Mewnorias tristes

CONSTANTE DE IONIZACIÓN ÁCIDA DE UN INDICADOR VISUAL
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|[pi|PROPÓSITO |
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Determinar la constante de equilibrio de la disociación de unindicador visual ácido- base utilizando medidas espectrofotométricas.
 
|[pi|TEORÍA |
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Las constantes de equilibrio de reacciones químicas ensolución se determinan midiendo las concentraciones en equilibrio de los reactivos y de los productos envueltos en la reacción. Existen distintas propiedades físicas que se utilizan para determinar las concentraciones de las especies en equilibrio. Una propiedad útil para determinar la concentración las especies envueltas en una reacción es la absorción de radiación por las substancias en solución.Por ejemplo la absorbencia de una especie es característica de cada substancia y generalmente es una propiedad la distingue de otra.
Un ejemplo de substancias que exhiben absorbencias características son soluciones acuosas ácidas y básicas de indicadores visuales como rojo de metilo, azul de bromotimol, verde de bromocresol, entre otros. Dependiendo de la estructura del indicador en medio ácido yen medio básico, éste exhibirá un color característico. Por ejemplo, en soluciones acuosas ácidas el rojo de metilo existe como un ión zwitter, el cual tiene las siguientes estructuras resonantes:
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La forma ácida de rojo de metilo (HMR), de color rojo, al añadir una base pierde un protón y el anión (amarillo), MR- de rojo de metilo se forma absorbiendo luz azul y violeta. De la misma formaotros indicadores cambian de color cuando el equilibrio de disociación se desplaza hacia la forma ácida o la forma básica.
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Para rojo de metilo la forma ácida es color roja y la básica es amarilla, mientras que para azul de bromotimol, la forma ácida es amarilla y la básica es azul. El equilibrio de disociación de un indicador ácido base se puede representar por:
HIn + H2O ------> In- + H+(1)
y la constante de equilibrio se establece por la ecuación:
[pic](2)
En la relación (2) hemos aproximado la actividad de cada especie envuelta en el equilibrio con la concentración molar.
Tomando el logaritmo a ambos lados de la relación (2) y multiplicando por (-1) obtenemos:
[pic](3)
De la ecuación (3) se obtiene la ecuación de Henderson-Haasselbach que escribimos como:
[pic](4)
Yaque tanto In- y HIn tienen bandas de absorción en la región visible, la razón[pic] puede ser determinada espectrofotométricamente a diferentes pH y de esta forma determinar la constante de equilibrio.
Las regiones del espectro electromagnético tienen diferentes energías que se asocian a transiciones distintas. En general, la absorción de luz visible o ultravioleta se asocia a transicioneselectrónicas en una molécula, mientras que la absorción de luz infraroja se asocia a cambios vibracionales y rotacionales. Cuando una especie absorbe radiación electromagnética la intensidad del rayo incidente se reduce al pasar a través de la muestra. Para una solución, en un largo de onda de luz incidente dado, la densidad óptica o absorbencia, A, varía de acuerdo a la ley de Beer-Lambert:
[pic](5)[pic]

En la relación (5) Io e I representan las intensidades de la luz transmitida por el disolvente puro y la solución con la substancia que absorbe de concentración c, respectivamente. El parámetro b es el largo del paso óptico de luz incidente sobre la muestra, y a es el coeficiente de absortividad (también se conoce coeficiente de extinción molar (ε)) de la especie que absorbe que es una...