“Análisis Espectrofotométrico de un sistema múltiple”

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA

Laboratorio de Métodos de Análisis

Informe No.1 “Análisis Espectrofotométrico de un sistema múltiple”

Grupo:5QM2

Sección: 4

Profesor: Francisco Fernández López

Fecha de Realización: Miércoles 17 de Agosto de 2016

Fecha de Entrega: Miércoles 24 de Agosto de 2016

OBJETIVOS

Comprobar la Ley de la Aditividad en un sistema múltiple.

Determinar constantes fotométricas y aplicarlas en el cálculo de la concentración de los componentes de un sistema múltiple.

FUNDAMENTO

La ley de Lambert-Beer es una ecuación fundamental en los métodos espectrométricos de análisis, ya quue permite calcular la concentración de una sustancia a partir de la radiación absorbida por una disolución de la misma.

A=a∙b∙C

Donde a es la absortividad, b es la trayectoria del haz incidente y C la concentración de la disolución. La absortividad es la constante que relaciona la absorbancia con la concentración de la especie absorbente y sus unidades dependerán de las unidades empleadas para la concentración.

Otra aplicación importante de esta ley es la determinación de analitos en mezcla. Así, esta ley se aplica a disoluciones que contienen más de una clase de especies absorbentes, siempre y cuando no interaccionen entre si las distintas especies constituyentes de la mezcla. Según la ecuación 1, a cualquier longitud de onda , la absorbancia total de una mezcla es igual a la suma de las absorbancias de cada compuesto de la mezcla (1,2,…,n) para la longitud de onda seleccionada. (Sierra y cols., 2010,pág.43)

A_(Total=) ε_1∙b∙C_1+ε_2∙b∙C_2+ε_3∙b∙C_3+⋯ ε_n∙b∙C_n (Ecuación 1)

RESULTADOS

1.-Determinación de las longitudes de onda de trabajo (λ1 y λ2)

Tabla No.1 Valores de absorbancia para construir los espectros de absorción de K2Cr2O7 y de KMnO4

Longitud de onda (nm) K2Cr2O7 KMnO4

340 2.609 0.248

350 2.627 0.255

360 2.548 0.208

370 2.154 0.152

380 1.866 0.08

390 1.361 0.036

400 0.903 0

410 0.64 0

420 0.571 0

430 0.598 0

440 0.626 0

450 0.599 0.008

460 0.545 0.039

470 0.458 0.09

480 0.371 0.146

490 0.272 0.235

500 0.187 0.321

510 0.121 0.408

520 0.073 0.488

530 0.04 0.52

540 0.019 0.488

550 0.01 0.486

560 0 0.309

570 0 0.276

580 0 0.145

590 0 0.054

600 0 0.033

Figura No.1 Gráfica de los Espectros de Absorción de K2Cr2O7 y de KMnO4

Tabla No.2 Valores de λMÁX para K2Cr2O7 y KMnO4.

Compuesto λMÁX

K2Cr2O7 (λ1) 380

KMnO4 (λ2) 510

Pregunta: ¿Por qué se eligen estas longitudes de onda y no otras?

Tomamos en cuenta estás longitudes de onda, ya que a que a 380 nm el dicromato de potasio presenta una máxima absorbancia a esta longitud de onda y el permanganato de

potasio tiene una absorbancia muy baja, pero detectable y viceversa al escoger el valor de la longitud de onda del permanganato de potasio, entonces, estas dos longitudes de onda pueden ser usadas separadamente para analizar cada uno de los componentes de la mezcla.

En tal caso el análisis de cada uno de ellos sería como si el otro componente no existiera y se estuviera analizando por separado.(1)

2.-Obtención de las absortividades molares de cada componente a las dos longitudes de onda seleccionadas. (λ1y λ2)

Tabla No.3 Curvas de calibración de KMNO4 y K2Cr2O7 a λ1y λ2

Compuesto Dilución Concentración molar (Cm) Aλ1 Aλ2

K2Cr2O7

0.0016M 1:7 0.000228M 0.283 0.021

1:6 0.00026M 0.344 0.043

1:5 0.00032M 0.392 0.039

1:4 0.0004M 0.460 0.033

1:3 0.0005333M 0.666 0.068

1:2 0.0008M 0.949 0.086

KMnO4

0.0004M 1:7 0.000057M 0.012 0.052

1:6 0.000066M 0.041 0.084

1:5 0.00008M 0.055 0.082

1:4 0.0001M 0.066 0.142

1:3 0.00013M 0.077 0.136

1:2 0.0002M 0.120 0.257

Ejemplo del cálculo de la concentración molar para la dilución 1:7 de K2Cr2O4

Formula;

C_1 V_1=C_2 V_2

Despejando a C_2;

(C_1 V_1)/V_2 =C_2

Sustituyendo;

(0.0016*1)/7=0.00022857

NOTA:Las demás concentraciones se obtuvieron de la misma manera que el ejemplo anterior.

...