La ley de Beer-Lambert es la ecuación detrás de cada lectura de un espectrofotómetro UV-Vis: la absorbancia aumenta en proporción directa a cuánta sustancia absorbente de luz hay en el trayecto de la luz. Así es como los químicos convierten una simple medición de transmisión de luz en una concentración exacta, y subyace a técnicas desde la cuantificación de proteínas hasta las pruebas de calidad del agua.
Cómo funciona la fórmula
Cuando la luz pasa a través de una solución, cada molécula de la especie absorbente tiene alguna probabilidad de interceptar un fotón. Duplica la concentración y duplicas el número de moléculas en el trayecto de la luz — pero como la absorción se compone exponencialmente conforme la luz viaja más profundo en la muestra, la medición práctica (absorbancia) se define en una escala logarítmica para que se mantenga lineal tanto con la concentración como con la longitud de trayectoria. Eso es exactamente lo que captura A = ε·l·c: la absorbancia escala linealmente con la concentración y con la distancia que la luz recorre a través de la muestra, y la absortividad molar ε es la constante de proporcionalidad que depende de la sustancia y la longitud de onda específicas.
Como la relación es lineal, se puede invertir libremente — la calculadora usa la misma ecuación para resolver cualquier incógnita única una vez que proporcionas las otras tres.
Entradas y qué significan
Absorbancia (A) no tiene unidades y típicamente se lee directamente de un espectrofotómetro; las lecturas confiables suelen estar entre aproximadamente 0.1 y 1.0 — por encima de aproximadamente 1.5–2, la luz parásita y la no linealidad del instrumento hacen que la ley sea menos precisa, así que diluye la muestra en lugar de confiar en lecturas muy altas. La absortividad molar (ε) es una constante publicada, específica de la sustancia y la longitud de onda (en L·mol⁻¹·cm⁻¹) — búscala para tu compuesto y longitud de onda específicos en lugar de reutilizar un valor de un ensayo distinto. La longitud de trayectoria (l) corresponde a tu cubeta, casi siempre 1 cm a menos que uses una microcubeta especializada. La concentración (c) está en mol/L; para muestras biológicas muy diluidas suele ser un número muy pequeño como 10⁻⁵ o 10⁻⁶ M.
Límites y casos extremos
La ley de Beer-Lambert asume una solución diluida, homogénea y no dispersora medida con luz monocromática — se rompe a concentraciones altas donde las moléculas comienzan a interactuar entre sí, y en muestras con partículas o turbidez que dispersan la luz además de absorberla. En la práctica, la mayoría de los laboratorios no calculan ε directamente; en su lugar, construyen una curva de calibración a partir de varios estándares conocidos y usan su pendiente e intercepto para leer concentraciones desconocidas, que es exactamente lo que automatiza la pestaña Calibración. Si las lecturas de absorbancia de tus estándares conocidos no caen en una línea recta, esa es una señal de que el ensayo se ha desviado fuera del rango válido de la ley.