GUIAS FISICOQUIMICA U AMERICA

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UNIVERSIDAD DE AMÉRICA
FACULTAD DE CIENCIAS Y HUMANIDADES
GUÍA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE FISICOQUIMICA

PROGRAMA:
INGENIERÍA QUÍMICA
NOMBRE ASIGNATURA:
FISICOQUÍMICA EXPERIMETAL
PRÁCTICA No. 1
NOMBRE DE LA PRÁCTICA:

DEPARTAMENTO:
QUÍMICA
CODIGO:
0326
DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE REFRACCIÓN

1 INTRODUCCIÓN Y MARCO TEÓRICO:

REFRACTOMETRÍA
La velocidad de la luz en elvacío es una constante universal. Cuando la luz pasa a través de otro medio, esta se mueve
más lentamente. Ésta reducción en la velocidad es causada por la interacción entre los átomos de las moléculas en el
medio y la oscilación del campo electromagnético de la radiación. La relación de la velocidad de la luz en el vacío a un
medio dado se conoce como el índice de refracción (representado comoɳ) de un medio.
Una de las características del medio que afecta esta interacción es la densidad. Valores de ɳ para el aire (a condiciones
estándar de temperatura y presión) agua y diamante son 1.00029, 1.328, y 3.51, respectivamente.
Como el índice de refracción depende de la densidad, es una función de la temperatura y es por esto que la
temperatura debe ser controlada cuando se hacenmedidas de índice de refracción. [1]
El índice de refracción también depende de la longitud de onda de la luz, λ. Es esta variación de ɳ con λ (dispersión), lo
que causa el “efecto arcoíris” cuando la luz blanca es refractada, o doblada, por un medio más denso como el agua o el
vidrio. Los valores de ɳ que están reportados en la literatura a veces se indican como ɳD, donde D indica que el valor semide a una longitud de onda de la línea D del sodio, λ = 589 nm (naranja).
Una forma común y conveniente de medir índice de refracción es usando un refractómetro de Abbé. Este instrumento
usa un bulbo de tungsteno ordinario y un set de prismas de compensación que permiten que las medidas sean hechas
como si se midieran con solo una longitud de onda de 589 nm. Este arreglo, junto con unatemperatura controlada y
conocida, permite la comparación de valores de ɳ con datos de literatura o datos de handbook.[1]
La refractometría de líquidos es un método que usa técnicas ópticas para la determinación del índice de refracción. [2]
Estos parámetros ópticos, desempeñan un papel muy importante en diferentes dominios científicos, tales como, la
identificación de sustancias, la determinación dela pureza sustancias y el análisis de mezclas.
Por lo general, el índice de refracción se expresa como:
=

=

Donde ɳ1 es el índice de refracción del medio menos denso (aire) a través del cual la luz es incidente en un ángulo ´ y
ɳ2 es el índice de refracción del medio más denso (sustancia a analizar) en el cual la luz se refracta en un ángulo .
Esta relación de ángulos se conoce con elnombre de ley de Snell.
La ecuación de Lorentz – Lorentz, describe la dependencia del índice de refracción con la densidad 𝜌, la masa molar M
y la polarizabilidad molecular del medio 𝛼P. NA corresponde al número de Avogadro y 𝜀0 a la permitividad del vacío.[3]
=

𝛼
𝜀

𝜌=

𝜌

La ecuación de Lorentz – Lorentz, permite determinar la refracción específica, que es una propiedad aditiva yconstitutiva de la materia y es una medida de la polarizabilidad total de un mol de una sustancia y es dependiente de
la temperatura, la presión y el índice de refracción.

Para sustancia puras la refracción molar se puede calcular por la ecuación: [3]
=(

)

𝜌

La refracción molar de mezclas es igual a la suma de la refracción molar de cada uno de los componentes de la misma.
(
)
+
)+*
, = *(
𝜌
, =
Donde X1 y X2 representan la fracción molar de dos componentes de la mezcla de masa molecular M1 y M2.
Ya que el índice de refracción no tiene dimensiones la refracción específica tendrá como unidades las recíprocas de la
densidad. La refracción específica se utiliza para la identificación de sustancias y sirve también como criterio de
pureza.
También puede tomarse en...