En química, la absortividad molar se define como una medida de la capacidad de una sustancia química para absorber luz a una longitud de onda específica. El coeficiente de absortividad molar, ε, depende de la especie química; la absorción real depende de la concentración química y la longitud de la trayectoria. Estas variables se utilizan en la Ley de Beer-Lambert. La absortividad molar también se conoce como coeficiente de extinción molar y coeficiente de absorción molar.
La ley de Beer-Lambert es una ecuación que relaciona la absorción con la concentración química, la longitud del camino y la absortividad molar. Matemáticamente, la ley de Beer-Lambert se puede expresar como A = εcl. Las unidades más comunes para el coeficiente de absortividad molar son M-1cm-1, aunque las unidades pueden ser diferentes dependiendo de las unidades utilizadas para la concentración química y la longitud del recorrido. El Sistema Internacional de Unidades (SI) para esta medida es m2 / mol.
Las diferentes especies químicas suelen tener diferentes coeficientes de absortividad molar. Estos valores específicos para diferentes sustancias químicas en longitudes de onda de luz específicas se pueden encontrar en los manuales de referencia de sustancias químicas. En caso de que los valores de absortividad no se enumeren o no se puedan encontrar, se pueden determinar experimentalmente midiendo la absorbancia de varias soluciones de la sustancia química a concentraciones conocidas.
La determinación de la absortividad molar de una especie química se puede lograr midiendo la absorción de diferentes concentraciones de solución con un espectrómetro. El espectrómetro mide la absorbancia total de la solución, que aumenta a medida que aumenta la concentración química. Muchos espectrómetros miden la transmitancia, que es la inversa de la absorbancia. La absorbancia debe usarse para la ley de Beer-Lambert; si se muestra la transmitancia, primero se debe encontrar la inversa.
En una mezcla de especies químicas, cada componente contribuye a la absorbancia total de la mezcla. La ley de Beer-Lambert se puede expandir para soluciones con múltiples componentes y se puede expresar como A = (e1c1 +… + encn) l, con el subíndice n indicando el número de especies presentes. Esta ecuación ampliada se aplica a las especies absorbentes en la solución.
El coeficiente de absorción molar está relacionado con la sección transversal de absorción, σ, a través de la constante de Avogadro, NA. Si las unidades del coeficiente de absorción molar se toman como L mol-1cm-1 y las unidades de la sección transversal de absorción están en cm2, entonces σ = 1000ln (10) x ε / NA, o 3.82 x 10-21 x ε . La sección transversal de absorción está relacionada con la probabilidad de un proceso de absorción en una solución.
La absortividad molar es particularmente útil en espectrometría para medir la concentración de soluciones químicas. La medición de la absorbancia es un método muy rápido para determinar las concentraciones químicas, aunque se deben conocer las especies químicas específicas en la solución. Otros métodos para medir la concentración, como la titulación, pueden llevar más tiempo y pueden requerir productos químicos adicionales.