UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALURGICA

Informe Nº 3 de Laboratorio

“método colorimétrico”

CURSO : FISICO QUÍMICA

PROFESOR : Ing. Arturo Lobato, Ing.

Segura

ALUMNO : Martínez Martínez Juan R. 20041290H

CICLO : 2006 - II

SECCIÓN : “S”

EQUILIBRIO DE LAS SOLUCIONES

(METODO COLORIMETRICO)

OBJETIVO:

Determinación y análisis cualitativo y cuantitativo de sustancia por método

calorimétrico basado en la propiedad que poseen todas las sustancias de

absorber la emisión de la luz .

Adiestramiento en le buen uso del aparato de medición de intensidad de

una sustancia estudiada, colorímetro.

FUNDAMENTO TEÓRICO

El método colorimetrito es un método basado en la propiedad que tiene

todos los cuerpos de absorber la radiación solar para la cual previamente el

alumno debe revisar algunos conceptos.

Una sustancia en solución absorbe cierta cantidad de energía de la

radiación electromagnética, esta varía directamente proporcional a la

concentración de la sustancia; cuando esta absorción es en la región visible

del espectro, el análisis se denomina colorímetro debido esta absorción

podemos saber que tan concentrada es un solución por medio de su

coloración por supuesto con la ayuda de un espectrómetro.

Radiación electromagnética: Es una forma de energía que se transmite

por el espacio a velocidad muy alta por medio de ondas sinusoidales.

Espectro electromagnético: Es el conjunto de distintos tipos de radiación

electromagnética que abarcan las distintas longitudes de onda.

Luz visible: Una parte de el espectro electromagnético

cuyas longitudes de ondas pueden ser percibidas por la

vista humana. También es conocida como luz blanca,

Procedimiento

Determinación De La Curva De Trabajo

A partir de la solución patrón, preparar soluciones en las fiolas de 50 ml con

las siguientes concentraciones.

Muestra patrón de CuNO3 1000gr/L

Concentración (mgr/l)

70

150

400

500

650

850

Para hallar las concentraciones pedidas se usará la relación

C1V1 = C2V2

Volumen requerido VR, volumen de fiola VF, concentración pedido C2

concentración inicial C1 (1000mgr/L)].

Se sabe:

C1VR = C2VF

VR =

Reemplazando:

C2(mgr/l) VF(ml) VR (ml)

70

150

400

500

650

850

50,0

50,0

50,0

50,0

50,0

50,0

3,5

7,5

20,0

25,0

32,5

42,5

Luego de obtener todas las concentraciones pedidas sacar una muestra de

cada una de ellas en los tubos de ensayo para obtener el porcentaje de

transmitancia de cada muestra.

Escala de T%

Selector de longitud

Ajuste de T 100%

T100%

T 0%

Ajuste de T 0%

Compartimiento de celta

ESPECTROFOTOMETRO

Para cada medida se debe llevar el espectrofotómetro al 100% usando la

solución incolora de agua destilada debido a que el colorímetro es muy

sensible a las variantes en temperatura y en la corriente eléctrica.

Ajustar el selector de longitud de onda a 620 nm.

CURVA DE TRABAJO

N° muestra Concentración (mg/L)

%T Absorbancia(A)A=log(1000/%T)

1 70 62,2 1,0212 150 46,5 1,3303 400 40,0 1,4004 500 32,0 1,5005 650 20,0 1,7006 850 15,0 1,820

Ajustando y obteniendo la ecuación de la curva de trabajo:

Con los datos de al tabla.

A

(Yi)

Ci

(Xi) Y2 X2 XY

1,021 70 1,0424 4900,0 71,47

1,330 150 1,7689 22500,0 199,50

1,400 400 1,96 160000,0 560,00

1,500 500 2,25 250000,0 750,00

1,700 650 2,89 422500,0 1105,00

1,820 850 3,3124 722500,0 1547,00

∑Yi=8,771 ∑Xi=2620,00 ∑Y2i=13,2237 ∑X2

i=1582400 ∑YiXi=4232,97

; n=6

4232,97 = a * 1582400,00 +b * 2620,00

8,771 = a * 2620,00 + b * 6

a = 0.00092

b = 1,0603

Nuestra recta ajustada será.

Yi = 0,00092Xi + 1,0603

Yi = 0,00092Xi + 1,0603

CUESTIONARIO

1.-Describe en forma básica las partes de un fotometro y cómo funciona ?

El fotómetro mide la atenuación de un haz de luz, debido a la absorción de

electrolito coloreado en una solución, éste parámetro depende de la

concentración de la especie responsable de la absorción.

Para su funcionamiento, primero se coloca el patrón en la en la otra celda y se

ajusta el instrumento al 100% de trasmitancia.

Después se retira el patrón y se mide el %T de las muestras con un

instrumento de doble haz, el rayo de luz generalmente se divide en dos; una

parte se dirige a través del patrón y la otra a través de la muestra en forma

simultanea. Así un instrumento de doble haz compensa los cambios a corto

plazo en la intensidad de la lámpara y en la respuesta del detector.

