UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE QUÍMICA

Laboratorio de Equilibrio y Cinética

Practica 7. “CONOCIMIENTO DE TÉCNICAS ANALÍTICAS,

FUNDAMENTOS DE ESPECTROFOTOMETRÍA”

Elaborado por:

Guerrero Estrella DianaMarín Nájera Tania Nicte-HaHernández Castillo Aldo Sadik Tapia Carlos Giovanny

Equipo: 3

Grupo: 38 Horario: Lunes 11:00-14:00

Fecha límite de entrega del informe:

22 de septiembre del 2014

Profesor: Emma González Chimeo

Observaciones:

CONOCIMIENTO DE TÉCNICAS ANALÍTICAS,FUNDAMENTOS DE ESPECTROFOTOMETRÍA.

Objetivo

Conocer y aplicar los fundamentos de la espectrofotometríapara la determinación de concentraciones en soluciones.

RESULTADOS

1. Registrar los datos experimentales del espectro deabsorción de yodo (2∗10−4m) en la tabla 1

Evento ƛ (nm) Absorbancia1 320 1.1862 330 1.5163 340 1.8764 3505 360 1.9866 370 1.6247 380 1.178 390 0.8139 400 0.53610 410 0.37411 420 0.2812 430 0.21313 440 0.16614 450 0.12115 460 0.10616 470 0.0617 480 0.04218 490 0.034

La tabla anterior nos indica la Absorbancia de nuestradisolución a distintas longitudes de onda asociadas, podemosobservar que al inicio a medida que aumentamos la longitud deonda, la Absorbancia aumenta hasta cierto punto (evento 5)posteriormente comienza a decrecer tanto es así que al evento18 tenemos una Absorbancia de 0.034.

2.- Registrar los datos experimentales de la curva patrón enla tabla 2

Evento ƛ (nm) Absorbancia1 320 0.5722 330 0.7543 340 0.9574 350 1.0645 360 0.996 370 0.7847 380 0.5428 390 0.3719 400 0.24610 410 0.17511 420 0.13712 430 0.08913 440 0.07514 450 0.05715 460 0.0316 470 0.02517 480 0.00618 490 0.004

3. Algoritmo de cálculo. Determinar la concentración del I2

en las mezclas de la tabla anterior

Para poder determinar la concentración en cada una de lasmezclas fue mediante el uso de la siguiente fórmula:

C1V1=C2V2

Queremos dejar nuestra igualdad en términos de C2, por lotanto:

C2=C1V1

V2

Para Mezcla 2: C1=0.002M; V1=8×10-3L , V2= 0.01L, C1 y V2

van a permanecer constantes en todas las mezclas:

C2=C1V1

V2=

(0.002M) (0.008L )(0.01L)

=0.0016M

Mezcla 3:

C2=C1V1

V2=

(0.002M) (0.006L)

(0.01L)=0.0012M

Mezcla 4:

C2=C1V1

V2=

(0.002M) (0.004L)

(0.01L)=0.0008M

Mezcla 5:

C2=C1V1

V2=

(0.002M) (0.002L)

(0.01L)=0.0004M

TABLA 2. Absorbancia a diferentes concentraciones molares de I2

Mezcla I2 (0.002M)(ml)

H2O( mL) I2 mol/L Absorbancia

1 10 0 0.002 1.0242 8 2 0.0016 0.8273 6 4 0.0012 0.6144 4 6 0.0008 0.4125 2 8 0.0004 0.189

De esta tabla podeos deducir que a mayor molaridad mayorAbsorbancia.

GRÁFICOS

Tabla 1.a y 1.b de Absorbancia vs ƛ (Espectro de la soluciónde yodo).

290 340 390 440 490 5400

0.5

1

1.5

2

2.5

Absorbancia vs longitud de onda

longitud de onda (nm)

Abso

rbancia

0,002M0,0002M

Gráfica Absorbancia vs. Concentración (Curva patrón).

0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 0.0012 0.0014 0.0016 0.0018 0.002 0.00220

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

f(x) = 521.25 x − 0.0123000000000001R² = 0.999603812232292

Curva patrón (I2)

Concentración (M)

Abso

rbancia

ANÁLISIS DE RESULTADOS.

1.- ¿A qué longitud de onda se localiza el máximo deAbsorbancia de la solución de yodo? 2*10-4 M?

R= A 350 nm para la disolución de yodo 0.0002 M y para ladisolución de yodo 0.002 M es 360nm.

2.- ¿Qué longitud de onda empleaste para construir la curvapatrón y por qué?

R= La longitud de onda que elegimos fue de 460nm porque esterango se ajusta perfectamente al visible.

3.- ¿Qué representa la pendiente de la gráfica de la curvapatrón? R=

m=ΔYΔX = Absorbanciaconcentracion

Este cociente se relaciona con la ley de Lambert-Beer-Bourgerque es la siguiente

ABSORBANCIA = (ε × b) × c; donde C es concentración por lotanto al despejar (ε × b) tenemos:

Absorbanciaconcentracion

=¿(ε × b) → m= (ε × b)

La pendiente corresponde al coeficiente de absorción molarmultiplicada por el paso óptico, anchura de la celda quecontiene la muestra (cm)

4. ¿Qué relación presenta la Absorbancia con la concentraciónen la curva patrón?

R= Una relación lineal, ya que al ir aumentando laconcentración aumenta la absorción, es decir, sondirectamente proporcionales.

