Ciencias Ambientales
Páginas: 22 (5446 palabras)
Publicado: 20 de febrero de 2013
Alumna: Lorena Díaz Campos Grupo I PRÁCTICAS DE LABORATORIO PRÁCTICA I: ESPECTROMETRÍA UV-VISIBLE. 1) OBJETIVOS
La espectrometría ultravioleta-visible o espectrofotometría UV-visible implica la espectroscopía de fotones en la región de radiación ultravioleta-visible. Utiliza la luz en los rangos visible y adyacentes (el ultravioleta (UV) cercano y el infrarrojo (IR) cercano). En esta regióndel espectro electromagnético, las moléculas se someten a transiciones electrónicas. Esta técnica es complementaria de la espectrometría de fluorescencia, que trata con transiciones desde el estado excitado al estado fundamental, mientras que la espectrometría de absorción mide transiciones desde el estado fundamental al estado excitado. En esta práctica se usa la espectrometría UV-visible en ladeterminación cuantitativa de soluciones de iones metálicos de transición. La ley de Lambert-Beer establece que la absorbancia de una solución es directamente proporcional a la concentración. Por tanto, la espectrometría UV-visible puede usarse para determinar la concentración de una solución. Es necesario saber con qué rapidez cambia la absorbancia con la concentración. Esto se obtiene a partirde una curva de calibración. El objetivo de la práctica es determinar las concentraciones de K2Cr2O7 y de KMnO4 en una muestra problema aplicando la ley de aditividad de las absorbancias. Según esta ley, la absorbancia total de una disolución que contiene varios analitos capaces de absorber radiación es, aproximadamente, la suma de las absorbancias individuales. En primer lugar es necesariodeterminar los valores de los coeficientes de absorción molar de ambas especies puras. Para ello aplicaremos la ley de Beer, midiendo las absorbancias a las longitudes de onda λa y λb de sendas disoluciones patrón de los analitos que queremos determinar. Después se miden las absorbancias totales de la mezcla problema cuando se hacen pasar por ella, respectivamente, radiaciones de longitudes de onda λay λb. A partir de la ley de aditividad de las absorbancias se plantea un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas, las concentraciones de cada analito en la disolución problema.
2)
RESULTADOS, CÁLCULOS E INTERPRETACIÓN
2.1) PRIMERA PARTE 1. ¿Cuáles son las longitudes de onda de máxima absorción del MnO4- y del Cr2O72-? λ 440 470 490 520 550 580 590 680 Absorbancia de K2Cr2O7 10-3 M0.43 0.30 0.14 0.04 0.01 0.00 0.06 0.02 Absorbancia de KMnO4 3x10-4 M 0.13 0.22 0.45 0.67 0.62 0.32 0.12 0.06
1
La longitud de onda a la que se obtiene el mayor valor de absorbancia para la especie K2Cr2O7, con concentración 10-3 M, es λa=440 nm. La longitud de onda a la que se obtiene el mayor valor de absorbancia para la especie KMnO4, con concentración 3x10-4 M, es λb=520 nm. 2. Calcularlos coeficientes de absorción molar del MnO4- y del Cr2o72- a esas longitudes de onda. K2Cr2O7 Para la especie a (K2Cr2O7), que presenta su mayor absorbancia a la longitud de onda λa=440 nm, se preparan varias diluciones y se miden sus absorbancias. Después se representan gráficamente las absorbancias frente a las concentraciones de las diluciones correspondientes. Concentración (M) 0.000250.0005 0.00075 0.001 Absorbancia 0.13 0.21 0.31 0.43
La relación entre la absorbancia y la concentración viene determinada por la ley de Beer, que es: A= ɛ c l, la cual, si l=1, como es el caso se transforma en: A=ɛc Por lo tanto, la representación gráfica de A frente a c da una recta de pendiente ɛ:
*La recta se hace pasar por cero; Se interpreta que a concentración cero, absorbancia cero.De esta forma podemos calcular el valor de ɛa(λa) para la especie a a la longitud de onda λa : Si Aa, (λa)=426,67ca ɛa(λa)=426,67 Lmol-1cm-1
Del mismo modo se obtiene el valor de ɛa(λb) para la longitud de onda λb=520 nm. 2
Para la especie a (K2Cr2O7), se miden las absorbancias de sus diluciones a dicha longitud de onda. Después se representan gráficamente las absorbancias frente a las...
