Absorbtividade molar

Absorbtividade molar (também citada como absorvidade molar ou absortividade molar), anteriormente conhecida como coeficiente de extinção molar, é a capacidade que um mol de substância em atenuar luz incidida em um dado comprimento de onda, ou em outras palavras, o quão fortemente uma substância absorve radiação de uma determinada frequência.

É uma propriedade intrínseca das substâncias. A absortividade molar depende da substância, do comprimento de onda utilizado (pois substâncias podem ter diferentes absorções para diferentes comprimentos de onda), da temperatura e do solvente no qual estão dissolvidas.

Cálculo

A absortividade molar é obtida através de medidas espectrofotométricas.

Para uma amostra com apenas uma espécie ativa no comprimento de onda medido de acordo com a lei de Beer-Lambert:

$\ A=\epsilon cl$

$\varepsilon ={\frac {A}{c\ell }}$

onde

ε é o coeficiente de absortividade molar da espécie;
A é a absorbância da amostra;
c é a concentração molar da espécie;
ℓ é o comprimento atravessado pelo feixe de radiação (caminho óptico).

As unidades de ε são usualmente expressas em M⁻¹cm⁻¹ ou L mol⁻¹cm⁻¹.

Cada espécie química possui um valor de absortividade molar para cada comprimento de onda.

Quando existe mais de uma substância ativa no comprimento de onda medido:

${\begin{cases}{\displaystyle \ A_{\lambda 1}={\bigl (}\epsilon _{a,\lambda 1}c_{a}+\epsilon _{b,\lambda 1}c_{b}+...{\bigr )}l}\\...\\{\displaystyle A_{\lambda n}={\bigl (}\epsilon _{a,\lambda n}c_{a}+\epsilon _{b,\lambda n}c_{b}+...{\bigr )}l}\end{cases}}$

Onde os índices λ se referem às medidas em cada comprimento de onda e os índices a, b, ... se referem às espécies químicas do sistema.

Os valores podem ser obtidos pela resolução do sistema de N variáveis e N equações.

Quando duas espécies em equilíbrio químico possuem o mesmo valor de absortividade molar, diz-se que este comprimento de onda é o ponto isosbéstico do par.

Aplicações

Umas das principais aplicações da absortividade molar e da lei de Beer-Lambert é na oximetria. Ao se incidir luz no comprimento de onda de 650nm e 940nm através dos dedos do paciente, o equipamento é capaz de quantificar a concentração de hemoglobina oxigenada e da hemoglobina desoxigenada, pois estes possuem diferentes valores de absortividades molares nesses comprimentos de onda.

Em bioquímica, a absortividade molar de uma proteína em 280nm se relaciona diretamente com o número de resíduos aromáticos que esta possui, e pode ser calculado com base na sua sequência de aminoácidos. O valor obtido pode ser então utilizado para quantificação de concentrações de soluções desconhecidas dessa proteína.

Referências

↑ SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH, Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 8ª Edição norte-americana, Editora Thomson, São Paulo-SP, 2006.
1 2 Leis dos processos de absorção de radiação - www.chemkeys.com
1 2 Ira Levine, Physical Chemistry, McGraw Hill, 6th Edition.
↑ Chemistry, International Union of Pure and Applied. «IUPAC Gold Book - isosbestic point». goldbook.iupac.org (em inglês). doi:10.1351/goldbook.I03310. Consultado em 30 de maio de 2017
↑ Gill, S. C.; von Hippel, P. H. (1989). "Calculation of protein extinction coefficients from amino acid sequence data". Analytical Biochemistry. 182 (2): 319–326. doi:10.1016/0003-2697(89)90602-7. PMID 2610349

Ligações externas

Espectrofotometria na região UV-VIS

[1] SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH, Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 8ª Edição norte-americana, Editora Thomson, São Paulo-SP, 2006.

[chemkeys-2] 1 2 Leis dos processos de absorção de radiação - www.chemkeys.com

[:0-3] 1 2 Ira Levine, Physical Chemistry, McGraw Hill, 6th Edition.

[4] Chemistry, International Union of Pure and Applied. «IUPAC Gold Book - isosbestic point». goldbook.iupac.org (em inglês). doi:10.1351/goldbook.I03310. Consultado em 30 de maio de 2017

[5] Gill, S. C.; von Hippel, P. H. (1989). "Calculation of protein extinction coefficients from amino acid sequence data". Analytical Biochemistry. 182 (2): 319–326. doi:10.1016/0003-2697(89)90602-7. PMID 2610349