absorcion

Introducción

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 está dada por:

A = A1 + A2 + A3 +........... + An = ε1 b c1 + ε2 b c2 + ε3 b c3 + ......... + εn b cn

Para que la exactitud y precisión de los resultados seanbuenas es necesario seleccionar ambas longitudes de onda de forma que aAAS < aCAF a una de las longitudes de onda y lo inverso a la otra longitud de onda. La precisión optima se logra cuando la diferencia de absortividades sea lo más grande posible. Se deben fijar las condiciones de pH para evitar la presencia de especies en equilibrio variable.

Objetivos

Aplicar y estudiar los principios deespectroscopia UV-Visible
Realizar una curva de calibración a soluciones de permanganato y dicromato
Determinar la concentración de permanganato y dicromato en una muestra problema

Materiales Reactivos y equipos

a) Pipetas volumétricas
b) Solución de H2SO4 0,1M
c) Solución estándar de KMnO4 0,020M
d) Solución estándar de K2Cr2O7 0,017M
e) 12 Matraces aforados de igual volumen (10mLó 25 mL ó 50 mL)
f) Micropipetas de 2-20 μL, 100-1000μL
g) Puntas plásticas para micropipeta
h) Celdas de paso óptico 1.0 cm


Procedimiento experimental

1.- A partir de la solución estándar de KMnO4 0,020M se preparo una curva de calibración con 5 soluciones en el rango de concentración en que se cumpla la ley de Beer (5x10-4M a 5.0x10-6 M). Se Utilizo una solución de H2SO4 0,1M paraenrasar.

2.- Se Preparo en forma equivalente 5 soluciones de K2Cr2O7 a partir del estándar disponible, en el rango en que se cumpla la ley de Beer.

3.- Se Preparo en forma equivalente una solución mezcla con 5 mL de KMnO4 y 5mL de K2Cr2O7. Se Obtubo el espectro de absorción, para ello se hizo un barrido entre 340 nm y 600 nm.

4.- De los espectros de absorción anteriores se seleccionaron 2longitudes de onda de tal forma que en un caso obtenga la máxima absorbancia para KMnO4 y la mínima para K2Cr2O7 y la máxima para K2Cr2O7 y la mínima para KMnO4, en el otro caso.

5.- Se realizaron lecturas de absorbancia para cada una de las soluciones de KMnO4 y K2Cr2O7, desde la solución más diluida a la más concentrada en cada caso, para ambas longitudes de onda seleccionada. Se repitió lamisma operación con la muestra problema.

6.- De los gráficos de absorbancia vs concentración, se determino el coeficiente de absortividad molar.

7.- Se calculo la concentración de cada componente en la solución problema.

Resultados del Procedimiento Experimental

Tabla N°1: Absorbancia obtenida a 350nm y 525nm para las muestras de KMnO4
KMnO4
Muestra
Volumen (µL)
Absorbancia a 350nm
Absorbancia a 525 nm
1
10
0,026
0,029
2
50
0,110
0,077
3
100
0,258
0,508
4
150
0,392
0,740
5
200
0,519
1,011

Concentraciones de KMnO4

C1 (M)
V1 (µL)
C2 (M)
V2 (µL)
1
0,020
10
2x10-5
10000
2
0,020
50
1x10-4
10000
3
0,020
100
2x10-4
10000
4
0,020
150
3x10-4
10000
5
0,020
200
4x10-4
10000






Tabla N°2: Absorbancia obtenida a 350nmpara las muestras de K2Cr2O7
K2Cr2O7
Muestra
Volumen (µL)
Absorbancia a 350 nm
1
20
0,186
2
50
0,340
3
80
0,435
4
90
0,472
5
100
0,523

Concentraciones de K2Cr2O7.

C1 (M)
V1 (µL)
C2 (M)
V2 (µL)
1
0,017
20
3,4x10-5
10000
2
0,017
50
8,5x10-5
10000
3
0,017
80
1,36x10-4
10000
4
0,017
90
1,53x10-4
10000
5
0,017
100
1,7x10-4
10000


GraficosEcuacion de la recta de KMnO4:
350 nm: y = 1323 · x - 8,81 x 10-3; r2= 0,998
Absortividad molar = 1323 Lmol-1cm-1




Ecuacion de la recta de KMnO4:
525 nm: y = 2749 · x – 0,087; r2= 0,975
Absortividad molar = 2749 Lmol-1cm-1




Ecuación de la recta de K2Cr2O7:
350 nm: y= 2377 · x + 0,12; r2= 0,990
Absortividad molar = 2377 Lmol-1cm-1



Como K2Cr2O7 no absorbe en 525 nm...