20250768 Espectrofotometria en Una Mezcla de Dos Componentes

I. RESUMEN
APLICACIONES DE LA LEY DE BEER A MEZCLAS

La ley de Beer también se aplica a una solución que contiene más de una clase de sustancia absorbente. Siempre que no haya interacción entre las varias especies, la absorbancia total para un sistema multicomponente a una longitud de onda determinada está dada por:

Amezcla = A1 + A2 + A3 +........... + Ai
En donde:
Amezcla = ε1 b C1 + ε2 b C2+ ε3 b C3 +......... + εi b Ci
Amezcla: Absorbancia de la mezcla
Ai: Absorbancia del componente i
εi: Absortibidad molar del componente i
b: longitud de la celda
Ci: Concentración molar del componente i

Para la experiencia en laboratorio haremos la determinación simultánea de dos componentes por espectrofotometría
Para ello debemos tomar en consideración que en una mezcla de dos componentes laabsorbancia de la mezcla a una longitud de onda determinada (λn), esta expresada como la sumatoria de las absorbancias de los elementos que componen la mezcla a esa misma longitud de onda (λn); tomando en consideración que la longitud de la celda (b) es 1cm:
Amezcla λ1 = ε1 λ1 .b. C1 + ε2 λ1 .b. C2
Amezcla λ2 = ε1 λ2 .b. C1 + ε2 λ2 .b. C2
Donde la absorbancia molar del componente i ( εi ) a unalongitud de onda (λn) biene determinada por el método grafico de la siguiente manera:




De ahí podemos construir las matrices para determinar la concentración de C1 y C2:
;
Desarrollando esas matrices obtenemos:



De esa manera estaremos determinando las concentraciones de los componentes 1 y 2 en la mezcla.

II. CALCULOS
PARA UNA MEZCLA DE Co-Ni

a) ANALISIS DEL COBALTO(Co); λ=395 nm; 0.20M

Hallado la absorbancia promedio de las lecturas hechas con el espectrómetro.

Muestra de Co
Absorbancia
Absorbancia
Absorbancia
Abs Promedio
C1
0.007
0.007
0.004
0.006 M
C2
0.014
0.015
0.007
0.012 M
C3
0.016
0.015
0.016
0.016 M
C4
0.036
0.037
0.043
0.039 M

Hallando concentraciones respectivas para construir la curva patrón o curva espectral, para ello haremos uso de la ec.Siguiente:


Cn = C.V.(Cn)-1
Concentración hallada
C1 = C.V.(V1)-1
(5)x(0.20)x(50)-1 = C1
0.02 M
C2 = C.V.(V2)-1
(10)x(0.20)x(50)-1 = C2
0.04 M
C3 = C.V.(V3)-1
(20)x(0.20)x(50)-1 = C3
0.08 M
C4 = C.V.(V4)-1
(50)x(0.20)x(50)-1 = C4
0.20 M

Por el método grafico determinaremos la absorbancia molar del Co a una longitud de onda de 395 nm.
1. Obtenemos la ec de la curva patrón o curva espectral:A= 0,178. C – 0.0031

2. De donde la m (pendiente) vendría a ser la absorbancia molar (ε) del Co a una λ = 395 nm.

Tg (α) = m = 0,178 = ε (mol/L.cm)


b) ANALISIS DEL NIQUEL (Ni); λ=510 nm; 0.25 M

Hallado la absorbancia promedio de las lecturas hechas con el espectrómetro.

Muestra de Ni
Absorbancia
Absorbancia
Absorbancia
Abs Promedio
C1
0.033
0.034
0.033
0.033
C2
0.099
0.094
0.103
0.099
C30.202
0.206
0.213
0.207
C4
0.310
0.319
0.326
0.320

Hallando concentraciones respectivas para construir la curva patrón o curva espectral, para ello haremos uso de la ec. Siguiente:


Cn = C.V.(Cn)-1

Concentración hallada
C1 = C.V.(V1)-1
(5)x(0.25)x(50)-1 = C1
0.025 M
C2 = C.V.(V2)-1
(15)x(0.25)x(50)-1 = C2
0.075 M
C3 = C.V.(V3)-1
(30)x(0.25)x(50)-1 = C3
0.150 M
C4 = C.V.(V4)-1(50)x(0.25)x(50)-1 = C4
0.250 M

Por el método grafico determinaremos la absorbancia molar del Ni a una longitud de onda de 510 nm.

1. Obtenemos la ec de la curva patrón o curva espectral:

A= 1,28. C + 0,0042

2. De donde la m (pendiente) vendría a ser la absorbancia molar (ε):

Tg (α) = m = 1,28 = ε (mol/L.cm)




c) Nos falta hallar la absortibidad molar del Co y del Ni a 510nm y 395 nm respectivamente. Peroanteriormente lo hallamos y haremos uso de estos datos.

Para longitud de onda de 510 nm; Co.
ε (mol/L.cm) = 4,67 (mol/L.cm)
Para la longitud de onda de 395 nm; Ni.
ε (mol/L.cm) = 4,64 (mol/L.cm)
d) Ahora para las mezclas Co-Ni :::..


λ = 510 nm
λ = 395 nm

Abs
Abs
Abs

Abs
Abs
Abs


0.304
0.305
0.304
0.304
0.65
0.661
0.665
0.659

0.562
0.563
0.556
0.560
1.049
1.058
1.050
1.052

Luego podemos...