Cuestionario 1. La absortividad molar de cierto soluto es de 2.1x104. Calcular la transmitancia para una solución 2.00x10-6 M. utilizando una cubeta de 5.00 cm. Solución: Se usará la ley de lambert beer para el cálculo de la absorbancia = () = (2,1 10 ) − − (2,00 10 ) (5,0)
= , Así mismo se sabe que la absorbancia también es igual a = (/) De donde se despejara T (transmitancia) = / Para así obtener una transmitancia igual ha: = 0,62 2. Se 2. Se sabe que una sustancia tiene una absortividad molar de 14 000 a su longitud de onda de máxima absorción. Calcular qué molaridad de esta sustancia podrá medirse en un espectrofotómetro, si se desea que la lectura de absorbancia sea de 0.850, en una cubeta de 1.00 cm. Solución: Para la resolución de este problema se hace uso de la ley de lambert beer, por lo tanto: ● = 14000 ● = 0,850 ● = 1,00 Se obtiene como resultado: 0,850 = (14000)(1,00) = 6,07 ,07 10 10− 3. El 3. El porcentaje de transmitancia de una solución acuosa de fumarato de sodio a 250 nm y 25ºC, es de 19.2% para una solución 5x10-4 M. en una celda de 1.00 cm. Calcular la absorbancia y la absortividad molar correspondiente. Solución:
Para el cálculo de la absorbancia utilizamos la ecuación N°2
1 ) 0,192 = ,
= (
En el caso de la absortividad molar debe ser usada la ecuación N°1, de lo cual se obtiene :
=
0,716
(5 104) (1.00) = , = = , (, )( )(,, ) 4. Una 4. Una solución de concentración C de una sustancia coloreada tiene un %T de 82.0 si la concentración se cuadriplica en %T es de 45.2. Demostrar que la solución obedece la ley de Lambert-Beer y calcular el %T para una concentración 2C. Solución: La absorbancia para la sustancia cuando su % T es 82,0 es de 0,0862. Por lo tanto se sabe que = 1 0− Pero así mismo la absorbancia también es igual a la ecuación N°1, con esto se puede calcular la ley de Lambert beer, de la siguiente manera. = 1 0−() = 1 0−(,) = 0,82 0,82 100 100 = 82,0 82,0% % El cálculo del porcentaje de transmitancia se verá afectado por la concentración, concentración, por tanto t anto si la concentración se cuadriplica se obtiene: = 1 0−(,) = 0,452 10 100 = 45,2% De esta manera la ley de Lambert Beer es comprobada y podemos proceder al cálculo del porcentaje de transmitancia cuando la concentración en la muestra es 2c. = 1 0−(,) = 0,6 0,672 72 100 = 67 67,2 ,2% % 5. Cuando 5. Cuando se analiza una muestra que contiene hierro (II) por el método del ααα’ bipiridilo se obtiene una transmitancia de 57.5% contra un
blanco de reactivos, en una cubeta de 1.00cm. Si la absortividad molar del αα’ bipiridilo ferroso es de 8.650. ¿ cuál será la concentración del hierro en la muestra, en moles/litro? Solución: Se usa la ecuación, sabiendo que:
= 0,575 1 = ( ) = 0,24 0,575 Después de realizar el cálculo de la absorbancia, se procede a calcular la concentración en M para la muestra, sabiendo que:
= , = , Entonces la concentración en la muestra es: Solución: En este problema se nos pide calcular la concentración de la muestra en mg/ml por
lo cual se utilizara la ecuación N° 3 y múltiples factores de conversión: , (.)(.)
,
= 0.44
Gráfica N°3: Absorbancia vs concentración. De la gráfica se obtiene la ecuación: = 378,06 + 0,0258 Y se debe tener en cuenta que: “La representación de Lambert -Beer, A = ε·c·l, nos permitirá calcular el valor del coeficiente de extinción molar, que corresponde a la pendiente de la recta” Por lo tanto = 378,06 7. Se sabe que las sales de VO+2 tienen una absortividad molar de 12.000 a su longitud de onda de máxima absorción. Si se utiliza celda de 10.00 cm, calcular cuántos mg/ml de VO+2 deberán estar presentes para producir una absorbancia de 0.573. (Pm VO+2 = 91.942).
0,22 = 10 × × 2 6. Utilizando una cubeta de absorción de 1.00 cm, se determinó la transmitancia de la luz de 436 nm (436 A) para una solución de bromo en tetracloruro de carbono, encontrándose los siguientes resultados:
Calcular la absortividad molar, Є Solución: Para la resolución de este ejercicio se debe realizar una gráfica de los valores de absorbancia en función de la concentración, reportados en la tabla anterior. La gráfica es presentada a continuación:
8. La absortividad molar (Є) del ácido benzoico en metanol es aproximadamente 1950 a 275 nm. ¿Cuál será la máxima concentración de ácido benzoico, en g/ml que puede usarse en una celda de 1.00 cm para que la absorbancia no exceda de 0.013? Solución: Para la solución de este ejercicio se debe usar la ecuación N°3 de la cual se despeja la concentración y se obtienen los siguientes resultados: = , = = , 10− ()(, ) 9. Una solución de permanganato de potasio de concentración C tiene una
transmitancia de 60.0 % en una celda de 1.00 cm., a una determinada longitud de onda. Si se dobla la concentración, calcular. a. El % de T b. La absorbancia y la concentración de KMnO4 para dar 60.0 % de T en una celda de 10.00 cm de paso de luz. Solución: a) Se calcula la absorbancia a partir de la transmitancia, usando la ecuación N°1 y se obtiene el siguiente resultado = 0,222 Luego de eso despejamos transmitancia de la misma ecuación, de lo que se obtiene: = 1 0− Si se duplica la concentración, la transmitancia es = 10− Se debe reemplazar el valor de la absorbancia obtenido al principio, por tanto la transmitancia es igual a; = 1 0−(,) = 0,359 100 = 35,9% b) Se plante plantea un sistema de dos ecuaciones para dejar una de las variables con respecto a la otra. 0,22 = 1 × × 10. Una muestra de 1.000 g que contiene manganeso se determinó por espectrofotometría, se preparó un extracto de 250 ml de la solución de concentración desconocida, se tomó una alícuota de 5 ml y se diluyó en un balón aforado de 50 ml. Luego, para poder interpolar la curva estándar de manganeso a 535 nm de la última solución, se tomó una alícuota y se diluyó en una solución 1:2. La transmitancia de la solución medida en un espesor de 1 cm es de 40 %. Si la absortividad molar es 2300 L/mol.cm, determine: a) % de Mn en la muestra b) mg/Kg de Mn en la muestra. Solución:
= = 0,397 =
,
= 1,726 10−
,
1 =
= − (210 ) × (2 )
1 = 4 × 1 0− (410− ) × (50 ) 2 = 5 = 4 × 1 0− = (4 × 10−) × (0,250 ) = 1 × 1 0− = (1 × 10− ) × (54,9/) = 0,0549
