Guía de Instrumental

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS QUMICAS

Gua de Prcticas de laboratorio deANLISIS QUMICO INSTRUMENTAL I

Segunda Edicin

Recopilacin:

Dr. Wilson Parra

Dr. Ivn Tapia

CONTENIDO

61DENSIMETRIA

2REFRACTOMETRIA I123REFRACTOMETRIA II164POLARIMETRIA195INTRODUCCIN A LA ESPECTROFOTOMETRA256FOTOCOLORIMETRA337ESPECTROFOTOMETRIA VISIBLE378ANLISIS ESPECTROFOTOMTRICO DE UNA MEZCLA419DETERMINACIN DEL pH de UNA SOLUCIN REGULADORA4410DETERMINACIN DE LA COMPOSICIN DE COMPLEJOS4711TITULACIONES FOTOMETRICAS5112ESPECTROFOTOMETRIA ULTRAVIOLETA5513FLUOROMETRIA5814TURBIDIMETRIA Y NEFELOMETRIA6115TURBIDEZ EN AGUA64

REGLAMENTO DE SEGURIDAD

Normas de laboratorio

Para el desarrollo y aprovechamiento del trabajo en el laboratorio de prcticas es importante tanto la disciplina general como particular. Cada prctica tiene su instructivo completo en donde se especifican objetivos, equipos, material de vidrio y algunos reactivos particulares. Este material no debe mezclarse con el correspondiente a otra prctica. Por otra parte, cada alumno tendr un material de uso individual, como gafas protectoras, pera de succin y material de grupo de trabajo como lminas de aluminio, plstico de embalaje, papel filtro y otros que sern solicitados al inicio del ciclo semestral.

Existe un material comn: bidones con agua destilada, reactivos qumicos en la estantera correspondiente, pipetas, embudos, probetas, vidrios de reloj, varillas para agitar, esptulas, balanzas, agitadores, algunos de los cuales sern entregados a un representante del grupo de trabajo al inicio de la prctica. Se evitar dispersar este material por el laboratorio y, en lo referente al material de vidrio, es preciso limpiarlo antes y despus de su utilizacin. Es de inters general mantener el orden y la limpieza en los espacios fsicos individuales y comunes. As mismo habr recipientes para recoger los distintos tipos de residuos generados. Al finalizar la prctica, debe dejarse el material en las mismas condiciones como se lo recibi.

Es obligatorio cumplir con el horario de prcticas. Las sesiones de prcticas durarn tres horas y si el estudiante debe salir por alguna razn deber solicitar permiso de ausencia al instructor o su ayudante.

Seguridad en el laboratorio

El trabajo de laboratorio presenta caractersticas que lo diferencian de otras reas. En primer lugar, la variedad de riesgos. Es frecuente encontrar en un laboratorio riesgos elctricos, de incendio, biolgicos, de intoxicacin, etc. Dentro de este ltimo, la situacin es especialmente compleja por la gran variedad de productos qumicos con los que se trabaja habitualmente. Adems, y sobre todo en los cursos iniciales, la destreza de los alumnos en las tareas es escasa, lo que se traduce en conductas y comportamientos de riesgo.

Conducta en el laboratorio

Existen tres reglas fundamentales para trabajar en el laboratorio: limpieza, seguridad y disciplina.

Hay que trabajar siempre con mandil o ropa protectora apropiada y llevarla abotonada.

Es preciso mantener el rea de trabajo ordenada y limpia.

Los desperdicios slidos y lquidos hay que depositarlos en contenedores apropiados.

Hay que leer detenidamente la etiqueta de los recipientes antes de usar su contenido.

No se deben cambiar las etiquetas de los reactivos ni los recipientes con productos distintos a los que indica dicha etiqueta.

El almacenamiento de reactivos preparados en el laboratorio se llevar a cabo en recipientes adecuados a su reactividad y sern debidamente etiquetados.

Hay que evitar usar y almacenar excesivas cantidades de reactivos qumicos.

Es muy importante no contaminar los reactivos de los botes con otros productos. No se debe pipetear directamente de los mismos y en caso de slidos hay que usar esptulas recin limpias.

No se deben calentar recipientes de vidrio aforados (pipetas, buretas, matraces aforados, etc.), botellas pesadas ni recipientes hermticamente cerrados.

No hay que ir con prisas. Es necesario leer cuidadosamente el instructivo antes de empezar los experimentos y seguir los consejos del profesor.

Se deben consultar las dudas existentes al profesor encargado o su ayudante y no al compaero.

Al terminar el experimento, hay que limpiar el rea de trabajo, banquetas, balanzas, mesas, campanas extractoras, etc.

Normas de seguridad para el trabajo en el laboratorio Hay que usar gafas de seguridad

Hay que utilizar mascarilla de respiracin cuando se trabaje con sustancias voltiles o slidos en forma de polvo.

Hay que usar guantes de goma cuando se manejen sustancias potencialmente peligrosas al contacto con la piel.

No se deben llevar comidas ni bebidas al laboratorio.

Est prohibido fumar. Los cigarrillos son puntos de combustin incontrolados.

No se deben llevar prendas de vestir sueltas y si se tiene el cabello largo deber estar recogido hacia atrs.

No se deben mantener mecheros encendidos cuando no se usan. Siempre que estn encendidos deber permanecer una persona vigilndolos.

No se debe trabajar con lquidos inflamables cerca de la llama de los mecheros.

Hay que mantener los recipientes de los productos qumicos perfectamente tapados y ordenados.

No se debe situar la cara cerca de los recipientes con lquidos voltiles.

