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8/10/2019 INSTRU practica 2.docx

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PRÁCTICA N°2

INTEGRANTES:

o 13040094 Auris Candela Lidia

o 13040076 Cubas Luca Sheila

o 13040101 Damián Santa Cruz Rossmery

o 13040018 Norabuena Urbiza Daisy

PROFESOR : Fredy Quispe Huamán

GRUPO : Viernes de 2-6 p.m.

E.A.P : Farmacia y Bioquímica

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA

Cátedra de Química Analítica Instrumental

Obtención del espectro de azosulfamida, longitud

de onda ó tima curva de Rin bown



PRÁCTICA N°2 : OBTENCIÓN DEL ESPECTRO DE AZOSULFAMIDA,

LONGITUD DE ONDA ÓPTIMA Y CURVA DE RINGBOWN

INTRODUCCIÓN :

Se denomina espectrofotometría a la medición de la cantidad de energía radiante queabsorbe un sistema químico en función de la longitud de onda de la radiación, y a lasmediciones a una determinada longitud de onda. El fundamento de laespectrofotometría se basa en la absorción de las radiaciones electromagnéticas porparte de los grupos cromóforos, que son grupos que experimentan transicioneselectrónicas al absorber radiaciones , donde generalmente sólo son importantes loscromóforos cuya absorción máxima posee una longitud de onda superior a 200 nm. Al aumentar la concentración del compuesto absorbente en solución, más luz esabsorbida y menos transmitancia. La ley de Beer establece la relación entre el gradode absorbancia de una solución y otras dos variables : la concentración del absorbentey la longitud del trayecto que el haz de luz recorre a través de la solución. Según estaley , la absorbancia de una solución es directamente proporcional a la concentración ya la longitud del trayecto del paso de luz.

En ésta práctica conoceremos el comportamiento de las sustancias en este casoazosulfamida frente a las radiaciones electromagnéticas , donde a partir de los datosobtenidos en la práctica anterior hallamos la longitud de onda óptima , hallaremos lazona de trabajo donde se cumple la ley de Lambert-Beer y la concentración óptima.

Todos estos datos se obtendrán al trazar la curva de Ringbown ( gráfica deabsortancia vs. Concentración).



MATERIALES Y MÉTODOS

Materiales y reactivos

Espectrofotómetros UV-visible:Modelo UV-2100 ESPECTROFOTOMETRO Marca: UNILOModelo GENESYS 105 UV-visible Marca: THERMO SCIENTIFIC

Cubetas de cuarzo Papel tissue

Estándar de azosulfamida 500µg/mL ( 0.1 µg/mL, 0.2 µg/mL, 0.3 µg/mL, 0.4µg/mL, 0.5 µg/mL,0.7 µg/mL, 1 µg/mL, 2 µg/mL, 3 µg/mL, 5µg/mL, 7 µg/mL, 10µg/mL, 12 µg/mL, 20 µg/mL, 30 µg/mL, 40 µg/mL, 50 µg/mL, 60µg/mL , 70µg/mL, 80 µg/mL, 90 µg/mL y 100 µg/mL )

Matraces, pipetas, tubos de ensayo, fiolas pequeñas

Agua destilada

Propipeta

Método Operatorio

Se realizan las diluciones a partir de la muestra estándar (Azosulfamida 500 µg/mL), yse llevan a observar al espectrofotómetro a ser leídas a 520nm y 530nm ya que estaslongitudes de onda fueron las obtenidas en el laboratorio anterior. Mientras tanto, sedebió haber encendido el espectrofotómetro para que se caliente o estabilice y obtener

mejores resultados, siguiendo los pasos:- Enchufar el instrumento, prender el estabilizador, encender el

espectrofotómetro y dejarlo cargar por unos minutos.- Luego, seleccionar la opción que se requiera, transmitancia, absorbancia u

otro; para esta experiencia se eligió Transmitancia finalmente se realiza lalectura primero del blanco (que debe salir 100%T) y luego de la muestra.

- Para cambiar muestra, se debe enjuagar la cubeta, y realizar las respectivaslecturas.

