Universidad de CaraboboFacultad de Ciencias de la EducaciónDepartamento de Biología y Química

Asignatura: Química Analítica II

ESPECTROFOTOMETRÍA

Henríquez, Magdiely

Talavera, Wenddy

Bárbula, 27 de febrero de 2015

Resumen

Se realizó dicha práctica experimental con el objeto de determinar la concentración

de una muestra problema que contiene Cloruro de Cobalto, Cloruro de Cromo. Mediante el

análisis espectrofotométrico uv visible y su posterior cuantificación mediante la

preparación de soluciones diluidas, el trazado gráficas y cálculos de sistemas de

ecuaciones; basándonos en la ley Beer-Lambert cuyo resultados obtenidos son

respectivamente.

Introducción

La espectrofotometría se refiere el uso

de la luz para medir las concentraciones de

sustancias químicas.

Más específicamente la

espectrofotometría uv visible, consiste en

determinar el contenido y fuerza de las

sustancias de Cloruro como componentes de

soluciones de iones, de metales de transición

y compuestos orgánicos altamente

conjugados. Esto mediante un espectrómetro

que permite utilizar la radiación

electromagnética (luz) de las regiones

visibles, ultravioleta cercana (uv) e infrarroja

cercana del espectro electromagnético, es

decir una longitud de onda entre 380nm y

780nm.

Dicho análisis espectrofotométrico

involucra la adsorción de radiación

ultravioleta visible por una molécula,

causando la promoción de un electrón de su

estado basal a un estado excitado;

liberándose así el exceso de energía en forma

de calor, evidenciándose esto en la señal que

genera el espectrofotómetro en forma de

absorbancia. Para este análisis en la

experiencia de laboratorio, se utilizaron

muestra de Cloruro de Cromo y Cloruro de

Cobalto con el objetivo de determinar su

concentración en una mezcla de las mismas.

Cálculos Típicos

Determinación de la concentración de Cobalto y Cromo en la muestra

problema:

AM (580)=εCo(580) . b . [Co ]+εCr (580) . b . [Cr ]

AM (620)=εCo(620) . b . [Co ]+εCr (620) . b . [Cr ]

1,1115=12,444 [Co ]+3,54 [Cr ]1,186=4,296 [Co ]+3,32 [Cr ]

Aplicando el método de igualación para resolver el sistema de ecuaciones:

a) [Co ]=1,1115−3,54 [Cr ]12,444

b) [Co ]=1,186−3,32 [Cr ]4,296

4,775004−15,20784 [Cr ]=14,758584−41,31408 [Cr ]

[Cr ]=0,3824molar

a) [Co ]=1,186−3,32(0,3824)4,296

[Co ]=0,0195molar

Tablas de Datos

Solución Madre: Cloruro de Cobalto

Longitud

de Onda

Blanco Absorbancia

Experimental

Absorbancia Real

340 -0,026 0,003 0,029

360 0,004 0,025 0,021

380 -0,020 0,037 0,057

400 0,001 0,1515 0,1505

420 -0,039 0,654 0,693

440 -0,077 0,373 0,450

460 -0,093 0,557 0,650

480 0,102 0,6415 0,5395

500 0,057 0,7855 0,7285

520 -0,046 0,879 0,925

540 -0,036 0,970 1,006

560 -0,085 0,968 1,053

580 -0,050 1,074 1,124

600 -0,072 0,856 0,928

Fuente: Henríquez, Talavera (2015)

Solución Madre: Cloruro de Cromo

Gráfica Correspondiente

Gráfica Correspondiente

Muestra Problema

Longitud de

Onda

Blanco Absorbancia Experimental Absorbancia

Real

580 0,016 1,1275 1,1115

620 0,022 1,164 1,186

Fuente: Henríquez, Talavera (2015)

Tablas de Resultados

Longitudes de ondas Vs Concentraciones de Muestras

Patró

n

Muestra

(ml)

Concentración

(Molar)

