Práctica 22

ITESM Campus Puebla

Equipo 8                                                 Sesión 21

Integrantes:

Juan Carlos López Medina                   A01324506

Arturo Tlelo Reyes                               A01099697 

Carla María Barceló Chong                  A01099195 

Iván Eduardo Teáhulos Castillo             A01324895

Responsables del laboratorio:

Mtro. Victor Hugo Blanco Lozano

Dr. Isaac Monroy

ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN VISIBLE: Preparación de un espectro de absorción y de una curva estándar


Objetivo: Entender la observancia y transmitancia así como aprender a prepara un espectro de absorción y graficar una curva estándar. 

Introducción:
-La espectofotometría nos permite conocer cuantitativamente por medio de la luz las concentraciones de distitnas sustancias químicas. Se debe tener en cuenta que nuestro espectro electromagnético tiene una región denominada región visible que abarca de 380 a 780 nm. (Instituto Tecnológico de Estudios Superiores Campeche)

Dos variables que se pueden cuantificar en este tipo de pruebas son la absorbancia y transmitancia:

-Transmitancia: ésta nos permite medir la cantidad de luz que atraviesa un objeto y se determina como la longitud de onda. 

-Absorbancia: Al atravesar un rayo de luz a través de un cuerpo traslúcido solo una fracción del rayo atravesará dicho cuerpo dependiendo de su transmitancia mientras que otra fracción será absorbida por el mismo.  

(Mónica, 2010) 

PROCEDIMIENTO

* Se consultó el manual de operación del espectrofotómetro.

- Primero se prepararon las siguientes soluciones del colorante, utilizando agua:

Sol. N°1.- Concentración = 1000 ppm; se prepararon 50 ml.

Sol. N°2.- Concentración = 10 ppm; se prepararon 25 ml (a partir de la solución N°1)

Sol. N°6.- Concentración = 8 ppm; se prepararon 25 ml (a partir de la solución N°1)

Sol. N°7.- Concentración = 50 ppm; se prepararon 25 ml (a partir de la solución N°1)

ESPECTRO DE ABSORCIÓN

- Se utilizó la solución número 2 y se leyó en un rango de longitud de onda de 380-740 nm,  a intervalos de 36 nm. Se determinó la absorbancia.

*  El espectrofotómetro se ajustaba a cero con el solvente (BLANCO), previo a cada determinación de la absorbancia.

* Gráfico de absorbancia contra longitud de onda.

* Longitud de onda más adecuada para la realización de la curva estándar: ________

CURVA ESTÁNDAR

- Ya fijada la longitud de onda elegida, se determinó la absorbancia de las soluciones.

- Se utilizó agua como BLANCO.

* Gráfico de absorbancia contra concentración.

* Concentración de la muestra problema (proporcionada por el profesor): ________

Conclusión:

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CUESTIONARIO

1.- Defina los siguientes términos:

- absorbancia.- Cantidad de intensidad de luz que absorbe la muestra. Está definida como:

A = - log ( I / I₀ ) siendo "I" la intensidad después de haber habido la absorción e "I_0" la intensidad de la luz que se hace incidir en la muestra.

Se suele emplear en química analítica ya que se cumple la Ley de Beer-Lambert:

A = (e)(c)(l) siendo "e" el coeficiente de extinción molar, "c" la concentración y "l" la distancia de la celda.

- extinción.- 

- densidad óptica.- absorbancia de un elemento óptico para una longitud de onda determinada; es la absorción de un elemento óptico por unidad de distancia, para una longitud de onda determinada. Mientras más alta es la densidad óptica, más corta es la transmitancia.

- transmitancia porcentual: es el porcentaje de la cantidad de luz, para cierta longitud de onda, que atraviesa un cuerpo

- absortividad.- Cantidad de luz que ésta es capaz de absorber. Es la relación entre su absorbancia y la concentración de la solución por la longitud de la celda en la cual se halla dicha solución, ya que ésta es la trayectoria que la luz debe atravesar. La absortividad es directamente proporcional a la conductividad del soluto presente en la solución absorbente.

- absortividad molar.- Si la concentración de la solución está expresada en moles por litro, entonces estaremos hablando de absortividad molar.

- coeficiente de extinción molar.- Si la concentración está expresada en gramos por litro, entonces tendremos como resultado la absortividad específica de la solución.

- espectro de absorción.-Muestra la fracción de la radiación electromagnética incidente que un material absorbe dentro de un rango de frecuencias. Es, en cierto sentido, el opuesto de un espectro de emisión. 

- curva estándar.- Método que mide la concentración de una sustancia en una muestra por comparación con una serie de elementos de concentración conocida. Se basa en la existencia de una relación en principio lineal entre un carácter medible (por ejemplo la absorbancia en los enfoques de espectrofotometría) y la variable a determinar (concentración).

2.- ¿Cuál es la diferencia fundamental entre un espectrofotómetro convencional y un colorímetro o fotocolorímetro?

- Consiste en que el fotocolorímetro trabaja únicamente en el espectro de luz visible y selecciona una longitud de onda determinada mediante filtros fijos.
En cambio, un espectrofotómetro es capaz de trabajar, no solo con la luz visible sino que en otras regiones del espectro electromagnético (ultravioleta e infrarroja). Además posee un monocromador para seleccionar la longitud de onda deseada.

3.- ¿Cuál o cuáles son las diferencias entre un espectrofotómetro convencional y uno de arreglo de diodos o fotodiodos?

-El espectofotómetro convencional  tiene un monocromador que nos permite el poder discriminar entre una longitud de onda y otra mediante ciertos filtros, primas o redes de difracción, la radiación que no es absorbida por la muestra llega a un detector que nos indicará los valores resultantes. Mientras que el espectrofotómetro de fotodiodos tiene una unión semiconductora que tiene una polarización inversa así que no hay un flujo de corriente, y en la interacción de un diodo con un fotón los electrones generados son llevados hasta la banda de conducción donde actúan como portadores de carga, dándonos que la corriente generada es directamente proporcional a la potencia radiante incidente. 

4.- ¿Qué tipo de detectores se utilizan en fotocolorímetros y espectrofotómetros?

Fototubo, tubos fotomultiplicadores, diodos de silicio, fotoconductores, células fotovoltaicas.

5.- ¿Cómo funcionan estos detectores?

- Recibe la señal de radiación electromagnética y la transforma a una señal eléctrica de una magnitud proporcional a la intensidad de la magnitud recibida. 

Referencias:

- Mónica, G. (08 de Noviembre de 2010). La Guía Química 2000. Recuperado el 24 de Abril de 2013, de http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/transmitancia-y-absorbancia

- Absortividad | La Guía de Química (17 de noviembre de 2010). Recuperado el 30/04/13, de http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/absortividad#ixzz2Rzgh8hij

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