Aditividad

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLOGICAS
Laboratorio de métodos de análisis
5QM1 sección 3

ANALISIS ESPECTROFOTOMÉTRICO DE UN SISTEMA MÚLTIPLE

OBJETIVOS:
* Comprobar la Ley de la Aditividad en un sistema múltiple.
* Determinar constantes fotométricas y las aplicará en el cálculo de la concentración de los componentes de un sistema múltiple.FUNDAMENTO:
La absorbancia en un sistema múltiple es una propiedad aditiva y supone que no hay interacción química entre los cromóforos. Es necesario que las longitudes de onda máxima de los componentes no sean demasiado cercanas entre sí.
RESULTADOS:
Tabla 1. Valores de absorbancia para construir los espectros de absorción de K2Cr2O y de KMnO4.
longitud de onda (nm) | A K2Cr2O7 | A KMnO4 |
340 |>3 | 0.381 |
350 | >3 | 0.359 |
360 | >3 | 0.311 |
370 | 2.39 | 0.231 |
380 | 2.061 | 0.147 |
390 | 1.456 | 0.078 |
400 | 0.939 | 0.034 |
410 | 0.652 | 0.013 |
420 | 0.582 | 0.008 |
430 | 0.603 | 0.014 |
440 | 0.626 | 0.03 |
450 | 0.612 | 0.054 |
460 | 0.558 | 0.092 |
470 | 0.474 | 0.157 |
480 | 0.398 | 0.234 |
490 | 0.273 | 0.352 |
500 | 0.189 | 0.454 |510 | 0.119 | 0.583 |
520 | 0.068 | 0.675 |
530 | 0.033 | 0.742 |
540 | 0.008 | 0.688 |
550 | 0.001 | 0.709 |
560 | -0.005 | 0.471 |
570 | -0.006 | 0.416 |
580 | -0.009 | 0.211 |
590 | -0.009 | 0.107 |
600 | -0.01 | 0.075 |

Figura 1. Espectros de absorción del K2Cr2O y de KMnO4.

Tabla 2. Valores de λ máx para KMnO4 y K2Cr2O7
Compuesto | λmax |
K2Cr2O7 | 380 |
KMnO4 |510 |

¿Por qué se escogen estas longitudes de onda Máxima y no otras?
Las longitudes de onda máxima son elegidas por que el la longitud donde hay más sensibilidad. En estas longitudes de onda uno de los compuestos tiene mayor absorción de la luz que se les hace incidir con respecto al otro compuesto que tiene una mínima absorción de la luz incidida. Sin embargo como se muestra en elespectro no se están eligiendo las longitudes máximas, ya que la cantidad de absorbancia del otro compuesto sería poca con las diluciones que se realizaron posteriormente no se podría percibir.

Tabla 3. Curvas de calibración de KMnO4 y K2Cr2O7 a λ1 y λ2

Compuesto | Dilución | Concentración molar (Cm) | A λ1 | A λ2 |
K2Cr2O7 | 1:7 | 0.00022857 | 0.32 | 0.036 |
| 1:6 | 0.000266 | 0.345 | 0.018|
| 1:5 | 0.00032 | 0.437 | 0.027 |
| 1:4 | 0.0004 | 0.507 | 0.027 |
| 1:3 | 0.000533 | 0.645 | 0.03 |
| 1:2 | 0.0008 | 1.034 | 0.057 |
| 1:1 | 0.0016 | 2.068 | 0.121 |
KMnO4 | 1:7 | 0.00005742 | -0.015 | 0.056 |
| 1:6 | 0.0000666 | 0.03 | 0.099 |
| 1:5 | 0.00008 | 0.038 | 0.103 |
| 1:4 | 0.0001 | 0.054 | 0.152 |
| 1:3 | 0.0001333 | 0.128 | 0.229 |
| 1:2 | 0.0002 |0.08 | 0.286 |
| 1:1 | 0.0004 | 0.141 | 0.573 |

Figura 2. Curvas de calibración ajustadas por regresión linean de K2Cr2O7 a λ1 y λ2

Figura 3. Curvas de calibración ajustadas por regresión linean de KMnO4 a λ1 y λ2

La pendiente obtenida de las curvas anteriores se deduce la am
y=mx+b
Donde m es la absortividad molar
Tabla 4. Valores de am para KMnO4 y K2Cr2O7 a λ1 y λ2SustanciaAbsortividad | K2Cr2O7 | KMnO4 |
am a λ1 | 1284.34 | 356.86 |
am a λ2 | 43.27 | 1453.33 |

Comprobación de la Ley de la Aditividad en un sistema múltiple.
Tabla 5. Valores de Cm y absobancia en las mezclas de KMnO4 y K2Cr2O7
Mezcla No. | CmK2Cr2O7 | CmKMnO4 | A observada |
| | | λ1 | λ2 |
1 | 0.0008 | 0.00004 | 1.012 | 0.094 |
2 | 0.0004 | 0.0001 | 0.628 | 0.169 |3 | 0.00016 | 0.0002 | 0.365 | 0.322 |

Obtención de A calculada:
Aλ1 = (am λ1 K2Cr2O7) (Cm K2Cr2O7) + (am λ1 KMnO4) (Cm KMnO4)
Mezcla 1:
Aλ1 = (1284.38) (0.0008) + (356.86) (4x10-5) = 1.041
Mezcla 2:
Aλ1 = (1284.38) (0.0004) + (356.86) (1x10-4) = 0.5494
Mezcla 3:
Aλ1 = (1284.38) (1.6x10-4) + (356.86) (0.0002) = 0.2768

Aλ2 = (am λ2 K2Cr2O7) (Cm K2Cr2O7) + (am λ2 KMnO4) (Cm KMnO4)...