CONCLUSIONES

Guerrero Estrella Diana

En esta práctica se aprendió a manejar un espectrofotómetro,que mide la Absorbancia de una sustancia a diferenteslongitudes de onda, para la obtención de los espectros de lasolución de yodo se puede observar que a menor concentración,el máximo de Absorbancia es menor a comparación de unadisolución más concentrada.

Como se puede observar en la grafica del espectro hay unaparte que empieza a permanecer constante, de ahí es donde sepuede elegir una longitud de onda adecuada para crear lacurva patrón. La curva patrón de la solución de I2 tiene unarelación lineal, la cual nos dice que la Absorbancia y laconcentración son directamente proporcionales, a mayorconcentración del soluto en una solución mayor será lacantidad de intensidad de luz que absorbe la muestra. Tambiénse pudo saber que la pendiente de la curva patrón correspondeal coeficiente de absorción molar.

Tapia Carlos Giovanny

En este desarrollo experimental estudiamos teóricamente quees un espectrofotómetro y la forma de utilizarlo en ellaboratorio, ahora entiendo al espectrofotómetro como unaparato que nos ayuda a determinar la concentración de unasustancia y se basa en la cuantificación de de energíaradiante absorbida por las moléculas de una muestra

especifica en función de longitudes de onda especificas, esoes repito en cuanto al espectrofotómetro.

Ahora bien los resultados experimentales nos indican que parauna sustancia y hablando en termino de concentracionesmolares , a medida que una disolución se encuentra masdiluida, es decir, esta a menor concentración la Absorbanciaes menos, en otras palabras a mayor concentración de unadisolución mayor es la Absorbancia.

Cuando hablamos de los gráficos podemos observar que latrayectoria que relaciona a la Absorbancia con la longitud deonda inicialmente muestra un comportamiento creciente hastaque llega a un máximo y comienza a decaer exponencialmentehasta permanecer constante, ese momento constante es el quenos permite realizar la curva patrón y que la pendiente de lacurva patrón corresponde al coeficiente de absorción molar.

Finalmente cumplimos con el objetivo de la práctica ycomprobamos la ley de Lambert-Beer-Bourger, sabemos que laAbsorbancia y la concentración son directamenteproporcionales.

Marín Nájera Tania Nicte-Ha

Hernández Castillo Aldo Sadik

APLICACIONES ESPECTROFOTOMETRÍA

a) Espectrometría de absorción UV-VISIBLE

La espectrometría de absorción UV-VISIBLE tiene infinidad deaplicaciones en Química. Muchas sustancias absorben radiaciónvisible o ultravioleta característica, es decir,tienen espectros de absorción específicos que aporta informaciónesencial para identificarlas. (En la figura se muestran deizquierda a derecha las sales CuCl2·2H2O, CuSO4·5H2O,

CoCl2·6H2O y NiCl2·6H2O; sus distintos colores indicandistintas absorciones de radiación).

Además, las medidas de la cantidad de radiación absorbida(Absorbancia) permiten, en general, cuantificar laconcentración de la sustancia.

Cabe destacar un procedimiento especial para hacerlo:la valoración fotométrica, consistente en detectar el puntode equivalencia de una valoración por medidas de AbsorbanciaUV-VISIBLE, siendo la técnica especialmente adecuada cuandono se produce un cambio de color visible por el ojo pero síun cambio de absorción detectable por un espectrofotómetroUV-VISIBLE.

b) APLICACIONES EN GENERAL

Determinar la cantidad de concentración en una soluciónde algún compuesto utilizando las fórmulas yamencionadas.

Para la determinación de estructuras moleculares. La identificación de unidades estructurales específicas

ya que estas tienen distintos tipos de Absorbancia(grupos funcionales o isomerías).

Determinar constantes de disociación de indicadoresácido-base.

PROBLEMAS RESUELTOS

1.- Calcule la energía necesaria en kJmol-1 que corresponde auna absorción a 400 nm.

Comentario de equipo: Es problema lo seleccionamos porqueconsideramos que a menudo es importante evaluar la energíaasociada con la absorción en una región específica delespectro en la facultad siempre analizamos nuestros sistemasa través de cambios energéticos. Como la energía por mol €es igual a hv, entonces la energía por mol puede calcularsecomo sigue:

E=Lϵ=Lhv

E=(6.022 ¿1023mol−1 ) (6.62¿10−34Js) (3 ¿108ms−1 ) (1∗10−3kJJ−1)

(1∗10−9mnm−1∗γ )

E=1.196∗105

γnm

kJmol−1

, al sustituir:

E=1.196∗105400nmnm

kJmol−1=2.99∗102 kJmol

2.- Una solución acuosa de trifosfato de purina a unaconcentración de 57.8 mg dm de di hidrato trisodico (masamolar 586 gmol-1 ), dio una Absorbancia de 1.014 con unatrayectoria luminosa de 1 cm. Calcule el coeficiente deabsorción molar.

A=∈cl

c=57.8¿10−3(gdm−3)

(586gmol−1)=9.86∗10−5M

Por lo tanto:

∈= 1.0149.86¿10−5 (moldm−3)∗1cm

=1.028∗104dm3mol−1cm−1

BIBLIOGRAFÍA

David W. Ball, (2004), Fisicoquímica, EditorialThomson,

Keith J. Laidler, (1997), Fisicoquímica, EditorialCECSA.