Discusion de resultados absorbancia

RESUMEN

La absorción, es el proceso en el cual una especie química capta frecuencias de la radiación electromagnética, para pasar del estado fundamental al estado excitado. En esta práctica de laboratorio, el objetivo era estudiar el fenómeno de absorción de la luz en el espectro UV-visible mediante la ley de Lambert-Beer, de los electrolitos Permanganato de Potasio y Dicromato de Potasio en ambas facetas, es decir, individualmente y mezclados en una muestra problema, se determinó la longitud de onda de máxima absorbancia, a partir de los espectros de una solución del electrolito conocido a diferentes concentraciones, con lo cual se comprobó la aplicación y el rango de la ley de Lambert-Beer, a través de la relación entre la absorbancia de una solución y su concentración; además de conocer y determinar las concentraciones de los electrolitos conocidos, combinados en una solución problema, mediante la aplicación de la ley de la aditividad de la absorbancia. Para ello, se midieron las absorbancias usando un espectrofotómetro. Por medio de las gráficas, se observó que para el Dicromato de Potasio a 20ppm, para una absorbancia de 0,586 la máxima longitud de onda fue de 350nm, y para el Permanganato de Potasio a 40ppm para la mayor absorbancia de 1,36 dio 525nm. Por último, para la mezcla problema la concentración del Permanganato de Potasio a 525nm dio 10ppm y para el Dicromato de Potasio a 350nm dio 20,7ppm.

Objetivos

Objetivo General

• Estudiar el fenómeno de absorción de la luz en el Espectro UV-visible mediante la Ley de Lambert-Beer.

Objetivos Específicos

• Construir el espectro de una solución de electrolito conocido a diferentes concentraciones.
• Determinar la longitud de onda de máxima absorción de un electrolito conocido.
• Comprobar la aplicación y rango de la Ley de Lambert-Beer.
• Estimar la concentración de dos electrolitos conocidos en solución aplicando la aditividad de la absorbancia (o aditividad de la Ley de Lambert-Beer).

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Construcción del espectro de una solución de electrolito conocido a diferentes concentraciones.

Al estudiar el fenómeno de absorción, de radiación electromagnética, por parte de los electrolitos, Permanganato de Potasio y Dicromato de Potasio individualmente. Se observaron y anotaron los valores de absorbancia, obtenidos a distintas concentraciones; con el objetivo de realizar un barrido espectral, que represente gráficamente la intensidad de la absorción de radiación, en función de la longitud de onda; para cada uno de los electrolitos estudiados, y así obtener la huella dactilar para cada compuesto. En primer lugar, la construcción del espectro de absorción para el Permanganato de Potasio (Véase Figura#1), permite distinguir la relación inversamente proporcional entre la absorbancia y la longitud de onda, emitida por el espectrofotómetro UV-Visible, ya que para una concentración determinada, conforme aumentaba la longitud de onda, la absorbancia tendía a disminuir y ascender bruscamente, (véase la Tabla#1); de forma periódica para el rango de concentraciones trabajado. Análogamente, se graficó el espectro de absorción para el Dicromato de potasio (véase Figura#2), apreciándose que la absorbancia no tiene una tendencia rígida, varía la misma con cada longitud de onda (véase tabla#2).

De acuerdo a lo expuesto, no se mantuvo una relación lineal entre la absorbancia y la longitud de onda, para una concentración fija de sustancia absorbente. El análisis cualitativo, demuestra que las disoluciones que presentaron una alta absorbancia, estaban muy diluidas, mientras que las de muy baja absorbancia, excesivamente concentradas, comportamiento que arrojó ciertas desviaciones, asociadas a la ley de Lambert-Beer, porque sólo es aplicable a disoluciones muy diluidas. Las disoluciones concentradas, originan una alteración en la capacidad de absorción, a una longitud de onda determinada, dado que la distancia entre partículas absorbentes es tan pequeña, que produce una modificación en la distribución de cargas de las mismas, y dicho efecto es eliminado por dilución. Estos patrones se alejan en un grado medio de los espectros teóricos, los cuales pueden ser consultados en anexos. Se atribuyen las innumerables desviaciones, a numerosos errores humanos, sistemáticos, aleatorios de los que se es víctima en el trabajo experimental.

Se aplicó cuidadosamente una técnica que la experiencia nos dice que es fiable, las desviaciones instrumentales, fueron inevitables a la hora de realizar las medidas de absorbancia, al no usar una auténtica radiación monocromática, siendo ésta una de las principales limitaciones de la Ley de Lambert-Beer. El espectrofotómetro, no tenía la capacidad de transmitir el rango de longitud de onda de (350-625)nm,  por lo tanto, la fuente de energía, no se detectó, ni se midió con facilidad; consecuencia de que no generó un haz de radiación con potencia, y no llego al detector, la mayor energía radiante, originando la conocida luz espuria accidental o errática, que es toda luz que llega al detector sin haber atravesado la muestra, cuya absorbancia se quiere medir, pudiendo ser de la misma o de diferente longitud de onda que la seleccionada. Proporcionalmente a ello, la pureza espectral, anchura que tendría una línea monocromática al observarse con el espectroscopio, al ser completamente dependiente del sistema óptico usado, así como de la calidad del elemento dispersor, obviamente fue desacertada, por las desviaciones debidas a la presencia de radiación dispersa. Por esta razón, es transcendental poder seleccionar una banda estrecha efectiva de longitud de onda, del amplio espectro que proporciona la fuente de radiación.

El instrumento de trabajo, es un aparato altamente sensible, que amerita de calibración con una solución estándar o con agua destilada antes de realizar cada medición, para esto se colocó manualmente la absorbancia en 0, y el equipo luego tomo valores como -0,02, es decir, la lectura presentó fluctuaciones, a causa de interferencias en el recorrido de la luz; indicando claramente la errónea calibración del equipo, que arrojará error sistemático a lo largo de todas las operaciones. Se trabajó con 2 tubos de ensayo (uno para cada electrolito), en las manos por horas durante el proceso de medición, la grasa localizada en los dedos, incluyendo los rayones de los tubos, y ciertas partículas flotando dentro de éstos,  afectó radicalmente los valores arrojados por parte del instrumento.

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