Colorimetria

Laboratorio de Química Inorgánica

DETERMINACIÓN COLORIMÉTRICA DEL HIERRO
OBJETIVO
Familiarizarse con los principios del análisis colorimétrico.
INTRODUCCIÓN
La base para lo que los químicos llaman análisis colorimétrico es la variación en
la intensidad del color de una solución con cambios en la concentración. El color
puede deberse a una propiedad inherente del constituyente mismo –porejemplo,
MnO4- es púrpura- o puede deberse a la formación de un compuesto colorido
como consecuencia de la adición de un reactivo adecuado. Comparando la
intensidad del color de una solución de concentración desconocida con las
intensidades de soluciones de concentraciones conocidas, se puede determinar
la concentración de una solución desconocida.
Usted analizará para hierro en esteexperimento permitiendo al hierro(II)
reaccionar con un compuesto orgánico (o-fenantrolina) para formar un complejo
de hierro rojo-naranja. Note en su estructura (mostrada abajo) que o-fenantrolina
tiene dos pares de electrones desapareados que se pueden usar en formar
enlaces covalentes coordinados.
La ecuación para la formación del complejo de hierro es
3C12H8N2 + Fe2+ ------> [(C12H8N2)Fe]2+Rojo-naranja
Sin embargo, antes de que se forme el complejo de hierro(II) colorido, todos los
Fe3+ presentes se deben reducir a Fe2+. Esta reducción se alcanza usando un
exceso de clorhidrato de hidroxilamina:
4Fe3+ + 2NH2OH --> 4Fe2+ + N2O + 6H+ + H2O
Hidroxilamina

Determinación Colorimétrica del Hierro

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N

Pares de electrones
desaparedos
N

o-fenantrolina
Aunque el ojo puede discernir diferencias en intensidad de color con
exactitud razonable, es común usar para este propósito un instrumento conocido
como espectrofotómetro, el cual elimina el error “humano”. Básicamente, es un
instrumento que mide la fracción I/Io de un rayo de luz incidente de una longitud
de onda particular y de intensidad Io que es transmitida por la muestra.(Aquí, I
es la intensidad de la luz transmitida por la muestra.) Una representación
esquemática de un espectrofotómetro se muestra en la Figura 1.1. El
instrumento tiene estos cinco componentes fundamentales:
1. Una fuente de luz que produce luz con un rango de longitudes de onda de 375
a 650 nm, aproximadamente.
2. Un monocromador, el cual selecciona una longitud de onda particular y laenvía a la celda de la muestra con una intensidad de Io.
3. La celda de la muestra, la cual contiene la solución a ser analizada.
4. Un detector que mide la intensidad I, de la luz transmitida, desde la celda de la
muestra. Si la intensidad de la luz incidente es Io y la muestra absorbe luz, la
intensidad de la luz transmitida, I, es menor que Io.
5. Un medidor que indica la intensidad de la luztransmitida.
Para una sustancia dada, la cantidad de luz absorbida depende de
1. La concentración;
2. La celda o longitud de la trayectoria;

Determinación Colorimétrica del Hierro

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3. La longitud de onda de la luz; y
4. El solvente.
Las gráficas de la cantidad de luz absorbida versus la longitud de onda se llaman
espectros de absorción. Hay dos formascomunes de expresar la cantidad de luz
absorbida. Una es en términos de porciento de transmitancia, T, la cual se define
como

T=

I
Io

x100

[1]

Como implica el término, el porcentaje de transmitancia corresponde al
porcentaje de luz transmitida. Cuando la muestra en la celda es una solución, I
es la intensidad de luz transmitida por la solución y Io es la intensidad de luztransmitida cuando la celda solo contiene solvente. Otro método de expresar la
cantidad de luz absorbida es en términos de la absorbancia, A, la cual se define
por

A = log IIo

[2]

El término densidad óptica, D.O., es sinónimo con absorbancia. Si no hay
absorción de luz por una muestra a una longitud de onda dada, el porcentaje de
transmitancia es 100, y la absorbancia es 0. Por otra...