conocimiento de tÉcnicas analÍticas parte i:...

CONOCIMIENTO DE TÉCNICAS ANALÍTICAS

PARTE I:

FUNDAMENTOS DE ESPECTROFOTOMETRÍA.

I. OBJETIVO GENERAL

Conocer y aplicar los fundamentos de la ESPECTROFOTOMETRÍApara la determinación de concentraciones en soluciones.II. OBJETIVOS PARTICULARES

a. Conocer los fundamentos de la espectrofotometría y las variablesinvolucradas en la ley de Lambert-Beer-Bourger.

b. Seleccionar la longitud de onda apropiada para DETERMINACIÓN deabsorbancia.

c. Construir una curva patrón de la solución de YODO-YODURADO (serietipo) a diferentes concentraciones .

III. PROBLEMA

A partir del espectro de absorción de unasolución acuosa de yodo-yoduro de potasioseleccionar la longitud de onda apropiada paradeterminar el coeficiente de absortividad molarde soluciones acuosas de yodo por medio deuna curva patrón.

I2 + I- → I3-

0.002 0.2 2X10-3

Introducción

“Espectro”

“Foto”

“Metría”

Espectro de radiación electromagnética

Luz visible

Medición

ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

Tipos de Espectrofotometría

La espectrofotometría de Absorción de infrarrojos

ABSORCIÓN DE UV-VISIBLEResonancia magnética nuclear (RMN) FluorescenciaEmisión atómica Absorción atómica de masasFluorescencia de Rayos X

Espectroscopia UV y VisibleEstudia el fenómeno de adsorción de la radiación UV-Visible de moléculas orgánicas e inorgánicas.La región UV del espectro electromagnético se encuentra entre 0.6 y 380 nm.

UV lejano UV cercano Visible0.6 – 190 nm 190 – 380 nm 380 – 780 nm

UV “cercano o de cuarzo”. Región en la que el aire y el cuarzo son transparentes)UV “lejano o de vacío” . intervalo 0.6 a 190 nm.

El UV lejano requiere técnicas especiales, ya que el aire que se encuentra en el trayecto óptico absorbe intensamente en esta

región, no es útil desde un punto de vista práctico.

La región visible, a la que es sensible el ojo humano, se localiza entre los 380 y 780 nm.

La absorción de la radiación UV o Visible por moléculas , generalmente se produce por la excitación de los electrones de enlace.

La longitud de onda de los máximos de absorción se puede relacionar con los enlaces de las especies absorbentes.

Espectrofotometría

Es el método de análisis óptico Es el método de análisis óptico más usado en el área de más usado en el área de

investigación. investigación.

Es la medida de la Es la medida de la cantidadcantidad de de energíaenergía radiante radiante absorbidaabsorbida por por

las moléculas de una las moléculas de una muestramuestra en en función de las longitudes de onda función de las longitudes de onda

específicas. específicas.

Los métodos espectroscópicos se basan en lacapacidad de las sustancias de ABSORBER oEMITIR radiación electromagnética, y talesmétodos se pueden emplear para determinarla concentración de un reactivo o productodurante una reacción.

Compartimento decelda

Encendido y ajusteDel cero de T

Selector de medida λ

Ajuste de cerode Absorbancia

Pantalla de lecturas

El aparato detecta la cantidad de “luz” transmitida y/oabsorbida a través de la solución en la celda y la comparacon la que se transmite o absorbe a través de una soluciónde referencia o “blanco”.

¿Qué establece la ley de Lambert-Beer-Bourger?

P0 P

≡=0PPT Transmitancia

0

logPPA =λ

PPTA 0loglog =−=

bcPPA ελ ==0

log

“A diferencia de la transmitancia,la absorbancia de una soluciónaumenta a medida que aumentala atenuación del haz de luz”

bcAbcPPA εελ === ⇒0

log

ε.- Es la cte. de proporcionalidad llamada coeficiente deabsorción molar, de absortividad o coeficiente de extinción.

b.- Es el paso óptico, anchura de la celda que contiene lamuestra (cm).

c.- Es la concentración de la especie de la cual se esta midiendo la absorbancia (M).

La ecuación mencionada es el fundamento de laespectrofotometría, y se cumple para una radiaciónmonocromática que atraviesa una disolución diluida (≤ 0.01M),cuando la especie absorbente no participa en un equilibrio quedependa de su concentración.

1 ERA PARTECALIBRACIÓN DEL ESPECTROFOTÓMETRO Y

BARRIDO DEL ESPECTRO DE ABSORCIÓN

1.- Encender el espectrofotómetro.

2.- Esperar 15 minutos.

3.- Calibración: oprimir la tecla MODE, hasta que la luz roja seencuentre en A (absorbancia).

4.- Seleccionar la longitud de onda girando la perilla.

5.- Introducir la celda con el blanco (con un volumen por arriba de lamitad; nunca llena) en la porta-celda, oprime la tecla Λ (0A/100%T) yesperar a que se ponga en ceros la absorbancia.

6.- Tomar la lectura de absorbancia de la solución propuesta a unalongitud de onda baja (λ nm). utilizar como blanco agua destilada.

7.- Repetir el procedimiento desde el punto 4 dando incrementosregulares a la longitud de onda. Registrar los datos en la tabla 1

A5. ORGANIZACIÓN DE DATOS,

EVENTO λ(nm) ABSORBANCIA EVENTO λ (nm) ABSORBANCIA

1 380 9 460

2 390 10 470

3 400 11 480

4 410 12 490

5 420 13 500

6 430 14

7 440

8 450

Registrar los datos experimentales del espectro de absorción de yodo (2*10-4M) en la tabla 1.Tabla 1. Absorbancia de la solución de I2 a diferentes longitudes de onda.

Temperatura:

Espectro Yodo 0.0002M

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520

l (nm)

Abs

Seleccionar una λ de esta zona

Curva Patrón

1.- Preparar soluciones de distinta concentración a partir de lasolución de referencia I2 –KI (0.0002M - 0.2M) (Serie tipo).

2.- Seleccionar una longitud de onda adecuada para hacer laslecturas de Absorbancia para las soluciones de la serie tipo.

3.- Introducir la celda con el blanco (agua destilada), con unvolumen por arriba de la mitad; nunca llena, en la porta-celda,oprimir la tecla Λ (0A/100%T) y esperar a que se ponga enceros la absorbancia.

4.- Tomar la lectura de absorbancia de las solucionespropuestas para la serie tipo, a la longitud de ondaseleccionada (λ nm).

5.- Registrar las lecturas de absorbancia y concentración de laserie tipo en la tabla 2

2 DA PARTE

TABLA 2. Absorbancia a diferentes concentraciones molares de I2

Mezcla I2

(0.002 M)

(ml)

H2O (ml) I2 mol/L Abs

1 6 4 CIV1=C2V2

2 5 5

3 4 6

4 3 7

5 2 8

TABLA 2. Absorbancia a diferentes concentraciones molares de I2

Mezcl

a

I2 (0.002 M)

(ml)

H2O (ml) I2 mol/L Abs

1 10 0 0.002 1.61

2 8 2 0.0016 1.290

3 6 4 0.0012 0.950

4 4 6 0.0008 0.625

5 2 8 0.00045 0.311

Curva Patrón de soln de yodo ( Abs/ nm)

00.20.40.60.8

11.21.41.61.8

0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025

I2 (mol/L)

Abs

bcA ε=

bmxy +=