Experimento 1 Quiìmica Fiìsica mejorado
Páginas: 7 (1521 palabras)
Publicado: 25 de octubre de 2015
Universidad de Turabo
Gurabo, PR
Escuela de Ciencias Naturales y Tecnología
Departamento de Química Física
Experimento #1: Determinación Espectrofotométrica del pK de un Indicador
Grupo #2
Jesús Santos Sánchez
Raymond J. García Medina
Emanuel Meléndez Contés
CHEM 463-L
Prof. Francisco Márquez
Introducción
El espectrofotómetro se utiliza para determinar laconcentración de una sustancia en una solución así permitiéndote hacer un análisis cuantitativo de la muestra. Se refiere a la cantidad de luz absorbida en una muestra, en función de longitud de onda. Esto se utiliza para análisis cuantitativo, estandarización de colores de diferentes materiales, detectar niveles de toxicidad en aire y agua.
En el siguiente informe se evaluara la absorción dedisoluciones de naranja de metilo a diferente pH. Utilizando el espectrofotómetro con las diferentes muestras se obtiene varias graficas en la cual se van a relacionar los cociente de concentración con la absorbancia del naranja de metilo usando la ley de Henderson-Hasselbalch y la ley de Beer para cada uno de los espectros. En estas dos leyes podemos observa las siguientes ecuaciones:
Ley deHenderson-Hasselbalch
Al considerar la formación de un acido débil que tiene un cierto valor de pka. Se puede relacionar el pH del acido débil con su pka y su grado de ionización en una reacción, la cual esta dada por:
El Ka o constante de disociación en la reacción anterior esta dada por la ecuación:
Entonces despejamos para concentración de hidronio recordando que lo que queremos obtener es unarelación de pH en la ecuación.
Luego recordamos nuestra química general en donde por definición decimos que el log (1/H+) = pH y log (1/Ka)=pka y procedemos a multiplicar logaritmos en la ecuación.
Por propiedad de logaritmo:
Ley de Beer
En donde: A es la absorbancia, es el coeficiente extinción molar, d es la distancia en cm y c es la concentración molar.
Entonces para representar lasabsorbancias de disoluciones en donde solo esta presente la forma acida o básica del indicador, se trabaja con la misma longitud de onda y podemos decir:
pH=1
Esta es la ecuación de absorbancia para una solución acida.
pH=13
Esta es la ecuación de absorbancia para una solución básica.
pH=3.8
En esta ecuación podemos ver que la suma de la absorbancia básica y acida es la absorbancia total o absorbancia dela disolución tampón, entonces para que esta ecuación sea cierta los distintos compuesto deben de absorber a la misma solución de onda y no interactuar químicamente con los diferentes compuestos y a esto se le llama aditividad de las absorbancias. En este punto de la absorbancia están presente las diferentes formas del indicador y podemos relacionar la ecuación de Henderson con la de Beerobteniendo:
Objetivos:
1 Obtener el espectro de absorción de naranja de metilo en disoluciones que contengan diferentes pH.
2 Relacionar las absorbancias de estas disoluciones con las concentraciones de indicador en sus formas acidas y básicas.
3 Obtener el pKa del indicador a partir de las absorbancias medidas.
Metodología:
Se realizó la determinación espectrofotométrica del pKa de unindicador mediante los siguientes procedimientos: se preparó una disolución de 250mL de 0.1 M de ácido fórmico a partir de su concentrado, para valorar una solución de 250mL de disolución 0.1 M de NaOH. Se utilizó por triplicado 25mL de la disolución de ácido fórmico previamente hecha, a cada una de estas se le añadió 4 gotas de fenolftaleína y se tituló con NaOH para conseguir un promedio de losmililitros utilizado a esta llegar en equilibrio de concentración con ácido fórmico.
Luego de la titulación, con el promedio obtenido anteriormente se prepararon tres disoluciones tampones con 25mL de ácido fórmico 0.1 M añadiéndole 40% a la primera disolución, 50% a la segunda y 75% a la tercera disolución, del valor del promedio de NaOH. Se midió el pH a las disoluciones de 40%, 50% y 75%. Con...
