Instrumental

Problemario de Espectrofotometría
Análisis Instrumental

24.1 ¿Por qué es azul una solución de Cu(NH3)42+?
La solución presentará una coloración azul debido a la presencia del cobre, además de que al absorber un color amarillo, la solución despedirá una coloración azul.

24.2 Indique la relación entre:
(a) absorbancia y transmitancia
La absorbancia A de una solución se relaciona con latransmitancia de manera logarítmica:
A=-logT=logP0P
Se reduce la transmitancia a medida que aumenta la absorbancia de la solución.
(b) absortividad a y absortividad molar ε
Estos dos términos son constantes de proporcionalidad en la Ley de Beer:
A= logP0P=abc
A= εbc
La absortividad debe tener unidades que eliminen b y c, ya que la absorbancia es adimensional.
Por ejemplo, si hay unidades dec=gL y b=cm la a=Lgcm (Absortividad).
Cuando se expresa la concentración en moles por litro, es decir, c=molL y b=cm, entonces ε=Lmolcm (Absortividad molar).

24.3 Identifique factores que hagan que la relación de la Ley de Beer se desvié de la linealidad
Fallos en el uso de radiación monocromática, existencia de radiación dispersa, incertidumbres experimentales en las medidas a valores bajosde absorbancia, interacciones moleculares a altas absorbancias, reacciones de asociación o disociación dependientes de la concentración.

24.4 Describa la diferencia entre las desviaciones “reales” de la Ley de Beer y las debidas a los factores instrumentales o químicos
Las desviaciones reales provienen de los cambios en el índice de refracción del sistema analítico, pues como e depende delíndice de refracción de la muestra, la ley de Beer sólo se cumple para bajas concentraciones, en donde el índice de refracción es esencialmente constante, ya que no es la absortividad la que es constante sino e.
Las desviaciones instrumentales provienen, en primer lugar de la utilización de luz no monocromática, ya que la pureza espectral del haz de radiación proveniente de la fuente, depende delancho de banda espectral del monocromador. La deducción de la ley de Beer supone radiación monocromática y los monocromador en realidad proporcionan una banda de longitudes de onda.

24.5 ¿En qué se parecen una transición electrónica y una vibratoria y en que se diferencian?
Podemos decir que la principal diferencia entre una transición electrónica y una vibratoria, es que en la primera seabsorbe la energía para emitirla en forma de luz; esto es, que los electrones del átomo se excitan y así se emítela luz, mientras que en la segunda se produce una vibración de los componentes de la molécula que se observará mediante una interacción con el medio. La característica que las asemeja, sería que en ambos casos se observará una emisión de energía.

24.6 Calcule la frecuencia enhertzios de
v=Vλ
a) un haz de rayos X con longitud de onda de 2.97Å
2.97Å= 2.97x10-10m
Entonces: v=3x108ms12.97x10-10m= 1.0101x1018s= 1.0101x1018 Hz
b) una línea de emisión del cobre a 324.7nm
324.7nm= 3.247x10-7m
Entonces: v=3x108ms13.247x10-7m= 9.2392x1014s= 9.2392x1014 Hz
c) la línea que produce a 632.8nm un láser de He-Ne
632.8nm=6.328x10-7m
Entonces:v=3x108ms16.328x10-7m= 4.7408x1014s= 4.7408x1014 Hz
d) la salida de un láser de CO2 a 10.6μm
10.6μm= 1.06x10-5m
Entonces: v=3x108ms11.06x10-5m= 2.8301x1013s= 2.8301x1013 Hz
e) un pico de absorción infrarrojo a 3.75μm
3.75μm= 3.75x10-6m
Entonces: v=3x108ms13.75x10-6m= 8x1013s= 8x1013 Hz
f) un haz de microondas de 1.86cm
1.86cm= 0.0186m
Entonces: v=3x108ms10.0186m= 1.6129x1010s= 1.6129x1010 Hz24.7 Calcule la longitud de onda en centímetros de:
a) la transmisión de una torre de control aeroportuaria de 118.6 MHz
λ=cν
λ=3x1010 cmseg1.19x108Hz=252.10 cm
b) un VOR (sistema auxiliar de radionavegación) que transmite a 114.10 kHz
λ=cν
λ=3x1010 cmseg1.141x105Hz=2.63x105 cm
c) Una señal de resonancia magnética a 135 MHz.

λ=cν

λ=3x1010 cmseg1.35x108Hz=222.22 cm

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