SOLUCIONARIO DE PROBLEMAS DEL LIBRO SKOOG, PRINCIPIOS DE ANLISIS INSTRUMENTAL 6EDICINCAPTULO 1: INTRODUCCIN PREGUNTAS Y PROBLEMAS:1.1 Qu es un transductor en un instrumento analtico?Un transductor es un dispositivo que convierte la informacin qumica o fsica en una seal elctrica o a la inversa. Los transductores de entrada ms comunes convierten informacin qumica o fsica en una corriente, tensin o carga, y los transductores de salida ms comn convierten las seales elctricas en alguna forma numrica.1.2 Cul es el procesador de informacin en un instrumento para medir visualmente el color de una solucin?El procesador de la informacin en un color visual sistema de medicin es el cerebro humano.1.3 Cul es el detector en un espectrgrafo en un instrumento para medir visualmente registran en fotografas?El detector en un espectrgrafo es una placa o pelcula fotogrfica.1.4. Cul es el transductor en un detector de humo?Detectores de humo son de dos tipos: detectores de detectores y de ionizacin. Los fotodetectores consisten en una fuente de luz, como un diodo emisor de luz (LED) y un fotodiodo para producir una corriente proporcional a la intensidad de la luz de los LED. Cuando el humo entra en el espacio entre el LED y el fotodiodo, la corriente fotoelctrica disminuye, que desencadena una alarma. En este caso el fotodiodo es el transductor.En los detectores de ionizacin, que son los tpicos detectores pilas encontrados en los hogares, una pequea fuente radiactiva (generalmente americio) ioniza el aire entre un par de electrodos. Cuando el humo entra en el espacio entre los electrodos, cambia la conductividad del aire ionizado, que provoca la alarma sonar. El transductor en este tipo de detector de humo es el par de electrodos y el aire entre ellos.1.5. Qu es un dominio de los datos?Un dominio de datos es uno de los modos en los que pueden codificarse datos. Ejemplos de clases de datos dominio son los dominios analgicos, digitales y tiempo. Ejemplos de dominios de datos son carga de tensin, corriente, frecuencia, perodo, nmero.1.6. Mencione las seales elctricas que se consideran analgicas Cmo es la informacin codificada en una seal analgica?Seales analgicas incluyen tensin, corriente, carga y alimentacin. La informacin est codificada en la amplitud de la seal.

1.7. Menciones cuatro transductores de salida y describa cmo se utilizan.

Transductor de salida Uso Pantalla LCDInformacin alfanumrica Monitor de ordenadorInformacin alfanumrica, textos, grficos Impresora lser Informacin alfanumrica y grficaMotorGira para cambiar la posicin de los elementos adjuntos

1.8. Qu es un parmetro de calidad?

Una figura de mrito es un nmero que proporciona informacin cuantitativa sobre algn criterio de desempeo para un instrumento o mtodo.

1.9. Una muestra de 25.0ml que contiene Cu2+ dio una seal en el instrumento de 23.6 unidades (corregida por un blanco). Cuando se aadieron exactamente 0.500 ml de Cu (NO3)2 0.0287 M a la solucin, la seal aument a 37.9 unidades.Calcule la concentracin molar de Cu2+ si se supone que la seal fue directamente proporcional a la concentracin del analito.cs = concentracin molar de Cu2+ en estndar = 0,0287 M

cx = desconocido Cu2+ concentracin Vs = volumen del estndar = 0,500 mL Vx = volumen de desconocido = 25,0 mL S1 = seal de desconocido = 23,6 S2 = seal para el desconocido ms estndar = 37,9 Suponiendo que la seal es proporcional a cx y cs, podemos escribir S1 = Kcx o K = S1/cxDespus de la adicin del estndar:

Sustituyendo K y reorganizacin da:

1.10 Los datos de la tabla siguiente se obtuvieron durante una determinacin colorimtrica de glucosa en suero sanguneo.Concentracin de glucosa, mMAbsorbancia, A

0.00.002

2.00.150

4.00.294

6.00.434

8.00.570

10.00.704

Los resultados se muestran en la siguiente hoja de clculo.

a) Si se supone que hay una relacin lineal, determine la estimacin de mnimos cuadrados de la pendiente y la ordenada al origen.Pendiente, m = 0.0701, intercepto, b = 0.0083

b) Mediante la funcin ESTIMACIN LINEAL de Excel determine la desviacin estndar de la pendiente y la ordenada al origen. Cul es el error estndar de la estimacin?De resultados de estimacin, pendiente de SD, sm = 0.0007, intercepcin de SD, sb = 0.0040

c) Calcule los intervalos de confianza de 95% para la pendiente y la ordenada de origen.IC del 95% para pendiente m es m tsm donde t es el valor de t de Student para el 95% de probabilidad y N 2 = 4 grados de libertad = 2.78IC del 95% para m = 0.0701 0.0701 0.0007 = 2,78 0.0019 o 0.070 0,002 para interceptar,95% CI = tsb b = 0.0083 0.004 = 2,78 0.0083 0.011 o 0.08 0.01

d) Una muestra de suero tuvo una absorbancia de 0.350. Calcule la concentracin de glucosa y su desviacin estndar.cu = 4.87 0.086 mM 4.87 0.09 mM