Gurabo, PR
Escuela de Ciencias Naturales y Tecnología
Departamento de Química Física
Experimento #1: Determinación Espectrofotométrica del pK de un Indicador
Grupo #2
Jesús Santos Sánchez
Raymond J. García Medina
Emanuel Meléndez Contés
CHEM 463-L
Prof. Francisco Márquez
Introducción
El espectrofotómetro se utiliza para determinar laconcentración de una sustancia en una solución así permitiéndote hacer un análisis cuantitativo de la muestra. Se refiere a la cantidad de luz absorbida en una muestra, en función de longitud de onda. Esto se utiliza para análisis cuantitativo, estandarización de colores de diferentes materiales, detectar niveles de toxicidad en aire y agua.
En el siguiente informe se evaluara la absorción dedisoluciones de naranja de metilo a diferente pH. Utilizando el espectrofotómetro con las diferentes muestras se obtiene varias graficas en la cual se van a relacionar los cociente de concentración con la absorbancia del naranja de metilo usando la ley de Henderson-Hasselbalch y la ley de Beer para cada uno de los espectros. En estas dos leyes podemos observa las siguientes ecuaciones:
Ley deHenderson-Hasselbalch
Al considerar la formación de un acido débil que tiene un cierto valor de pka. Se puede relacionar el pH del acido débil con su pka y su grado de ionización en una reacción, la cual esta dada por:
El Ka o constante de disociación en la reacción anterior esta dada por la ecuación:
Entonces despejamos para concentración de hidronio recordando que lo que queremos obtener es unarelación de pH en la ecuación.
Luego recordamos nuestra química general en donde por definición decimos que el log (1/H+) = pH y log (1/Ka)=pka y procedemos a multiplicar logaritmos en la ecuación.
Por propiedad de logaritmo:
Ley de Beer
En donde: A es la absorbancia, es el coeficiente extinción molar, d es la distancia en cm y c es la concentración molar.
Entonces para representar lasabsorbancias de disoluciones en donde solo esta presente la forma acida o básica del indicador, se trabaja con la misma longitud de onda y podemos decir:
pH=1
Esta es la ecuación de absorbancia para una solución acida.
pH=13
Esta es la ecuación de absorbancia para una solución básica.
pH=3.8
En esta ecuación podemos ver que la suma de la absorbancia básica y acida es la absorbancia total o absorbancia dela disolución tampón, entonces para que esta ecuación sea cierta los distintos compuesto deben de absorber a la misma solución de onda y no interactuar químicamente con los diferentes compuestos y a esto se le llama aditividad de las absorbancias. En este punto de la absorbancia están presente las diferentes formas del indicador y podemos relacionar la ecuación de Henderson con la de Beerobteniendo:
Objetivos:
1 Obtener el espectro de absorción de naranja de metilo en disoluciones que contengan diferentes pH.
2 Relacionar las absorbancias de estas disoluciones con las concentraciones de indicador en sus formas acidas y básicas.
3 Obtener el pKa del indicador a partir de las absorbancias medidas.
Metodología:
Se realizó la determinación espectrofotométrica del pKa de unindicador mediante los siguientes procedimientos: se preparó una disolución de 250mL de 0.1 M de ácido fórmico a partir de su concentrado, para valorar una solución de 250mL de disolución 0.1 M de NaOH. Se utilizó por triplicado 25mL de la disolución de ácido fórmico previamente hecha, a cada una de estas se le añadió 4 gotas de fenolftaleína y se tituló con NaOH para conseguir un promedio de losmililitros utilizado a esta llegar en equilibrio de concentración con ácido fórmico.
Luego de la titulación, con el promedio obtenido anteriormente se prepararon tres disoluciones tampones con 25mL de ácido fórmico 0.1 M añadiéndole 40% a la primera disolución, 50% a la segunda y 75% a la tercera disolución, del valor del promedio de NaOH. Se midió el pH a las disoluciones de 40%, 50% y 75%. Con...
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