2.- Una solución X que contiene 1,54.10-4 M tiene una trasmitancia de

0,0874 cuando se mide en una celda de 2cm. Que concentración de X

permitirá tener una trasmitancia tres veces mayor si se utiliza una celda

de 1cm?

Inicialmente:

C= 1,54x10-4 A= -logT= -log(0,0784)

T= 0,0784 A= 1,058488

A= abc 1,058488= a(2cm)(1,54x10-4)

A= 3436,6511(1/cm.M)

Finalmente:

C= ¿? A= -logT= -log(0,2622)

T= 3(0,0784) A= 0,581367312

Reemplazando

A= abc

0,581367312=3436,651192(1/cm.M)(1cm)C

C= 1,69x10-4

3.- Trate sobre la importancia de las soluciones coloreadas para un

químico analítico.

El análisis espectroquímico por emisión es el método instrumental de análisis

mas antiguos; por eso a sido muy estudiado y los modernos espectrómetros

recogen toda la experiencia de muchos años de avance tecnológico en éste

campo.

De aquí que su área de aplicación sea tan extraordinariamente amplia que

abarca desde análisis cualitativo y cuantitativo de minerales y de rocas, al de

productos metálicos y siderúrgicos , aleaciones de todo tipo y productos

comerciales diversos.

La espectrografía de emisión aventaja a las demás técnicas instrumentales en

el análisis cualitativo rápido particularmente en la identificación de impurezas y

trazas. Además, permite efectuar el análisis por un método prácticamente no

destructivo ni alterable de la muestra, bastando cantidades de esta del orden

inorgánicos. En análisis rutinarios o en series de ciertas industrias resulta

imprescindible, siendo también de gran utilidad en investigaciones físicas,

químicas, biológicas, arqueológicas, forenses, etc.

Recientemente su campo de aplicación se ha ampliado con la incorporación,

como fuente de excitación de la llamada “antorcha o soplete de plasma”.

El plasma es un gas ionizado con igual número de electrones que de iones

positivos, es conductor de la electricidad y sensible a un campo magnético.

Cuando se genera un plasma se libera una gran cantidad de energía que da

lugar a temperaturas muy altas. Así con argón puro en estado de plasma se ha

alcanzado temperaturas hasta de 16.000°K. A estas temperaturas tan elevadas

se excitan muchos elementos, incluso aquellos que por los métodos

convencionales de excitación (llama, arco o chispa) no originan líneas

espectrales por ejemplo con los compuestos de niobio, tantalo y titanio o bien

otros, como ciertos compuestos de fósforo o de boro difícilmente excitables.

4.- Defina los siguientes términos

Trasmitancía:

En la figura se muestra un radiación solares antes y después de pasar a través

de un a capa de solución absórbante a la concentración. Como consecuencia

de las interacciones entre fotones y la partícula absórbante se puede notar que

la radiación disminuye. Siendo la transmita cía la fracción o radiación incidente

transmitida por solución.

Por lo general la transmitan cía se expresa en porcentaje(%).

Absorbancia:

La absorbancia de una solución esta definida por la ecuación:

Absortividad y Absortividad Molar

Como se vera a continuación, la absorbancia es directamente proporcional a la

trayectoria de la radiación a través de la solución y a la concentración de la

especie que produce la absorción. Es decir

Donde:

a: es una constante de proporcionalidad llamada absortividad

Resulta evidente que la magnitud de a dependa de las unidades utilizadas

para b y c. cuando se expresa la concentración en moles por litros y la

trayectoria a través de la celda en centímetros, la absortividad se denomina

absortividad molar y se representa con el símbolo ε. En consecuencia, cuando

b se expresa en centímetros y c en moles por litro se tiene:

A = εbc

5.-Que principio general trata la ley de Beer

La ley de Beer queda de esta manera:

La ley de Beer no se cumple para todas las concentraciones ya que la

absortividad se determina experimentalmente. El recorrido b suele ser de un

centímetro.

La longitud de onda con la que se va a trabajar se fija en el

espectrofotómetro y con ella fija se trabaja con la ley de Lambert-Beer. Esta ley

también se puede aplicar a mezclas, con la diferencia que se suman las

absorbancia parciales de cada mezcla, trabajando cada una de ellas a una

longitud de onda determinada.

Limitaciones de la Aplicabilidad de le ley de Beer

Existen limitaciones entre la relación lineal entre la absorbancia y la

concentración. Esta relación es lineal si se trabaja a concentraciones inferiores

a 10-2M. Si aumentamos la concentración se pone de manifiesto las

interacciones de atracción y repulsión dentro del analito, modificando la

capacidad de absorber una longitud de onda. También existen limitaciones

cuando existe presencia de sales en la disolución(efecto salino).

Podemos hablar de dos tipos de desviaciones, las químicas y las

instrumentales.

6.- En cuanto al equipo usado que controles son los mas usados

Los controles mas importantes del equipo son:

Calibrador de la lectura de transmitancía

Calibrador de la longitud de onda(620nm) del rayo incidente