PRCTICA DOS: USO Y MANEJO DEL EQUIPO DE LABORATORIO.

Instituto Politcnico Nacional Escuela Superior de Medicina

DEPARTAMENTO DE FORMACIN BSICA DISCIPLINARIAACADEMIA DE BIOQUMICA MDICA

Prctica Dos: Uso y manejo del equipo de laboratorio.

PresentaPelez Navarro Amrica Camila

DocenteDra. Elsa Calette Jcome

3CM11 Marzo - 2015

1. Qu forma de energa es la electromagntica y que intervalo de energa cubre el espectro electromagntico?La energa tiene forma de onda. El espectro electromagntico cubre longitudes de onda muy variadas. Existen frecuencias de 30 Hz y menores que son relevantes en el estudio de ciertas nebulosas.1 Por otro lado se conocen frecuencias cercanas a 2,91027Hz, que han sido detectadas provenientes de fuentes astrofsicas.2 El espectro electromagntico cubre longitudes de onda muy variadas. Existen frecuencias de 30 Hz y menores que son relevantes en el estudio de ciertas nebulosas.1 Por otro lado se conocen frecuencias cercanas a 2,91027Hz, que han sido detectadas provenientes de fuentes astrofsicas.2

Para su estudio, el espectro electromagntico se divide en segmentos o bandas, aunque esta divisin es inexacta. Existen ondas que tienen una frecuencia, pero varios usos, por lo que algunas frecuencias pueden quedar en ocasiones incluidas en dos rangos.

BandaLongitud de onda (m)Frecuencia (Hz)Energa (J)

Rayos gamma< 10x1012m> 30,0x1018Hz> 201015 J

Rayos X< 10x109m> 30,0x1015Hz> 201018 J

Ultravioleta extremo< 200x109m> 1,5x1015Hz> 9931021 J

Ultravioleta cercano< 380x109m> 7,89x1014Hz> 5231021 J

Luz Visible< 780x109m> 384x1012Hz> 2551021 J

Infrarrojo cercano< 2,5x106m> 120x1012Hz> 791021 J

Infrarrojo medio< 50x106m> 6,00x1012Hz> 41021 J

Infrarrojo lejano/submilimtrico< 1x103m> 300x109Hz> 2001024 J

Microondas< 102m> 3x108Hzn. 1> 21024 J

Ultra Alta Frecuencia - Radio< 1 m> 300x106Hz> 19.81026 J

Muy Alta Frecuencia - Radio< 10 m> 30x106Hz> 19.81028 J

Onda Corta - Radio< 180 m> 1,7x106Hz> 11.221028 J

Onda Media - Radio< 650 m> 650x103Hz> 42.91029 J

Onda Larga - Radio< 10x103m> 30x103Hz> 19.81030 J

Muy Baja Frecuencia - Radio> 10x103m< 30x103Hz< 19.81030 J

2. La energa de una radiacin electromagntica cmo es en relacin con su longitud de onda?A mayor longitud de onda y menor frecuencia la radiacin ser menor. A menor longitud de onda y mayor frecuencia la radiacin ser mayor.

3. Dibuja la forma de representar las ondas electromagnticas

4. Cul es y como se llama al intervalo de luz electromagntica la cual es sensible al ojo humano?La radiacin ptica es la radiacin electromagntica de longitud de onda comprendida entre las microondas (1mm) y los rayos X (1nm). Dentro del espectro de la radiacin ptica, se encuentra una pequea franja comprendida entre los 400nm y 700nm la cual es perceptible por el ojo humano. A este margen se le denomina radiacin de espectro de luz visible.

5. Qu pasa cuando una partcula que se encuentra en estado de reposo o fundamental interacciona con un haz de luz?Cuando una partcula que se encuentra en estado de reposo o estado fundamental, interacciona con un haz de luz, absorbe energa, y pasa a estado excitado. En la partcula se producen cambios que dependes de las caractersticas de la propia partcula y de la energa de la luz que interacciona. La partcula en estado excitado tiende a regresar espontneamente a su estado fundamental, desprendiendo la energa absorbida en forma de calor.