Para la curva de Ringbown:

Las transmitancias son convertidas a absortancias mediante la fórmula:

ABSORTANCIA= 100- %T

Obtenidas las absortancias de cada una de la lecturas, se grafica en papelsemilogaritmico, colocando las absortancias en el eje lineal y las concentraciones en eleje logarítmico, luego se traza la curva sigmoidea y los trazos auxiliares para obtenerla zona de trabajo y la concentración óptima.



Modelo UV-2100 ESPECTROFOTOMETRO Marca: UNILO

Modelo GENESYS 105 UV-visible Marca: THERMO SCIENTIFIC

RESULTADOS:



Azosulfamida: Sustancia analizada a 520nm

Azosulfamida

µg/mL mg/mL log C % T Absortancia

0.1 100 2 97.3 2.7

0.2 200 2.30103 93.1 6.9

0.3 300 2.4771 97 3

0.4 400 2.6021 95.9 4.1

0.5 500 2.6990 95 5

0.7 700 2.8451 93 7

1 1000 3 91.8 8.2

2 2000 3.3010 84.1 15.9

3 3000 3.4771 79 21

5 5000 3.6990 66.6 33.1

7 7000 3.8451 55.7 44.3

12 12000 4.0792 43.5 56.5

20 20000 4.3010 23.4 76.6

30 30000 4.4771 10.1 89.9

40 40000 4.6021 3.6 96.4

50 50000 4.6990 0.5 99.5

60 60000 4.7782 0.0 100

70 70000 4.8451 0.0 100

80 80000 4.9031 0.0 100

90 90000 4.9542 0.0 100

100 100000 5 0.0 100

Tabla 1: Datos de Absortancia, Log C y % Transmitancia.



Azosulfamida: Sustancia analizada a 530nm

Azosulfamida

µg/mL mg/mL log C % T Absortancia

0.1 100 2 96 4

0.2 200 2.30103 91.4 8.6

0.3 300 2.4771 94.9 5.1

0.4 400 2.6021 94.1 5.9

0.5 500 2.6990 93.8 6.2

0.7 700 2.8451 91.5 8.5

1 1000 3 89.5 10.5

2 2000 3.3010 81.6 18.4

3 3000 3.4771 77.1 22.9

5 5000 3.6990 64.8 35.2

10 10000 4 44.1 55.9

12 12000 4.0792 43.2 56.8

20 20000 4.3010 24.7 75.3

30 30000 4.4771 12.1 87.9

40 40000 4.6021 6 94

50 50000 4.6990 3.2 96.8

60 60000 4.7782 1.6 98.4

70 70000 4.8451 1.2 98.8

80 80000 4.9031 0.4 99.6

90 90000 4.9542 0.2 99.8

100 100000 5 0.1 99.9

Tabla 2: Datos de Absortancia, Log C y % Transmitancia.



DISCUSION DE RESULTADOS :

En los intervalos visibles y ultravioleta del espectro las absorciones de lasmoléculas orgánicas conducen a transiciones electrónicas desde orbitales conelectrones enlazantes y no enlazantes a orbitales vacíos no enlazantes o

antienlazantes, es decir, a transiciones entre niveles de energía discretos.Cuanto menor es la longitud de onda, es decir, mayor la energía de radiaciónelectromagnética necesaria para la excitación electrónica, tanto mayor es ladiferencia de energía entre los orbitales. Así la radiación necesaria para laexcitación de electrones σ es de mayor energía que la requerida para la

excitación de electrones de pares aislados o de electrones π. ( Seyhan Ege,2000).

Según los resultados obtenidos, podemos notar que hay diferencias en losvalores obtenidos, que pueden deberse a distintos factores tales como:

-El uso de dos modelos diferentes de espectrofotómetros, pues uno puedeestar en mejor funcionamiento que el otro o tener mayor precisión para losresultados.-El uso de diferentes cubetas (cuarzo y plástico), que tienen diferentesabsorciones y deben ser usados correctamente al igual que deben estarcompletamente limpios.-Malas diluciones realizadas a partir del patrón, ya que no podemos asegurarque sean exactos para ello debimos ver propiedades de la sustancia talescomo punto de fusión, entre otros.

