UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA DE MEXICO

• Nombre:

• Materia:

Química Analítica.

Profesor

• Grado:

Tercer Cuatrimestre.

• Título:

Actividad 6

1. Convertir los siguientes valores de absorbancia en tanto por ciento de Transmitancia

a) 0.375

%T = 10(2 -0.735)

%T = 10(1.265)

%T = 18.40%

b) 1.325

%T = 10(2-1.325)

%T = 10 (0.675)

%T = 4.73 %

c) 0.012

T %=10(2−0.012);T %=10(1.988 );T%=97.2747%

2.- Convertir los siguientes valores de tanto por ciento de Transmitancia en valores de absorbancias.

a) 33.6

A=2−log10 (T% ) ; A=2−log10 (33.6 ); A=2−1.5263; A=0.4737

b) 92.1

A=2−log10 (92.1 ) ; A=2−1.9642; A=0.0357

c) 1.75

A=2−log10 (1.75 ) ; A=2−0.2430 ; A=1.757

3.- Del análisis de los siguientes resultados experimentales, compruebe si hay o no cumplimiento de la ley de Beer,

C (M) % T

0.01 30

0.02 40

0.03 50

0.04 60

0.05 70

La ley de Beer nos dice que la absorbancia de una sustancia se incrementa al incrementar la concentración, en este caso eso no ocurre. La gráfica ejemplifica mejor lo anterior.

C (M) % T T A ε

0.01 30 0.

3

2.52 252

0.02 40 0.

4

2.39 146.5

0.03 50 0.

5

2.30 76.66

0.04 60 0.

6

2.22 55.5

0.05 70 0.

7

2.15 43

A=2- log(%T)

A= 2- log(0.3)

A = 2 +0.52

A = 2.52

A=2- log(%T)

A= 2- log(0.4)

A = 2 + 0.39

A = 2.39

A=2- log(%T)

A= 2- log(0.5)

A = 2 + 0.30

A = 2.30

A=2- log(%T)

A=2- log(0.6)

A = 2 + 0.22

A = 2.22

A=2- log(%T)

A = 2- log(70)

A = 2 + 0.15

A = 2.15

Ley de Beer : A = εdc

Donde:

A = Absorbancia

ε = Coeficiente molar de extinción

d = Distancia en cm (longitud de la cubeta 1cm)

c = Concentración molar

Entonces: ε=A/cd

ε = A/cd

ε =

(2.52)/0.01*1

ε = 252

ε = A/cd

ε =

(2.39)/0.02*1

ε = 146.5

ε = A/cd

ε =

(2.30)/0.03*1

ε = 76. 66

ε = A/cd

ε =

(2.22)/0.04*1

ε = 55.5

ε = A/cd

ε =

(2.15)/0.05*1

ε = 43

La gráfica no es una línea recta∴ no cumple con la ley de Beer.

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.060

0.10.20.30.40.50.6

A

A

CONCENTRACION

ABSO

RBAN

CIA

4.- A 575 nm (la longitud de onda de absorción máxima del complejo) las disoluciones del quelato CuX2

2+ cumplen la ley de Lambert-Beer en una amplia gama de concentraciones. Ni el Cu2+ ni el ligando X absorben a esta longitud de onda. Una disolución 3.4 x 10-5 M de CuX2

2+ en una celdilla de 1 cm de paso óptico tiene una transmitancia de 18.2 %.

a) Calcular la absorbancia de esta disolución.

b) Calcular la absorbancia de una disolución del quelato CuX22+ cuya

transmitancia a esta longitud de onda es del 36.4%.

a) A=2−log10 (T% ) ; A=2−log10 (18.2 ); A=2−1.2600 ; A=0.7399

b) A=2−log10 (T% ) ; A=2−log10 (36.4 ) ; A=2−1.5611; A=0.4389

5.- Se pesan 500 mg de una muestra que contiene un compuesto coloreado X, se disuelven y se diluyen a 500 ml. La transmitancia de una alícuota de esta solución, medida a 400 nm y en cubetas de 1 cm de paso, es de 35.5%. Se pesan 10 mg de sustancia X pura, se disuelven en el mismo solvente y se diluyen a 1 litro; su transmitancia medida en las mismas condiciones es 50.2%. ¿Cuál es el porcentaje de X en la muestra original?