6. A que se le conoce espectro de absorcin y cul es su utilidad practica?El grfico de la cantidad de radiacin absorbida respecto a la longitud de onda para un compuesto particular se conoce como espectro de absorcin. El espectro de absorcin normalizado es caracterstico para cada compuesto particular, no cambia con la concentracin y es como la "huella digital" qumica del compuesto.Su utilidad se basa en conocer no slo la composicin qumica de una muestra dada, sino tambin las concentraciones relativas de varios compuestos de una mezcla. Para hacer esto debe construirse una escala, o curva de calibracin, usando varias concentraciones conocidas para cada compuesto de inters. El grfico que resulta de la concentracin respecto a la absorbancia se hace a mano o usando un software de ajuste de curvas apropiado, que usa una frmula matemtica para determinar la concentracin en la muestra.

7. En qu consiste la espectrofotometra de absorcin?Es una tcnica analtica que permite determinar la concentracion de un compuesto en solucin. Se basa en que las moleculas absorben las radiaciones electromagneticas y a su vez que la cantidad de luz absorbida depende de forma lineal de la concentracion. Para hacer este tipo de medidas se emplea un espectrofotometro, en el que se puede seleccionar la longitud de onda de la luz que pasa por una solucion y medir la cantidad de luz absorbida por la misma. Se pueden identificar y cuantificar biomoleculas en solucion y en muestras biologicas, con el empleo de reactivos especificos que reaccionan con el compuesto a analizar y forman un producto coloreado que permite detectarlo en muestras complejas.

8. Cmo se le conoce a la representacin del cromgeno a distintas longitudes de onda?Curva de calibracin: representacin grfica en un eje de coordenadas de absorbancia (ordenadas) frente a concentracin (abscisas). Para construir la curva de calibracin (que debe ser una recta) se ensayan varias soluciones de concentraciones conocidas y se determinan sus absorbancias, luego se representan grficamente sus concentraciones frente a sus absorbancias.La concentracin de la muestra a analizar se obtiene por interpolacin de su absorbancia en la curva de calibracin.Linealidad: en las determinaciones fotomtricas se debe conocer la linealidad, que es el intervalo de concentraciones del cromgeno entre las cuales existe una relacin lineal entre concentracin y absorbancia.9. Qu pasa cuando un haz de luz lo incide sobre una cubeta de agua con una solucin coloreada absorbe luz de longitud de onda determinada?Se mide primero la absorbancia del disolvente (conocido como blanco) y al que se le asigna el valor de cero mediante el ajuste del mando, de forma que la intensidad incidente y transmitida sean iguales (Io = It), y por tanto la absorbancia es cero. A continuacion se pone en la celdilla la cubeta con la muestra y se lee la absorbancia de esta.A partir de una solucion diluida de un compuesto, cuya absorbancia maxima entra dentro del rango de medida del espectrofotometro, se ver el valor de absorbancia a diferentes longitudes de onda frente a un blanco que contenga el disolvente de la solucion de la muestra a caracterizar. A partir del espectro de absorcion se obtendra el valor de al que el compuesto presenta la mayor absorbancia (max). Dicho se utilizara a la hora de hacer determinaciones cualitativas y cuantitativas del compuesto.10. Cmo se define la transmitancia y la absorbancia? La transmitancia (T) de una sustancia en solucion es la relacion entre la cantidad de luz transmitida que llega al detector una vez que ha atravesado la muestra, It, y la cantidad de luz que incidio sobre ella, Io, y se representa normalmente en tanto por ciento: % T = It/Io x 100. La transmitancia nos da una medida fisica de la relacion de intensidad incidente y transmitida al pasar por la muestra. La relacion entre %T y la concentracion no es lineal, pero asume una relacion logaritmica inversa. La absorbancia (A) es un concepto mas relacionado con la muestra puesto que nos indica la cantidad de luz absorbida por la misma, y se define como el logaritmo de 1/T, en consecuencia: A = log 1/T = -log T = -log It/ Io. Cuando la intensidad incidente y transmitida son iguales (Io = It), la transmitancia es del 100% e indica que la muestra no absorbe a una determinada longitud de onda, y entonces A vale log 1 = 0.