Por otro lado, en la gráfica podemos notar que no todos los puntos forman lacurva sigmoidea por lo que tuvo que adecuarse los puntos para la gráficaconsiderando la mayor cantidad de puntos posibles.

También debemos considerar el error fotométrico (error instrumental en funciónde la transmitancia), que está dada por la siguiente formula:

CONCLUSIONES:

Se concluye que mediante esta técnica a partir de los valores de transmitancia,nos servirá para hallar los valores de absortancia ( ABSORTANCIA = 100 - %T)que nos servirá luego para trazar la gráfica de la curva sigmoidal (curva deRingbown) en relación absortancia vs. Concentración.

Pudimos determinar la zona de trabajo y la concentración óptima de laazosulfamida mediante la curva de ringbown, hallando para eso su absortancia.Nos es útil para poder cuantificar una sustancia es decir un análisis

cuantitativo.



Logramos comprobar mediante los datos obtenidos con el espectrofotómetro ,la ley de Beer , donde nos dice que a mayor concentración menortransmitancia y que a menor concentración hay mayor transmitancia, estandoen razón directamente proporcional absorbancia con concentración. Laespectroscopia visible-UV se utiliza con elevada sensibilidad en el intervalo de

validez de la ley de Lambert- Beer en el análisis cuantitativo.

CUESTIONARIO:

1.- De acuerdo a la estructura química del compuesto estudiado ubique el o los

grupos cromóforos señale las transiciones electrónicas respectivas.

Su estructura química que presenta es la siguiente :

Donde se observa varios grupos cromóforos como lo son los dobles enlaces , losgrupos amino y el anillo aromático .

Los anillos aromáticos son por si mismos cromóforos ,el benceno posee seis

electrones π deslocalizados y poseen un espectro UV con máximos de absorción. Enlas aminas aromáticas, que tienen un átomo de nitrógeno unido directamente al anilloaromático, es posible la interacción entre los electrones no enlazantes del átomo denitrógeno y los electrones π del anillo ( n -> π) . Generalmente sólo son importanteslos cromóforos cuya absorción máxima posee una longitud de onda superior a 200 nm.La transición π -> π* de un doble enlace C=C aislado posee un máximo de absorción

de unos 190 nm, por lo que se encuentra fuera de este límite. Cuanto mayor es elnúmero de dobles enlaces de un polieno, tanto menor es la diferencia energética entreel orbital π enlazante más alto y el antienlazante más bajo, lo que significa que cada

vez se requieren radiaciones de onda más larga para excitar un electrón π. El

desplazamiento del máximo de absorción se pone claramente de manifiesto,dependiendo del número de dobles enlaces conjugados. Las transiciones desde π->π* son características de cromóforos con dobles enlaces.

Transiciones electrónicascaracterísticas de algunos cromóforos.



2. Calcule la energía y el número de ondas de longitud de onda óptima obtenida.

Para 520nm:

Para 530nm:

3. De acuerdo a la curva de Ringbown, explique y fundamente a qué se debe la

formación de mesetas, inferior y superior.

Se fundamenta según la ley de Beer: a mayor concentración mayor absorbancia ymenor transmitancia. Como se trabajó con soluciones diluidas y concentradas de

azosulfamida, en las soluciones concentradas el %T será menor y la absortanciahallada será mayor según la fórmula: A= 100-%T esto originará en la curva deRingbown mesetas superiores, de la misma manera con soluciones diluidas se generamesetas inferiores.

4. Investigue sobre los principales errores en la lectura de absorbancia

relacionados con la concentración (Error relativo ⁄ ) y error absoluto δ T y la

curva de Crawford.

