CONOCIMIENTO DE

TÉCNICAS ANALÍTICAS

PARTE I:

FUNDAMENTOS DE

ESPECTROFOTOMETRÍA.

I. OBJETIVO GENERAL

Conocer y aplicar los fundamentos de la

ESPECTROFOTOMETRÍA

para la determinación de

concentraciones en soluciones.

II. OBJETIVOS PARTICULARES

a. Conocer los fundamentos de la espectrofotometría y las variables

involucradas en la ley de Lambert-Beer-Bourger.

b. Seleccionar la longitud de onda apropiada para DETERMINACIÓN de

absorbancia.

c. Construir una curva patrón de la solución de YODO-YODURADO (serie

tipo) a diferentes concentraciones .

III. PROBLEMA

A partir del ESPECTRO DE ABSORCIÓN de una

solución acuosa de yodo-yoduro de potasio

SELECCIONAR la longitud de onda apropiada

para determinar el coeficiente de absortividad

molar de soluciones acuosas de yodo por medio

de una curva patrón.

I2 + [I- ] [ I3- ]

0.002 M 0.2M 2X10-3 M

Espectrofotometría

Es el método de análisis óptico más usado en el área de

investigación.

Es la CUANTIFICACIÓN de la cantidad de energía radiante

absorbida por las moléculas de una muestra en función de las

longitudes de onda específicas.

Este ANÁLISIS ESPECTRAL, permite detectar la

absorción o emisión de radiación

electromagnética a ciertas LONGITUDES DE ONDA,

y relacionar éstas con los niveles de energía implicados en una transición cuántica.

Métodos Espectrométricos

Los más ampliamente utilizados son los relacionados

con la radiación electromagnética, la cual adopta

varias formas como:

La luz

El calor

Rayos gama

Rayos X

Radiaciones ultravioleta

Microondas y

Radiofrecuencia

Tipos de Espectrofotometría

La espectrofotometría de

1. Absorción de infrarrojos

2. ABSORCIÓN DE UV-VISIBLE

3. Resonancia magnética nuclear (RMN)

4. Fluorescencia

5. Emisión atómica

6. Absorción atómica de masas

7. Fluorescencia de Rayos X

Espectroscopia UV y Visible

Estudia el fenómeno de adsorción de la radiación UV-Visible de moléculas orgánicas e inorgánicas. La región UV del espectro electromagnético

UV lejano UV cercano Visible 0.6 – 190 nm 190 – 380 nm 380 – 780 nm

La absorción de la radiación UV o Visible por moléculas, generalmente se produce por la excitación de los electrones de enlace. La longitud de onda de los máximos de absorción se

puede relacionar con los enlaces de las especies absorbentes.

Los métodos espectroscópicos se basan en la

capacidad de las sustancias de ABSORBER o

EMITIR radiación electromagnética, y se

relacionan para determinar la

concentración de un reactivo o producto durante una reacción.

El aparato DETECTA la cantidad de “luz” transmitida y/o absorbida a través de la solución en la celda y la COMPARA con la que se transmite o absorbe a través de una solución de referencia o “blanco”.

¿Qué establece la ley de Lambert-Beer-Bourger?

P0 P

0

P

PT Transmitancia

0

logP

PA

P

PTA 0loglog

bcP

PA

0

log

bcA ε.- Es la cte. de proporcionalidad llamada coeficiente de absorción molar, de absortividad o coeficiente de extinción.

b.- Es el paso óptico, anchura de la celda que contiene la muestra (cm).

c.- Es la concentración de la especie de la cual se esta midiendo la absorbancia (M).

Es el fundamento de la espectrofotometría, y se cumple para una radiación monocromática que atraviesa una disolución diluida (≤ 0.01M), cuando la especie absorbente no participa en un equilibrio que dependa de su concentración.

Curva Patrón de soln de yodo ( Abs/ nm)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025

I2 (mol/L)

Ab

s

bcA

bmxy

Pantalla de lecturas

Selector de medida λ

Compartimento de celda

Encendido y apagado atrás

Botón de navegador

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Calibración calentarlo15 min

A. Selección la longitud de onda.

Realizando un barrido.

Prepara 10 mL de una solución de I2-KI 2*10-4M,

vierte en la celda un 75% de se capacidad e inicia la lectura de absorbancia.

Previa calibración del espectrofotómetro. Ver tabla 1

B. Elaborar la CP a partir de I2-KI 0.002 M. Ver tabla 2

PRIMERA PARTE

SEGUNDA PARTE

A5. TABLA Y ORGANIZACIÓN DE DATOS,

EVENTO λ(nm) ABSORBANCIA EVENTO λ (nm) ABSORBANCIA

1 320 9 400

2 330 10 410

3 340 11 420

4 350 12 430

5 360 13 440

6 370 14 450

7 380 460

8 390 470-510

Registrar los datos experimentales del espectro de absorción de yodo (2*10-4M) en la

tabla 1. Tabla 1. Absorbancia de la solución de I2 a diferentes longitudes de onda.

Temperatura:

Espectro Yodo 0.0002M

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520

l (nm)

Ab

s

Seleccionar una λ de esta zona

PRIMERA PARTE BARRIDO DEL ESPECTRO DE ABSORCIÓN Y

CALIBRACIÓN DEL ESPECTROFOTÓMETRO

1.- Encender el espectrofotómetro. 2.- Esperar 15 minutos. 3.- Calibración 4.- Seleccionar la longitud de onda girando la perilla. 5.- Introducir la celda con el blanco (con un volumen por arriba de la mitad; nunca llena) en la porta-celda, esperar a que se ponga en ceros la absorbancia. 6.- Tomar la lectura de absorbancia de la solución propuesta a una longitud de onda baja (λ nm). Utilizar como blanco agua destilada. 7.- Repetir el procedimiento desde el punto 4 dando incrementos regulares a la longitud de onda. Registrar los datos en la tabla 1

Curva Patrón 1.- Preparar soluciones de distinta concentración a partir de la

solución de referencia I2–KI (0.002M-0.2M) (Serie tipo). 2.- Seleccionar una longitud de onda adecuada y hacer las lecturas de Absorbancia para las soluciones de la serie tipo. 3.- Introducir la celda con el blanco (agua destilada), con un volumen por arriba de la mitad; nunca llena, en la porta-celda, oprimir la tecla y esperar a que se ponga en ceros la absorbancia. 4.- Tomar la lectura de absorbancia de las soluciones propuestas para la serie tipo, a la longitud de onda seleccionada (λ nm). 5.- Registrar las lecturas de absorbancia y concentración de la serie tipo en la tabla 2

2 DA PARTE

TABLA 2. Absorbancia a diferentes

concentraciones molares de I2-KI

Mezcla I2

(0.002 M)

(mL)

H2O (mL) I2 mol/L Abs

1 5 0 CIV1=C2V2

2 4 1

3 3 2

4 2 3

5 1 4

Curva Patrón de soln de yodo ( Abs/ nm)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025

I2 (mol/L)

Ab

s

bcA

bmxy

CALIBRACION

ACTIVAR IR

MUESTRE PANTALLA DE IR SPEC200

SELECCIONA LAMDA PARA CALIBRACION

METER CELDA DE BLANCO Y OPRIMIR ENTER

ESPERAR LA RESPUESTA DEL ESPECTROFOTOMETRO

OPRIME ENTER