11. Finalidad del uso de las soluciones de referencia o blanco y patrn o estndar.Todo mtodo espectrofotomtrico se basa en la comparacin de la absorbancia de una sustancia de concentracin desconocida con la de una solucin de la misma sustancia cuya concentracin se conoce y a la cual se denomina solucin patrn o estndar. La absorbancia de una solucin es la resultante de la absorbancia del soluto cuya concentracin se desea conocer y la de otros componentes del sistema (solventes, reactivos) que absorben tambin a esa longitud de onda. Estos compuestos se denominan interferencias. Se debe descartar la absorbancia de las interferencias, para ello es necesario hacer siempre una muestra que contenga todos los componentes del sistema menos aquel que se desea medir. Esta muestra se llama blanco y la absorbancia de ste debe restarse a las muestras problema y a los patrones, o bien, con el blanco se calibra el instrumento a absorbancia igual a 0, o sea 100% de transmisin.

12. Explica el fundamento de la ley de Beer como base del anlisis cuantitativo de las determinaciones espectrofotomtricas.La ley establece una relacin lineal entre la absorbancia y la concentracin. Es un medio matemtico de expresar cmo la materia absorbe la luz. Esta ley afirma que la cantidad de luz que sale de una muestra es disminuida por tres fenmenos fsicos:1. La cantidad de material de absorcin en su trayectoria (concentracin).2. La distancia que la luz debe atravesar a travs de la muestra (distancia de la trayectoria ptica).3. La probabilidad de que el fotn de esa amplitud particular de onda sea absorbido por el material (absorbencia o coeficiente de extincin).Esta relacin puede ser expresada como:A = dc

Donde:

A =Absorbencia

=Coeficiente molar de extincin

d =Distancia en cm

c =Concentracin molar

Los valores cuantitativos se aplican generalmente cuando se quiere comparar entre muestras incgnitas o contra una muestra estndar.

13. Con base a la relacin lineal entre absorbancia y concentracin, Cmo podemos conocer la concentracin de una solucin problema?Para medir la concentracin de una sustancia se elige por lo general, la regin de mxima absorcin del espectro, denominada longitud de onda analtica. Normalmente la concentracin se estima, a partir de la ecuacin de la curva de calibrado. A = al c + AoDonde, A es la variable dependiente (y), la pendiente es igual a (a l), c es la variable controlada (x) y Ao es el intercepto.Las unidades del coeficiente de extincin dependen de las unidades de concentracin y de longitud del paso de luz. Generalmente la unidad de longitud es el centmetro y la longitud del paso de luz es 1,0 cm. Si las unidades de concentracin son moles L-1 o milimoles L-1, se hace referencia al coeficiente de extincin molar ( o milimolar, respectivamente. Si la concentracin est expresada en g/100 mL (% peso / volumen) se obtiene el coeficiente de extincin especfico (E1%).A = l c + AoCuando la concentracin de la sustancia y la longitud del paso de la luz se hacen iguales a la unidad, la absorbancia corresponde al coeficiente de extincin. Si se midiera la absorbancia de una solucin 1,0 M de una sustancia colocada en una celda de 1,0 cm se obtendra el coeficiente de extincin molar (). Si la concentracin fuera 1,0 g/100 mL se obtendra el coeficiente de extincin especfico (E1%). Estos coeficientes son una propiedad especfica de las partculas absorbentes y su valor es referido a un determinado solvente y a una determinada longitud de onda.Cuando se conoce por bibliografa el coeficiente de extincin de un compuesto (E1%), o ste es estimado experimentalmente, midiendo la absorbancia (AX) de una muestra del compuesto de concentracin desconocida (cx) se puede calcular su concentracin.

En esta forma se obtiene la concentracin (cf) de la muestra problema en la cubeta, para obtener la concentracin original (ci) se debe considerar las diluciones correspondientes al ensayo usado para cuantificar.