Cualquier incertidumbre en la medida de la transmitancia produce una incertidumbreen la medida de la absorbancia y por lo tanto también en la medida de la

concentración de la muestra. La magnitud del error relativo en la concentración, C /C, por la incertidumbre en la medida de la transmitancia puede deducirse de la ley deBeer y se conoce como error relativo analítico por unidad de error instrumental o

error relativo analítico por unidad de error fotométrico y se designa por: (C / C)

/ T.

Tomando la expresión de la ley de Beer:

A = log I0 / I = bC = - logT = - 0.4343 ln T (1)

Derivando parcialmente con respecto a C y T manteniendo constantes b y :



(-0.4343lnT) b, = ( bC) b, (2)

-0.4343 T/T = b C (3)

Tomando incrementos finitos: - 0.4343 T /T = b C (4)

Dividiendo el miembro izquierdo de la ecuación (4) entre - log T y el derecho entre bCse obtiene que el error relativo analítico es:

C/C = - 0.4343dT / -T.logT C/C = 0.4343 T / T logT (5)

Entonces el error relativo en la concentración para una medida espectrofotométricaestá dado por:

A partir de esta última relación se construye la curva del error o curva de

Crawford graficando el valor absoluto de ( C/C) / T vs. T, tomando transmitanciaentre cero y uno.

Esta gráfica indica que el error depende en forma compleja de la medida de latransmitancia y para valores muy bajos o muy altos de transmitancia, el error en laconcentración crece exponencialmente, mientras que para valores intermedios el errorpermanece aproximadamente constante, presentándose un mínimo error en laconcentración para la transmitancia correspondiente a 0.368 o 36.8 %T.

El valor mínimo se obtiene mediante la segunda derivada de la ley de Beer conrespecto a C y T, cuando esta es igual a cero; esto es, derivando nuevamente laecuación (5) e igualando a cero:

(( C/C) / T)/ C = (0.4343 / T x 0.4343 lnT) = 0 (6)

(1/(T. lnT))/ T = (- T lnT)- (T T/ T) / (T. lnT)2 = 0 = - T (LnT+1) = 0

lnT = -1

T = 0,368 que corresponde a una A = 0,4343 con un C/C mínimo de 2.73% paraun T de 1%.

El error absoluto: Se define como la diferencia que existe entre el valor real de lamagnitud a medir y el obtenido en una medida. Puesto que es una diferencia devalores de una misma magnitud, el error absoluto se expresa en las mismas unidadesque la magnitud. Asi pues, si Xi es el valor medido, Xv el valor real y ΔX el errorinstrumental o sensibilidad del aparato de medida, se satisface la relación:

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

1. Hans Beyer, Wolfgang Walter. Manual de química orgánica. 19° ed. España :EDITORIAL REVERTÉ ; 1986. Pág. 41-42

2. Seyhan Ege. Química Orgánica Estructura y reactividad. Tomo 2. España :

EDITORIAL REVERTÉ, 2000. Pág. 10423. Aramendía, Lacreu, Aldabe, Aramendia. Química 2 química en acción. Buenos

Aires : EDICIONES COLIHUE; 2004. Pág. 325, 327.4. Sturm C. Aplicaciones en el Análisis químico. 2012. Disponible en:

https://www.ucursos.cl/usuario/2775c7595e300ed228a801eb8341e457/mi_blog/r/Espectrofotometria__Uv___Visible2012.pdf

5. Dirección Nacional de innovación Académica. Errores asociados a los métodosespectrofotométricos [internet] Colombia: Universidad Nacional de Colombia,2014. [Consulta: 27/08/14] Disponible en:http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2001184/lecciones/Cap09/05_03

_01.htm6. Juan Carlos Sturm. Espectrofotometría UV –Visible [internet]. Perú, 2012.

[Consulta: 27/08/14] Disponible en: https://www.u-cursos.cl/usuario/2775c7595e300ed228a801eb8341e457/mi_blog/r/Espectrofotometria__Uv___Visible2012.pdf



http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2001184/lecciones/Cap09/05_03_01.htm


https://www.u-cursos.cl/usuario/2775c7595e300ed228a801eb8341e457/mi_blog/r/Espectrofotometria__Uv___Visible2012.pdf










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