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TEMA
“Determinación del cobre por espectrofotometría”
OBJETIVOS
General
Determinar el cobre por espectrofotometría.
Específicos
Fortalecer los conocimientos adquiridos sobres los conceptos básicos de la espectrofotometría.
Encontrar mediante el uso del espectrofotómetro UV-visible los valores de absorbancia en cada una de las soluciones.
Identificar la concentración (ppm) de lasolución desconocida.
MARCO TEÓRICO
Un espectrofotómetro es un instrumento usado en el análisis químico que sirve para medir, en función de la longitud de onda, la relación entre valores de una misma magnitud fotométrica relativos a dos haces de radiaciones y la concentración o reacciones químicas que se miden en una muestra. También es utilizado en los laboratorios de química parala cuantificación de sustancias y microorganismos.
Hay varios tipos de espectrofotómetros, puede ser de absorción atómica, de absorción molecular (que comúnmente se conoce como espectrofotómetro UV-VIS), y no debe ser confundido con un espectrómetro de masa.
Este instrumento tiene la capacidad de proyectar un haz de luz monocromática a través de una muestra y medir la cantidad de luz que es absorbida por dichamuestra. Esto le permite al operador realizar dos funciones:
1. Dar información sobre la naturaleza de la sustancia en la muestra
2. Indicar indirectamente qué cantidad de la sustancia que nos interesa está presente en la muestra
La Espectrofotometría es una de las técnicas experimentales más utilizadas para la detección específica de moléculas. Se caracteriza por su precisión, sensibilidad ysu aplicabilidad a moléculas de distinta naturaleza (contaminantes, biomoléculas, etc) y estado de agregación (sólido, líquido, gas). Los fundamentos físico-químicos de la espectrofotometría son relativamente sencillos.
Las moléculas pueden absorber energía luminosa y almacenarla en forma de energía interna. Esto permite que se inicien ciclos vitales de muchos organismos, entre ellos el de lafotosíntesis en plantas y bacterias. La Mecánica Cuántica nos dice que la luz está compuesta de fotones cada uno de los cuáles tiene una energía:

Dónde:
C= es la velocidad de la luz, n es su frecuencia, l su longitud de onda
h= 6.6 *10^-34 J×s es la constante de Planck. Cuando decimos que una sustancia química absorbe luz de longitud de onda l, esto significa que las moléculas de esasustancia absorben fotones de esa longitud de onda.
En esta práctica estudiaremos la absorción de luz en el ultravioleta cercano (l»325-420
nm) y en el visible (l»420-900 nm). Cuando una molécula absorbe un fotón en este
intervalo espectral, se excita pasando un electrón de un orbital del estado fundamental a
un orbital excitado de energía superior. De está manera la molécula almacena la energíadel fotón:
A + h×n ® A*
E(A*) = E(A) + Efotón
Como la energía se conserva, la diferencia de energía entre el estado fundamental de la molécula (A) y su estado excitado (A*) debe ser exactamente igual a la energía del fotón. Es decir, una molécula sólo puede absorber fotones cuya energía h×n sea igual a la energía de un estado molecular excitado. Cada molécula tiene una serie de estadosexcitados discretos (o bandas) que dependen de su estructura electrónica y que la distinguen del resto de moléculas.
La luz absorbida en función de la longitud de onda, constituye una verdadera seña de identidad de cada sustancia o molécula.
En una ampliación a esta práctica, se puede detectar una mezcla de dos colorantes alimentarios, el rojo E-124 y un colorante verde midiendo su espectro deultravioleta/visible. Cuando dos o más sustancias aparecen mezcladas en una misma muestra sus espectros de absorción aparecen superpuestos tal como se representa en la siguiente figura:


Los espectros de absorción se miden mediante un instrumento denominado espectrómetro. Los instrumentos que vamos a usar en esta práctica consta de una fuente de luz “blanca” caracterizada por un espectro de...