Coeficiente de absorción molar

En química , el coeficiente de absorción molar o coeficiente de atenuación molar ( ε ) ^{[ 1 ]} es una medida de cuán fuertemente una especie química absorbe y, por lo tanto, atenúa la luz a una longitud de onda dada . Es una propiedad intrínseca ^de la especie. La unidad del SI del coeficiente de absorción molar es el metro cuadrado por mol ( m² /mol ⁾ , pero en la práctica, las cantidades generalmente se expresan en términos de ^{M⁻¹⋅cm⁻¹} o L⋅mol⁻¹⋅cm⁻¹ ⁽ ambas últimas unidades son iguales a ^0,1 m² /mol ). En la literatura antigua, a veces se usa cm²/mol; 1 M⁻¹⋅cm⁻¹ ^{es igual} a 1000 cm² /mol. El coeficiente de absorción molar también se conoce como coeficiente ^de extinción molar y absortividad molar ^{, pero} el uso de estos términos alternativos ha sido desaconsejado por la IUPAC . ^{[ 2 ] [ 3 ]} 

La absorbancia de un material que tiene una sola especie absorbente también depende de la longitud del camino óptico y de la concentración de dicha especie, según la ley de Beer-Lambert.

${\displaystyle A=\varepsilon c\ell ,}$

dónde

• ε es el coeficiente de absorción molar de ese material;
• c es la concentración molar de esas especies;
• ℓ es la longitud del camino.

Las distintas disciplinas tienen diferentes convenciones respecto a si la absorbancia es decádica (en base 10) o neperiana (en base e), es decir, definida con respecto a la transmisión mediante el logaritmo común (log ₁₀ ) o el logaritmo natural (ln). El coeficiente de absorción molar suele ser decádico. ^{[ 1 ] [ 4 ]} Cuando existe ambigüedad, es importante indicar cuál se aplica.

Cuando hay especies absorbentes de N en una solución, la absorbancia total es la suma de las absorbancias de cada especie individual i :

${\displaystyle A=\sum _{i=1}^{N}A_{i}=\ell \sum _{i=1}^{N}\varepsilon _{i}c_{i}.}$

La composición de una mezcla de N especies absorbentes se puede determinar midiendo la absorbancia a N longitudes de onda (también se deben conocer los valores del coeficiente de absorción molar para cada especie a dichas longitudes de onda). Las longitudes de onda elegidas suelen ser las de máxima absorción (máximos de absorbancia) para cada especie. Ninguna de las longitudes de onda puede ser un punto isobéstico para un par de especies. El siguiente sistema de ecuaciones simultáneas permite hallar las concentraciones de cada especie absorbente:

${\displaystyle {\begin{cases}A(\lambda _{1})=\ell \sum _{i=1}^{N}\varepsilon _{i}(\lambda _{1})c_{i},\\\ldots \\A(\lambda _{N})=\ell \sum _{i=1}^{N}\varepsilon _{i}(\lambda _{N})c_{i}.\\\end{cases}}}$

El coeficiente de absorción molar (en unidades de M ⁻¹ cm ⁻¹ ) está directamente relacionado con la sección transversal de atenuación (en unidades de cm ² ) a través de la constante de Avogadro N _A : ^{[ 5 ]}

${\displaystyle \sigma =\ln(10){\frac {10^{3}}{N_{\text{A}}}}\varepsilon \approx 3.82353216\times 10^{-21}\,\varepsilon .}$

El coeficiente de absorción másica es igual al coeficiente de absorción molar dividido por la masa molar de la especie absorbente.

ε _m = ε ⁄ M

dónde

• ε _m = Coeficiente de absorción de masa
• ε = Coeficiente de absorción molar
• M = Masa molar de la especie absorbente

En bioquímica , el coeficiente de absorción molar de una proteína a 280 nm depende casi exclusivamente del número de residuos aromáticos, particularmente triptófano , y puede predecirse a partir de la secuencia de aminoácidos . ^{[ 6 ]} De manera similar, el coeficiente de absorción molar de los ácidos nucleicos a 260 nm puede predecirse a partir de la secuencia de nucleótidos.

Si se conoce el coeficiente de absorción molar, se puede utilizar para determinar la concentración de una proteína en solución.

• Nikon MicroscopyU: Introducción a las proteínas fluorescentes incluye una tabla de coeficientes de atenuación molar de proteínas fluorescentes .