Cobalto Cromo

580 620 580 620

Inicial: 0,25

1 5 0,0125 0,1415 0,052 0,931 1,006

2 10 0,025 0,287 0,102 1,125 1,200

3 15 0,0375 0,412 0,163 1,138 1,203

4 20 0,05 0,6465 0,231 1,1395 1,205

5 25 0,0625 0,7395 0,256 1,145 1,211

Fuente: Henríquez, Talavera (2015)

Resultados del Uso del Método de Regresión Lineal

Variables Cobalto 580 Cobalto a 620 Cromo 580 Cromo 580

Pendiente (m) 12,444 4,296 3,54 3,32

Intercepto (b) -

0,02135

-0,0003 0,96295 1,0405

Coeficiente de Correlación (r) 0,99 0,99 0,76 0,74

Fuente: Henríquez, Talavera (2015)

Gráfica Correspondiente a Cobalto a una longitud de onda de 580

Gráfica Correspondiente a Cobalto a una longitud de onda de 620

Gráfica Correspondiente a Cromo a una longitud de onda de 580

Gráfica Correspondiente a Cromo a una longitud de onda de 620

Análisis y discusión de resultados

En el trabajo experimental, se estudió

el análisis espectrofotométrico para

determinar la concentración de una muestra

problema que contiene cloruro de cromo y

cloruro de cobalto. En primer lugar se

eligieron las longitudes de ondas de trabajo,

haciendo un barrido el cual consiste en medir

la absorbancia para las soluciones madres

preparadas previamente de cloruro de cromo

y cloruro de cobalto al 0,25 M A diferentes

longitudes de ondas en uv rango de 340-

600nm para cloruro de cobalto y 360-600nm

para cloruro de cromo, posterior se realiza la

curva de calibrado para establecer en que

longitud de onda se encuentra el punto de

mayor absorbancia en ambas soluciones,

teniendo como resultado 580 y 620

respectivamente.

Seguidamente nos situamos en dichas

longitudes, para medir la absorbancia en

ambas, de cuatro soluciones diluidas

preparadas a partir de la solución madre

tomando de esta alícuotas 5, 15, 20, 25 ml

tanto para el cloruro de cromo como para el

cloruro de cobalto.

A las cuales se les midieron la

absorbancia con el espectrofotómetro a las

longitudes de ondas propuestas.

Según Harris Daniel (1990) “la

importancia de la absorbancia estriba en que

es directamente proporcional a la

concentración de especie absorbente en la

muestra” (497) lo que expresa la ley de Beer-

Lambert cuya ecuación está dada por:

A=EbC

Donde A es la absorbancia, E es la

absortividad molar la cual indica cuanta luz

se absorbe a una longitud de onda dada, b es

la longitud de trayecto óptico y C la

concentración de la muestra. Siendo el factor

b siempre el mismo nos permite agruparla

con E, consiguiendo la constante de

proporcionalidad que relaciona la A y la C

para una sustancia particular a una

determinada longitud de onda; constante que

es equitativa a la pendiente de la recta.

En la experiencia, por último se mide

la absorbancia de la muestra problema a las

longitudes seleccionadas en el punto anterior,

donde la absorbancia total de esta solución,

medida a sus respectivas longitudes de onda

es igual a la sumatoria de las absorbancias

individuales (ley de transitividad).

A m--=A Co + A Cr

Esto con el objeto de estipular la

concentración de cloruro de cromo y cloruro

de cobalto en una muestra desconocida.

Conclusiones

Mediante el espectrofotómetro y

realizando una curva de calibrado se

eligieron las longitudes de ondas a trabajar

con cloruro de cobalto y cloruro de cromo

siendo estas de 580 y 620nm

respectivamente.

Se midió la absorbancia de cuatro

disoluciones de concentración conocida tanto

de cloruro de cobalto y cloruro de cromo.

Referencias Bibliográficas

Chang, R (2013) “Química

undécima edición” Editorial McGraw-

Hill, México.

Day Jr. R, Underwood A.

QuímicaAnalítica Cuantitativa. (1989).

Pearson. Naucalpan de Juárez, Estado de

México.

Whitten, K (2008) “Química

octava edición” Editorial Cengage

Learnig, México.