La espectrometría ultravioleta-visible o espectrofotometría UV-visible implica la espectroscopía de fotones en la región de radiación ultravioleta-visible. Utiliza la luz en los rangos visible y adyacentes (el ultravioleta (UV) cercano y el infrarrojo (IR) cercano). En esta regióndel espectro electromagnético, las moléculas se someten a transiciones electrónicas. Esta técnica es complementaria de la espectrometría de fluorescencia, que trata con transiciones desde el estado excitado al estado fundamental, mientras que la espectrometría de absorción mide transiciones desde el estado fundamental al estado excitado. En esta práctica se usa la espectrometría UV-visible en ladeterminación cuantitativa de soluciones de iones metálicos de transición. La ley de Lambert-Beer establece que la absorbancia de una solución es directamente proporcional a la concentración. Por tanto, la espectrometría UV-visible puede usarse para determinar la concentración de una solución. Es necesario saber con qué rapidez cambia la absorbancia con la concentración. Esto se obtiene a partirde una curva de calibración. El objetivo de la práctica es determinar las concentraciones de K2Cr2O7 y de KMnO4 en una muestra problema aplicando la ley de aditividad de las absorbancias. Según esta ley, la absorbancia total de una disolución que contiene varios analitos capaces de absorber radiación es, aproximadamente, la suma de las absorbancias individuales. En primer lugar es necesariodeterminar los valores de los coeficientes de absorción molar de ambas especies puras. Para ello aplicaremos la ley de Beer, midiendo las absorbancias a las longitudes de onda λa y λb de sendas disoluciones patrón de los analitos que queremos determinar. Después se miden las absorbancias totales de la mezcla problema cuando se hacen pasar por ella, respectivamente, radiaciones de longitudes de onda λay λb. A partir de la ley de aditividad de las absorbancias se plantea un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas, las concentraciones de cada analito en la disolución problema.
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RESULTADOS, CÁLCULOS E INTERPRETACIÓN
2.1) PRIMERA PARTE 1. ¿Cuáles son las longitudes de onda de máxima absorción del MnO4- y del Cr2O72-? λ 440 470 490 520 550 580 590 680 Absorbancia de K2Cr2O7 10-3 M0.43 0.30 0.14 0.04 0.01 0.00 0.06 0.02 Absorbancia de KMnO4 3x10-4 M 0.13 0.22 0.45 0.67 0.62 0.32 0.12 0.06
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La longitud de onda a la que se obtiene el mayor valor de absorbancia para la especie K2Cr2O7, con concentración 10-3 M, es λa=440 nm. La longitud de onda a la que se obtiene el mayor valor de absorbancia para la especie KMnO4, con concentración 3x10-4 M, es λb=520 nm. 2. Calcularlos coeficientes de absorción molar del MnO4- y del Cr2o72- a esas longitudes de onda. K2Cr2O7 Para la especie a (K2Cr2O7), que presenta su mayor absorbancia a la longitud de onda λa=440 nm, se preparan varias diluciones y se miden sus absorbancias. Después se representan gráficamente las absorbancias frente a las concentraciones de las diluciones correspondientes. Concentración (M) 0.000250.0005 0.00075 0.001 Absorbancia 0.13 0.21 0.31 0.43
La relación entre la absorbancia y la concentración viene determinada por la ley de Beer, que es: A= ɛ c l, la cual, si l=1, como es el caso se transforma en: A=ɛc Por lo tanto, la representación gráfica de A frente a c da una recta de pendiente ɛ:
*La recta se hace pasar por cero; Se interpreta que a concentración cero, absorbancia cero.De esta forma podemos calcular el valor de ɛa(λa) para la especie a a la longitud de onda λa : Si Aa, (λa)=426,67ca ɛa(λa)=426,67 Lmol-1cm-1
Del mismo modo se obtiene el valor de ɛa(λb) para la longitud de onda λb=520 nm. 2
Para la especie a (K2Cr2O7), se miden las absorbancias de sus diluciones a dicha longitud de onda. Después se representan gráficamente las absorbancias frente a las...
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