UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS LABORATORIO DE QUIMÍCA INSTRUMENTAL l Nombre:
Tania Zurita S.
Q.F. Q.F. Docente:
Zoraida Burbano Burbano Curso: 6to Semestre 2B.
PRACTICA No. 6 Tema: CURVA ESTANDAR DE CALIBRADO PARA EL ION (CrO4)= A PARTIR DEL CROMATO DE POTASIO ALCALINO
OBJETIVO:
Aplicar el conocimiento adquirido elaborando una curva de calibración y exponiéndola en grafica utilizando como herramienta el programa de Excel de su computadora.
CONTENIDO Desviaciones de la Ley de Lambert Beer
Las desviaciones a la Ley de Beer caen en tres categorías: reales, instrumentales y químicas. Dichas desviaciones pueden ser positivas (si la absorbancia medida es mayor que la real) o negativas (si la absorbancia medida es menor que la real) y llevan a que no se obtengan relaciones lineales entre la absorbancia y la concentración. Las desviaciones reales
provienen de los cambios en el índice de refracción del sistema analítico, pues como e depende del índice de refracción dela muestra, la ley de Beer sólo se cumple para bajas concentraciones, en donde el índice de refracción es esencialmente constante, ya que no es la absortividad la que es constante sino la expresión: ξ= ξ verdadero h / (h2+2)
Donde h es el índice de refracción de la solución. Las desviaciones instrumentales provienen, en primer lugar de la utilización de luz no monocromática, ya que la pureza espectral del haz de radiación proveniente de la fuente, depende del ancho de banda espectral del monocromador. La
deducción de la ley de Beer supone radiación monocromática y los monocromadores en realidad proporcionan una banda de longitudes de onda. Las desviaciones químicas a la ley de Beer también se llaman desviaciones aparentes porque dependen de la naturaleza química del sistema en estudio y si se trabaja bajo ciertas condiciones (pH, concentración de reactivos, etc.) E s posible hacer que el sistema cumpla dicha ley. Las desviaciones son causadas, generalmente, por equilibrios en solución que involucran a la especie absorbente y alteran su concentración originando desviaciones positivas o negativas. Si alguna reacción química que ocurra en el sistema origina un producto que absorba más fuertemente que la sustancia ensayada, a la longitud de onda a la cual se hace la medida o longitud de onda analítica, se producirá una desviación positiva. Si, al contrario, se origina un producto que no absorbe a la longitud de onda analítica, la concentración de la sustancia se verá disminuida y se originará una desviación negativa. Desviaciones Instrumentales
Uso de radiación no monocromática. La deducción de la ley de Beer sehizo sobre la base de utilizar radiación monocromática, lo cual nunca se cumple y la absorbancia medida es la relativa al intervalo de λ
Presencia de radiación parásita. El haz de radiación incidente suele estar contaminado con pequeñas cantidades de radiación parásita o dispersada originada por reflexión de los distintos c omponentes ópticos, tiene una λ diferente de la radiación principal. Errores de lectura. Los errores indeterminados en la lectura de la transmitancia o absorbancia son errores que siempre están presentes. Desviaciones Químicas
Influencia del equilibrio. Cuando la sustancia problema interviene o forma parte de un sistema en equilibrio con otras especies, el desplazamiento del equilibrio implica una modificación en la concentración, y, en consecuencia, en la absorbancia. Reacciones de Dimerización. Reacciones Acido –base. Reacciones de Formación de Complejos. Reacciones Redox. Influencia del disolvente: Como consecuencia de las interacciones soluto – disolvente se originan con frecuencia desplazamientos espectrales, ensanchamientos de bandas y otros fenómenos Influencia de la temperatura Interacciones entre especies absorbentes.
Desviaciones Personales
Suelen suceder, por el uso incorrecto de las cubetas de absorción. A continuación, algunas sugerencias: Las cubetas deben de estar limpias, si ningún daño (ya sea que estén rayadas), sin huellas o adherencias en las paredes. Las cubetas de cuarzo y vidrio, se limpian con ácido nítrico o con agua regia fría. Ya limpias, se enjuagan con agua destilada y con varias porciones de la disolución a estudiar. No se secan por dentro, solo por el exterior (y se hace con un papel suave). Fuentes de desviación casual a la ley de Lambert-Beer-Bouger. La linealidad de la relación pT = A = εl[i] se pierde por variaciones aleatorias
asociadas a la instrumentación y la lectura de absorbancia en los fotocolorímetros y espectrofotómetros usados. A continuación, se mencionan las posibles causas de desviación a la ley de Lambert-Beer-Bouger en cada elemento instrumental.
a) A nivel de fuente de luz:
- lámparas fundidas o gastadas. - lámparas inadecuadas. - paso óptico bloqueado. - variaciones altas de voltaje.
