¿Qué es la ley de Beer-Lambert?
La ley de Beer-Lambert relaciona la absorbancia de la luz por parte de una disolución con la concentración de la especie que absorbe. Establece que la absorbancia (\(A\)) es directamente proporcional a la absortividad molar (\(\varepsilon\)), a la concentración de la disolución (\(c\)) y al paso óptico que recorre la luz a través de la muestra (\(l\)). Esta calculadora obtiene \(A\) a partir de estos tres datos y, además, te indica la transmitancia porcentual correspondiente.
Cómo usar esta calculadora
Introduce la absortividad molar \(\varepsilon\) en unidades de \(\text{M}^{-1}\cdot\text{cm}^{-1}\) (una propiedad de la sustancia a una longitud de onda determinada), la concentración \(c\) en mol/L y el paso óptico \(l\) en cm (una cubeta estándar mide 1 cm). La calculadora multiplica los tres valores para obtener la absorbancia, que es adimensional, y la convierte en transmitancia porcentual mediante $$\%T = 100 \times 10^{-A}.$$
La fórmula explicada
$$A = \varepsilon \cdot c \cdot l$$ La absorbancia carece de unidades porque las de \(\varepsilon\) (\(\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{cm}^{-1}\)), \(c\) (\(\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\)) y \(l\) (cm) se cancelan entre sí. Una mayor concentración, un paso óptico más largo o un compuesto que absorbe con más intensidad hacen que la absorbancia aumente. La absorbancia y la transmitancia están relacionadas de forma logarítmica: \(A = -\log_{10}(T)\).
Ejemplo resuelto
Supongamos que un compuesto tiene \(\varepsilon = 10.000\ \text{M}^{-1}\cdot\text{cm}^{-1}\), una concentración de 0,0001 mol/L y se mide en una cubeta de 1 cm. Entonces $$A = 10.000 \times 0{,}0001 \times 1 = 1{,}0.$$ La transmitancia porcentual es \(100 \times 10^{-1} = 10\,\%\), lo que significa que solo el 10 % de la luz atraviesa la muestra.
Preguntas frecuentes
¿La absorbancia es siempre lineal con la concentración? La ley se cumple a concentraciones bajas y moderadas. A concentraciones elevadas aparecen desviaciones debidas a las interacciones entre solutos y a los cambios en el índice de refracción.
¿Cuál es un paso óptico habitual? La mayoría de las cubetas de espectrofotómetro tienen un paso óptico de 1 cm, por eso suele omitirse en los cálculos rápidos.
¿Qué significa una absorbancia de 2? Una absorbancia de 2 indica que solo se transmite el 1 % de la luz (\(10^{-2} = 0{,}01\)), lo que corresponde a una muestra muy concentrada o que absorbe con gran intensidad.
