Constante De Ionizacion De Rojo De Metilo

|Constante de ionización ácida del rojo de metilo |


Objetivo
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Determinar la constante de ionización ácida de un tinte por medio de mediciones hechas en unespectrofotómetro.


Fundamento Teórico
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Algunos ácidos orgánicos débiles tienen un color diferente al de su base conjugada en solución. Esta es una de las razones por la que estos ácidos son utilizados como indicadores en titulaciones ácido-base. Un ejemplo de esto es elindicador rojo de metilo el cual exhibe un color rojo en soluciones ácidas y amarillo en soluciones básicas. Este equilibrio se puede representar como:

HA + H2O ↔ A- + H+ (1)
(rojo) (amarillo)

El grado de ionización en solución de estos tintes se expresa en términos de laconstante de equilibrio la cual se define mas adelante. Si son disueltos en un medio ácido el grado de disociación del ácido será mínimo e insignificante, y por el contrario, si son disueltos en un medio alcalino la ionización será prácticamente completa. Este comportamiento permite determinar la constante de ionización ácida utilizando espectroscopía visible, siempre y cuando la forma acida y su baseconjugada absorban luz a largos de ondas distintos en el espectro visible.

La expresión para la constante de equilibrio de la ecuación (1) esta dada por;

[pic] (2)

En esta ecuación hemos aproximado la actividad de las especies a su concentración molar. Esta ecuación se puede expresar de otra forma si tomamosel negativo del logaritmo a ambos lados y rearreglamos para obtener lo que se conoce como la ecuación de Henderson-Hasselbalch.


[pic] (3)


Utilizando esta ecuación podemos determinar la constante de equilibrio de un tinte ya que el cociente [pic] se puede determinar espectrofotométricamente a diferentes pH siambas especies, HA y A-, tienen bandas de absorción en la región visible. La intensidad de la luz absorbida por una especie de solución a un largo de onda dado es directamente proporcional a su concentración según la ley de Beer-Lambert-Bouguert.


[pic] (4)


En esta ecuación A es la absorbencia, I0 es la intensidaddel haz incidente sobre la muestra, I es la intensidad del haz transmitido, b es el largo de la luz a través de la muestra, c es la concentración molar de la especie que absorbe, y a es la constante de proporcionalidad llamada coeficiente de extinción molar ó coeficiente de absortividad. Cuando hay dos especies presentes en una solución la absorbencia total a un largo de onda específico será lasuma de las absorbencias de cada especie, es decir:


[pic]


[pic] (5)


Para determinar las concentraciones de las especies HA y A- primero deben determinarse los largos de onda a los cuales cada una de ellas presenta un máximo en la curva de absorbencia versus largo de onda(A vs. λ). Unavez determinados estos dos largos de onda, λ1 y λ2, se determinan los coeficientes de absortividad molar a ambos largos de onda para ambas especies, esto es, [pic] Esto lo podemos hacer preparando varias soluciones de diferente concentración de la forma ácida y de la forma básica del tinte. A estas soluciones se eles mide la absorbencia a los largos de onda seleccionados. Según la ley de...