O bien se puede recurrir a la Frmula del Estndar, donde la concentracin desconocida puede determinarse sobre la base de un slo estndar, de acuerdo a la siguiente ecuacin:

As y Amp son las absorbancias del estndar y muestra problema, respectivamente.Vi corresponde al volumen de la solucin estndar o de la muestra problema ocupado en el ensayo para cuantificar.Vf corresponde al volumen final del ensayo ocupado para cuantificar.Cs y Cmp corresponden a las concentraciones de las soluciones estndar y muestra problema respectivamente. Ambas concentraciones se refieren a las originales sin la dilucin propia del ensayo ocupado para cuantificar.14. Qu es una curva de calibracin y en qu consiste el mtodo de trabajo con una de ellas?Es una curva de referencia que se construye con las cantidades conocidas de una sustancia; en funcin a la concentracin de un analito, que se utiliza para determinar la cantidad de esta sustancia presente en una muestra incgnita. Se necesita seleccionar un modelo para poder estimar los parmetros que nos permitan establecer una linealidad en la curva y a su vez obtener resultados que sean directamente proporcionales a la concentracin de un compuesto en una muestra, dentro de un determinado intervalo de trabajo. En resumen se trata de comparar una propiedad del analito con los estndares de concentracin conocidos de este mismo. Para elaborar una curva de calibracin es necesario un modelo de lnea recta que consiste en encontrar la recta de calibrado que mejor ajuste a: N: Una serie de puntos experimentales. X: Variable independiente, concentracin del analito, los puntos se definen por esta. Y: Variable dependiente, respuesta instrumental. b: Ordenada al origen. m: Pendiente. Ecuacin: y = mx + b r2: Coeficiente de determinacin

Para tener una buena exactitud y confiabilidad estadstica se utiliza se utiliza el mtodo de los mnimos cuadrados. Este mtodo tiene como objetivo encontrar una recta del calibrado que haga que la sumatoria de los cuadrados de las distancias verticales (residual) entre cada punto experimental y la recta de calibrado sea mnima o igual a cero.

Las frmulas para determinar ciertos elementos son las siguientes: Pendiente:

Ordenada al origen:

Coeficiente de determinacin: Los parmetros que se determinan a partir de las curvas de calibracin obtenidas con cualquiera de ellas son: Linealidad: Es una caracterstica cualitativa de la grfica. Para ello se debe identificar la pendiente, ordenada al origen y el coeficiente de determinacin(r2 > 0.98) Sensibilidad: Se encarga de medir su capacidad para discriminar entre pequeas diferencias en la concentracin del analito. Los factores que limitan la sensibilidad son: la pendiente de la curva de calibracin y la precisin del sistema de medida. Lmite de deteccin: Es la mnima concentracin del analito detectable por el mtodo utilizado para medirlo en la solucin. Lmite de cuantificacin: Se refiere a la mnima concentracin del analito que puede ser determinada con una exactitud y precisin aceptables. Intervalo analtico: Intervalo de la concentracin en el que el analito puede ser determinado por la curva de calibracin.

15. Por qu en las determinaciones fotomtricas se debe conocer la linealidad?Porque por medio de la linealidad fotomtrica se conoce el rango de absorbancias dentro del cual el espectrofotmetro produce respuestas proporcionales a los cambios de concentracin de una sustancia. Es importante conocer la relacin entre la absorbancia y la concentracin de una sustancia para poder determinar un problema en la concentracin.

BibliografaAlva Estrada, S., Cabaas Corts, E., & Uhtoff Brito, E. (2000). Programa de evaluacin de la calidad entre laboratorios. XXV. Efecto de la linealidad fotomtrica sobre la calidad analtica.III. Laborat-acta.Villanueva, M., & Dosal, M. A. (2008). CURVAS DE CALIBRACIN EN LOS MTODOS ANALTICOS. Mxico: Departamento de Qumica UNAM.Bohinski Robert, 1991, Bioqumica, 5 Edicin, Addison-Wesley, Iberoamericana.D Skoog, D. West y F. Holler, 1995, Qumica Analtica, 6 Edicin.Harris, Daniel C.(2001). Anlisis Qumico Cuantitativo. Espaa. Editorial Reverte.