b) A nivel del sistema dispersivo:
Para demostrar que la falta de monocromaticidad se consideran dos haces de luz de diferente longitud de onda λ1 y λ2 y de intensidades incidentes I01 y I02 a una celda de longitud de paso óptico l y de concentración molar efectiva de absorbente [i]. A la fotocelda llegan sendos haces de luz no absorbidos I1 y I2:
La absorbancia aparente o A´ o pT´ esta dada por:
Ya que la relación entre T y [i] es:
La función A = f([i]) queda entonces:
La función anterior es exponencial. Si se cumple la condición de monocromaticidad, el ancho de banda ∆λ = 0 y
entonces:
Por lo tanto, se cumple que:
En la medida en que el ancho de banda se acerque a cero se cumplirá la linealidad de la Ley de Lamber-Beer-Bouger. c) A nivel de las celdas:
- material óptico inadecuado - celdas mal colocadas - celdas sucias - absorción por reflexión de la luz incidente:
La presencia de una interfase óptica (separación de dos medios de índice de refracción diferente), genera que una fracción de luz incidente se refleje. Para demostrar la absorción aparente por reflexión se considera un haz de luz monocromático que cruza una celda vacía. La fracción de luz reflejada depende de los índices refracción de los medios que forman la interfase óptica y viene dada por el cociente:
Las pérdidas de luz incidente por reflexión se dan en paso por cada interfase óptica:
La intensidad de luz detectada por la fotocelda es menor a I0 :
En este caso las fracciones reflejadas en el paso aire-celda (f2-1) y en el paso celda-aire (f1-2) tienen en mismo valor. La absorbancia aparente, A´, observada al final esta dada por:
e) A nivel del fotodetector:
La principal causa de desviación a la linealidad de la Ley de Lambert-BeerBouger a nivel del fotodetector es la luz externa que se filtra , Is, y se suma al haz de luz no absorbida.
La luz externa o “parásita” se reporta como una fracción de la luz incidente:
La absorbancia aparente, A´, observada al final esta dada por:
La figura siguiente muestra la influencia de diferentes porcentajes de luz parásita sobre una sustancia de absortividad molar igual a ε = 104 mol -1Lcm-1 y de
concentración Co = [i] =10-5 mol/L.
A medida que la concentración aumenta la luz no absorbida detectada es menor y se confunde con la intensidad de la luz parásita.
EQUIPOS Y MATERIALES:
EQUIPOS
MATERIALES
REACTIVOS
GENESYS 20
Matraces Volumétricos
MnO4K
Balanza Analítica
Pipetas Volumétricas
Agua destilada
PROCEDIMIENTO:
1. Preparar 1000 ml de una solución 0.05 N de Hidróxido de potasio 2. Preparar 1000 ml de una solución estándar de Cromato de potasio que contenga 70 µg de ION CROMATO /ml. Utilice como disolvente la solución 0.05 N de hidróxido de potasio. 3. A partir de esta solución prepare 5 estándares de trabajo, tome las siguientes alícuotas de:
ALICUOTA
VOL. DILUCION
CONCENTRACION
SOL.(0.05N KOH)
µg/ml
0.5 ml
10 ml
3.5 µg
1 ml
10 ml
7 µg
1.5 ml
10 ml
10.5 µg
2 ml
10 ml
14 µg
2.5 ml
10 ml
17.5 µg
PARTE INSTRUMENTAL:
1. Encienda el instrumento 2. Seleccione la longitud de onda, 370 nm. 3. Configure el instrumento utilizando la solución 0.05 N de Hidróxido de potasio como blanco.
4. Coloque en el recipiente de la muestra la cantidad necesaria de la dilución preparada, lleve a la marcha de los rayos y realice las diferentes lecturas.
CALCULOS:
K=39
56g KOH
O=16
1N
X
H=1
0.05N
X=2.8g KOH
56g KOH
1000ml
X
500ml X=1.4gKOH
C=52X1=52 O=16X4=64
X=2.8g KOH
K=39X2=78
X
194g CrO4K2
1000ml 500ml
X=1.4g KOH
194gCrO4K2
115,99g CrO4X
X
0.035g CrO4
X= 0.058g CrO4K2
Concentraciones:
=
=
. × µ
. × µ
= . µ
=
= . µ
=
=
. × µ
= . µ
× µ
×
= µ
= µ
CONCENTRACION ABSORBANCIA
0
0,000
3,5
0,109
7
0,190
10,5
0,348
14
0,491
17,5
0,602
CONCENTRACIÓN vs ABSORBANCIA 0.700 0.600 0.500 0.400 0.300 0.200 0.100
y = 0.0352x - 0.0181 R² = 0.9921
0.000 -0.100
0
5
10
15
20
Conclusiones
Gracias a esta práctica podemos leer las absorbancias de la muestra y a la vez adquirimos la curva de calibración de la misma y junto a esto la pudimos graficar sin ningún problema.
Observaciones
Hay que percatarse de poner en una longitud de onda adecuada si la ocasión lo amerita e irle subiendo 5nm, de acuerdo a eso ir leyendo la absorbancia desde la primera alícuota hasta la última con la misma longitud de onda, para que no salga mal la curva y pueda realizarse con eficiencia.
Bibliografía
Díaz, N. A., Ruiz, J. A. B., Reyes, E. F., Cejudo, A. G., Novo, J. J., Peinado, J. P., ... & Fiñana, I. T. (2000). 8. Espectrofometría: Espectros de absorción y cuantificación colorimétrica de biomoléculas. Universidad de Córdoba.[En línea] España.[Fecha de acceso: 15 de mayo de 2014] Disponible en URL: http://www. uco. es/dptos/bioquimicabiolmol/pdfs/08_ESPECTROFOTOMETR% C3% 8DA. pdf.de Lambert, L. (1982). I. Fundamentos de Lumlnotec. DEL TERRENO, Y., QUÍMICO, M. D. A., & ABSORCIÓN, E. José Luis Serrano Martínez.
Nuguez,
B.
(27
de
Novimebre
de
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Scribd .
https://es.scribd.com/doc/73882052/Curva-de-calibracion
Obtenido
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