Datos:

500 mg 10mg

500 mL 1 L

d=1cm d=1

% T = 35.5 %T= 50.2

A = 2-log(35.5) A= 2 –log(50.5)

= 0.449 = 0.299

c1 = 500 mg/500 ml c2 = 10 mg/100 mL

c1 = 1 mg/mL c2 = 0.01 mg/ml

c1 - A1

c2 - A2

1mg/mL 0.449

X 0.299

X = 0.666 mg/L Concentración real

C2= (0.01 mg/mL/ 0.666 mg/mL) x 100

C2 = (0.0150)100%

C2 = 1.50%

6.- El análisis del contenido de calcio en una suspensión oral se muestra a continuación: 5.0 ml de la suspensión son tratados con 5.0 ml de HCl 6.0M y la mezcla se lleva a ebullición por 30 minutos. la solución anterior se filtra y se afora a 25 ml con agua destilada. De la solución anterior se toman 2.0 ml y se aforan a 100 ml con agua destilada, la absorbancia de esta solución fue de 0.079. Cuál será la cantidad de calcio en la muestra original (mg/ml) si una solución patrón de calcio de 2.0 ppm reporta una absorbancia de 0.123 bajo las mismas condiciones.

Datos:

A = 0.079

A= 0.123

C = ¿?

2ppm = 2 mg/L = 0.02 g/L

C = (0.002g/L)(1mol/40 g) = 0.00005M

A = εdc

ε = A/dc

ε = 0.123/ (1)(0.00005)

ε = 2460

c = A/εd

c = 0.079/2460

c = 0.000032 M

c = (0.000032 mol/L)(40g/mol)(100 mg/1g)

Concentración = 1.28 ppm

7.- Una alícuota de 25.0 ml de una disolución problema de quinina se diluyó a 50.0 ml y, al ser medida en un espectrofotómetro con b= 1 cm presentó una absorbancia de 0.416 a 348 nm. Una segunda alícuota de 25.0 ml se mezcló con 10.0 ml de una disolución de quinina cuya concentración es de 23.4 mg/l; luego de diluir esta mezcla a 50.0 ml presentó una absorbancia de 0.610 para b= 1cm. Calcule la concentración de quinina en la muestra expresada en ppm.

Datos:

Vol.M1 = 25 ml A1= 0.416 Vol.M2 = 25 ml [ ]=23.4 mg/L = 0.0234 mg/ml

A2= 0.610

C x=A1CSV S

(A2−A1)V X

A1= Absorbancia 1

Cs= Concentración de la solución

Vs= Vol. de la solución

A2= Absorbancia 2

Vx= Vol. de la alícuota

Alícuota 1 Alícuota 2

A = 0.416 A = 0.610

Concentración 23.4 mg/L

C1 V1 = C2 V2

Despejamos C2 = C1 V1/ V2

C2 = (23.4 mg/L)(100 ml)/50 ml

C2 = 4.68 mg/L

Se debe de tomar en cuenta el peso molecular de la quinina que es de 324.42 g/mol para convertir a concentración molar.

C2 = (0.0048g/L)(1/324.42 g/mol) = 0.00001442 Molar

Calcular el ε = A/cd

ε = 0.610/(0.00001442)(1 ) = 42302.36

Para la alícuota 1

A = ε dc

Despejando c = A/ ε d

= 0.416/ (1cm)( 42302.36)

= (0.000009833mol/L) (321.42g/mol)

= 0.0031903 g/L

= (0.0031903 g/L) (1000 mg/1g) = 3.190 mg/L

ppm = 3.1903 de quinina

8.- El análisis de oro puede llevarse a cabo por espectrofotometría–extractiva (en

forma del complejo bromoauratotri-octilfosfina). Para ello, una muestra de 0.500 g

de mineral se trata con agua regia y se lleva a un volumen de 500 ml. A 25 ml de

una disolución que contenía ión bromuro y ácido fosfórico en exceso se agrega 5

ml de la disolución de la muestra y se agitan con 5 ml de disolución clorofórmica

de óxido de trioctilfosfina. Suponiendo que se extrae el 90% del oro a la fase

orgánica, la absorbancia del extracto orgánico fue de 0.780 unidades utilizando

celdillas de 1.00 cm de paso óptico.

