espectrofotometria


OBJETIVOS
Comprobar la Ley de la Aditividad en un sistema múltiple.
Determinar constantes fotométricas y aplicarlas en el cálculo de la concentración de los componentes de un sistema múltiple.

DATOS EXPERIMENTALES E INFORME
1.- Espectros de absorción de las soluciones tipo de K2Cr2O7 0.0016M y de KMnO4 0.0004M.
Tabla . Valores de absorbancia para construir los espectros de absorciónde K2Cr2O7 y de KMnO4.
Longitud de
onda (nm)
A
K2Cr2O7
A
KMnO4
340
2.976
0.343
350
2.968
0.348
360
2.952
0.311
370
2.399
0.237
380
2.017
0.157
390
1.441
0.095
400
0.972
0.048
410
0.692
0.027
420
0.622
0.020
430
0.647
0.023
440
0.665
0.036
450
0.652
0.058
460
0.591
0.102
470
0.505
0.172
480
0.414
0.245
490
0.312
0.366
500
0.226
0.483
5100.154
0.589
520
0.105
0.701
530
0.072
0.741
540
0.052
0.703
550
0.041
0.697
560
0.035
0.461
570
0.032
0.411
580
0.031
0.239
590
0.033
0.106
600
0.035
0.081


Tabla . Valores de λmáx para K2Cr2O7 Y KMnO4.
Compuesto
λmáx
K2Cr2O7 (λ1)
340
KMnO7 (λ2)
530

b) ¿Por qué se escogen estas longitudes de onda y no otras? Porque es a estas longitudes de onda que estassustancias presentan sus máximos de Absorción, el K2Cr2O4, a 340nm y el KMnO4 a 530nm.

2.- Curvas de calibración ajustadas por regresión lineal a las 2 longitudes de onda seleccionadas.

Tabla . Curvas de calibración de KMnO4 y K2Cr2O7 a λ1 y λ2.
Compuesto
Dilución
Concentración Molar (Cm)
Aλ1
Aλ2
K2Cr2O7
1:7
0.00022875
0.508
0.075

1:6
0.00026666
0.561
0.047

1:5
0.000320.761
0.045

1:4
0.0004
0.995
0.079

1:3
0.0005333
1.189
0.084

1:2
0.0008
1.765
0.109
KMnO4
1:7
0.000057143
0.017
0.071

1:6
0.000066667
0.020
0.110

1:5
0.00008
0.037
0.122

1:4
0.0001
0.057
0.147

1:3
0.00013333
0.079
0.171

1:2
0.0002
0.107
0.238



A partir de las curvas anteriores y utilizando la Ley General de Fotometría se determinan losvalores de am para cada sustancia a λ1 y λ2 como sigue:
Ley General de la Fotometría


Considerando el paso de luz como constante, b=K, entonces tenemos que la Absorbancia solo depende de la Absortividad y la concentración de la sustancia:


Sabiendo que la ecuación de las gráficas anteriores obedece la forma:


Observamos que y= A, x= c y por tanto a=m, es decir, la pendiente de lasrectas corresponderá a los valores de Absortividad molar de las sustancias.

Para K2Cr2O7
A λ1: y=2190.4x+0.0328
am= 2190.4 M-1 cm-1
A λ2: y= 93.144x+0.0336
am= 93.144 M-1 cm-1
Para KMnO4
A λ1: y=649.08x-0.0161
am= 649.08 M-1 cm-1
A λ1: y=1056.5x+0.031
am= 1056.5 M-1 cm-1
Tabla . Valores de am para K2Cr2O7 y KMnO7 a λ1 y λ2.
Sustancia
Absortividad
K2Cr2O7
KMnO4
am a λ1
2190.4
649.08am a λ2
93.144
1056.5

3.- Comprobación de la Ley de la Aditividad en un sistema múltiple.
Ahora, para calcular los valores de las Cm de los componentes de las mezclas analizadas se utiliza la fórmula general de la volumetría.

Donde:
C1= Conc. Inicial del componente.
V1= Volúmen agregado del componente.
V2= Volúmen total de la mezcla.

De donde tenemos que:


DATOS:
C1 K2Cr2O4=0.0016M C1 KMnO4= 0.0004M V2= 10mL

Por ejemplo, para calcular la concentración de K2Cr2O4 en la mezcla 1, tenemos:




Y para la concentración de KMnO4


Por lo tanto, la concentración molar de K2Cr2O4 en la mezcla no.1 es de 8x10-4 M y la de KMnO4 es de 4x10-5 M y así se continúa el cálculo de las concentraciones de los componentes en cada mezcla reportados en la siguientetabla.

Para mezcla 2
C2 K2Cr2O7= (2.5mL)*(0.0016M)/10mL=0.0004 M
C2 KMnO4= (2.5mL)*(0.0004M)/10mL=0.0001 M

Para mezcla 3
C2 K2Cr2O7= (1mL)*(0.0016M)/10mL=0.00016 M
C2 KMnO4= (5mL)*(0.0004M)/10mL=0.0002 M



Tabla . Valores de Cm y absorbancia en las mezclas de K2Cr2O7 y KMnO4.
Mezcla
No.
Cm
K2Cr2O7
Cm
KMnO4
A observada



λ1
λ2
1
8x10-4
4x10-5
2.020
0.165
2...