1.11. Se midieron exactamente alcuotas de 5.00 ml de una disolucin que contiene fenobarbital en matraces volumtricos y se hicieron bsicas con KOH. Despus se vaciaron cada matraz los siguientes volmenes de una solucin patrn que contiene 2.000 de fenobarbital: 0.000, 0.500, 1.00, 1.50 y 2.00 ml y la mezcla se diluy a cierto volumen. La fluorescencia de cada una estas soluciones se midieron con un fluormetro, que dio los valores de 3.26, 4.80, 6.41, 8.02 y 9.56 respectivamente.

CAPTULO 6: INTRODUCCIN A LOS MTODOS ESPECTROMTRICOS

PREGUNTAS Y PROBLEMAS:6.1. Defina:

a) Grafique los datosVer diagrama de hoja de clculo.b) Con la grfica de a) calcule la concentracin de fenobarbital en la incgnita.cu = 0.410 g/mLc) Deduzca la ecuacin de mnimos cuadrados para los datos.S = 3.16Vs + 3.25

d) Determine la concentracin de fenobarbital a partir de la ecuacin de c).

e) Calcule la desviacin estndar de la concentracin que obtuvo en d).De la hoja de clculo sc = 0.002496 0.002 g/mL1.12. a) Utilice un buscador para localizar la pgina de la IUPAC en la red y localice el Compendium of Analytical Nomenclature. De qu aos es la ltima edicin publicada? Quines fueron los autores?CAPTULO 6: INTRODUCCIN A LOS MTODOS ESPECTROMTRICOSPREGUNTAS Y PROBLEMAS:6.1. Defina:a) Radiacin coherenteRadiacin coherente es la radiacin que se compone de los trenes de onda teniendo frecuencias idnticas o conjuntos de frecuencias y relaciones de fase que son constantes con el tiempo.b) Dispersin de una sustancia transparenteDispersin en un medio transparente es su variacin en el ndice de refraccin en funcin de la longitud de onda.c) Dispersin anmalaDispersin anmala es el cambio brusco en el ndice de refraccin de una sustancia en una regin de longitud de onda donde ocurre la absorcin.d) Funcin trabajo de una sustanciaLa funcin de trabajo de una sustancia es una constante que mide la energa necesaria para quitar un electrn de la superficie de la sustancia.e) Efecto fotoelctricoEl efecto fotoelctrico consiste en la emisin de electrones de la superficie de una sustancia por un haz de radiacin.f) Estado fundamental de una molculaEl estado fundamental de una molcula es su estado energtico ms bajo.

g) Excitacin electrnica

Excitacin electrnica es el proceso mediante el cual los electrones de una sustancia son promovidos de su estado de tierra a Estados electrnicos superiores por absorcin de energa.

h) Radiacin de cuerpo oscuro

Radiacin del cuerpo negro es el continuo la radiacin emitida por un slido cuando se calienta.i) FluorescenciaLa fluorescencia es un tipo de emisin que es ocasionado por los tomos, iones o molculas con radiacin electromagntica de irradiacin. Fluorescencia implica una transicin tomo a tomo. La vida del estado excitado en fluorescencia es muy corta (105 s o menos).j) FosforescenciaFosforescencia es un tipo de emisin generado por un sistema molecular con la radiacin electromagntica de irradiacin. Fosforescencia implica una transicin triplete del tomo y la vida del estado excitado es ms larga que la de una especie de fluorescencia.k) Fluorescencia por resonanciaFluorescencia de resonancia es un tipo de emisin en la que la radiacin producida es de la misma longitud de onda que se utiliza para excitar la fluorescencia.l) FotnUn fotn es un paquete o partculas de energa radiante con una magnitud de h, donde h es la constante de Planck y es la frecuencia de la radiacin.

m) Absortividad

Absortividad un est definido por la ecuacin a = A / bc, donde A es la absorbancia de un medio contenida en una longitud de la clula de b y la concentracin c. La ruta longitud b se expresa en cm o en otra unidad de longitud. La concentracin se expresa en unidades como g/L.n) Nmero de ondaLa proporcin de la radiacin es el recproco de la longitud de onda en centmetros.o) Relajacin

La relajacin es un proceso mediante el cual una especie excitada pierde energa y vuelve a un estado de energa ms bajo.

p) Desplazamiento de StokesEl desplazamiento de Stokes es la diferencia en longitud de onda de la radiacin incidente y la longitud de onda de la fluorescencia o dispersin.

6.2. Calcule la frecuencia en hertz