Con un patrón de oro que contenía 1000 g por cada 5 ml de fase orgánica se

tomaron volúmenes de 0, 0.5, 1.0, 2.0 y 2.5 ml y se llevaron a 10 ml con

Cloroformo. Las absorbancias obtenidas fueron las siguientes:

V ml 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

Abs. 0.040 0.230 0.420 0.610 0.800 0.990

a) Calcular el porcentaje de oro en la muestra.

VAbs

0 0.5 1 1.5 2 2.5 30

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

f(x) = 0.38 x + 0.04R² = 1

Series2Linear (Series2)

0 0.04

0.5 0.23

1 0.42

1.5 0.61

2 0.8

2.5 0.99

1.9473684

20.78

Sustancia patrón Au = 1000 mg/5mL = 1mg/5 ml = 0.2 mol/ml

C1V1 = C2V2

C2 = CIVI/V2

C2 = (0.2 mg/ml)(0.5 ml)/10 ml = 0.01 mg/ml

Se usa para calcular la concentración de cada uno de los valores, hay que sustituir los valores de los ml para obtener la concentración de cada uno de ellos

Concentración 0.38 x 2 = 0.76 mg/ml

Se multiplica por dos por el factor de dilución que es de 1:2

Concentración de oro en la muestra:

0.76 mg/ml - 90%

X - 100%

X = 0.84 mg/ml de oro

Mineral 0.5 g en 500 ml:

1 mg/ml entonces 0.84 mg/ml equivalen al:

1mg/ml - 100% del mineral

0.84 mg/m l- X

X = 84% de oro en el mineral

9.- La determinación de cobre,  por absorción atómica en llama,  en muestras de suspensiones cáusticas producidas durante la fabricación de sosa, se llevaron a cabo por el siguiente procedimiento: Una muestra de 200 ml de la disolución cáustica, tras el tratamiento adecuado, se lleva a un volumen de 500ml. Utilizando  absorción atómica, y con  patrones de Cu.  Se obtienen los resultados que se representan en la tabla.

Disolución ppm de cobre Absorbancia

blanco 0 0.007Patrón 1 0.20 0.014Patrón 2 0.50 0.036Patrón 3 1.00 0.072Patrón 4 2.00 0.230Muestra -- 0.027

a) Determinar la concentración de cobre en la suspensión cáustica.

Mediante el uso de la curva de calibración se puede observar que la concentración es de 0.378 ppm

10.- Cuando una solución de 8.50x10-5 del compuesto A es medida en una celda de 1.0 cm reporta una absorbancia de 0.129 y 0.764 a 475 y 700 nm, respectivamente. Una solución de concentración de 4.65x10-5 M del compuesto Bexhibe absorbancias de 0.567 y 0.083 bajo las mismas condiciones. Calcule la concentración de A y B en una solución que reporte las siguientes absorbancias en una celda de 1.25 cm:

a) 0.502 a 475 y 0.912 a 700 nm

Compuesto A Compuesto B

Absorbancia Absorbancia

0.129 a 475 nm 0.567 a 475 nm

0.764 a 700 nm 0.083 a 700 nm

c= 8.50x10-5 c = 4.65 x 10-5 M

d= 1 cm d= 1.00 cm

0.502 a 475 nm

0.912 a 700 nm

A = εdc

Donde

A = Absorbancia

ε = Coeficiente molar de extinción

d = Distancia en cm (longitud de la cubeta 1cm)

c = Concentración molar

COMPUESTO A COMPUESTO B

ε = A/cd ε = A/cd

ε =0.129/ (8.5x10-5*1) ε = 0.567/(4.65x10-5*1)

ε =15175.47 ε = 12193.54

ε = A/cd ε = A/cd

ε = 0.769/(8.5x10-5*1) ε = 0.083/(4.65X10-5 * 1)

ε = 8988.23 ε = 1784.94

Para una d= 1.25

A = 0.502

= 0.912

MUESTRA A MUESTRA B

Para una A = 0.502 a 475 nm Para una A = 502 a 475 nm

= 0.912 a 700 nm = 912 a 700 nm

Para 0.502 a 475 nm

ε = 0.502/(15176.47*1.25) ε = 0.502/(15176.47*1.25)

ε = 0.129/18970.58 ε = 0.502/(15241.87)

ε = 0.00000026 ε = 0.000032

Para 0.912 a 700 nm

ε = 0.912/(9988.23*1.25) ε = 0.912/(1784.94*1.25)

ε = 0.912/11235.28 ε = 0.083/(2231.75)

ε = 0.0000811 ε = 0.000407