Nunca hay que probar el sabor ni el olor de productos y mezclas qumicas.

Hay que usar aspiradores (peras de goma) para pipetear reactivos o disoluciones.

Hay que utilizar la campana extractora de seguridad (sorbona para reacciones que involucran la emisin de humos, vapores corrosivos o venosos).

No se deben hacer en solitario trabajos experimentales que entraen el ms mnimo riesgo.

Los experimentos que, debido a su largo duracin, han de continuar durante toda la noche sern debidamente sealizados, indicando claramente en una nota su posible peligrosidad y el telfono de contacto de la persona responsable.

No se deben calentar recipientes de vidrio directamente a la llama, procurando elevar su temperatura poco a poco. Hay que evitar colocar los recipientes que estn calientes junto a un foco fro, puesto que el choque trmico podra romperlos.

No se debe dirigir la boca de recipientes que se estn calentando o agitando hacia los compaeros, con el fin de evitar proyecciones peligrosas.

Normas de seguridad contra incendios

Precauciones generales

Est prohibido fumar en el laboratorio.

No hay que mantener mecheros encendidos sin usarlos.

No se debe trabajar con lquidos inflamables cerca de la llama de los mecheros.

Se ha de conocer perfectamente la inflamabilidad de los reactivos con que se trabaja.

No se deben sobrecargar los puntos de suministro elctrico.

En los experimentos que sean potencialmente peligrosos de provocar incendios, se extremarn las precauciones anteriores.

Hay que seguir estrictamente las normas de evacuacin en los simulacros de incendios.

Se debe conocer perfectamente la ruta de evacuacin a seguir en caso de incendio.

Hay que conocer la localizacin exacta de los medios de extincin existente (mangueras, extintores y mantas).

Lucha contra el fuego

No se debe correr riesgos personales.

En caso de producirse un conato de incendio, es necesario procurar no perder la calma apagando el fuego con el equipo de lucha contra incendios ms adecuado que se disponga.

Hay que cerrar todas las puertas y ventanas, eliminando las corrientes de aire, para evitar el aporte de oxgeno a la zona de combustin.

Si el fuego es tan serio como para requerir ms de un extintor o, en el caso se estime que est fuera de control, hay que hacer sonar la alarma de incendios, advertir a las personas ms cercanas de la necesaria evacuacin y llamar a los bomberos dando la posicin exacta del fuego.

Evacuacin

Cuando suene la alarma hay que evacuar inmediatamente el laboratorio.

La evacuacin debe ser ordenada y sin prisas.

Todos los responsables del instrumental abandonarn el edificio tras comprobar que todos los aparatos estn apagados.

Antes de abandonar el edificio hay que apagar los mecheros bunsen, cortar el suministro general de gases (cerrar vlvulas de los tanques), cerrar los grifos de agua y desconectar los equipos elctricos, siempre y cuando lo permitan las condiciones del incendio.

Los profesores responsables de las prcticas debern comprobar que no se ha quedado ningn alumno y que todos los aparatos estn desconectados.

Como prevencin todos los pasillos y salidas deben estar libres de obstrucciones. Todas las puertas de los laboratorios deben estar siempre desbloqueadas.

Algunos percances usuales y su tratamientoEn el laboratorio debe existir un botiqun provisto de un material mnimo, como algodn, gasas, tijeras, esparadrapo, yodo y alcohol sanitario, agua oxigenada, crema para quemaduras, bicarbonato sdico, analgsicos, etc.

Ingestin de sustancias: Es necesario conseguir la mayor informacin posible sobre el producto ingerido y trasladar inmediatamente a la persona intoxicada a un centro sanitario. En caso de dudas de la peligrosidad de la sustancia, se puede pedir informacin al Centro de Informacin de Medicamentos y Txicos CIMET (2500-535).

Lesiones superficiales:En general, hay que proceder al lavado con agua abundante, salvo si la lesin se ha producido por cido sulfrico. En este caso se neutraliza con agua jabonosa y se aplica sustancias oleosas. En particular, para cidos fuertes hay que lavar abundantemente con agua bicarbonatada y para bases fuertes como sosa castica hay que lavar abundantemente con agua acidulada o vinagre.

En caso de cortaduras superficiales, lavar con abundante agua y desinfectar con un antisptico y aplicar presin con una gasa estril para detener el sangrado, realizar un vendaje en la zona afectada.

En caso de quemaduras, aplicar crema para quemaduras o cubrir con jelonet al rea afectada, y sobre este colocar una gasa y vendar apropiadamente.

Prctica N:

1 DENSIMETRA

1.1 OBJETIVOS

Familiarizarse con diversos mtodos densimtricos para el anlisis cuantitativo de diversas sustancias.

Conocer cmo se debe trabajar con un picnmetro.

Conocer el uso de la balanza de Westphal

Conocer el uso de los densmetros, alcoholmetros, aermetros etc.

Determinar la densidad de varias soluciones

Determinar la concentracin de una muestra en solucin, midiendo la densidad relativa por varios mtodos:

a)Picnomtrico.

b)Balanza de Westphal.

c)Densmetros

d)Balanza hidrosttica

1.2 TEORA

1.2.1 Fundamento

Se determina la densidad relativa de la muestra mediante los mtodos indicados. Por medio de curvas de calibracin experimentales y tablas de densidad en funcin de la concentracin de soluciones acuosas de analito seleccionado, se calcula su contenido.

Para el rango de concentracin estudiado, existe una relacin lineal entre densidad y concentracin. Aprovechando esta particularidad se encuentra la concentracin de una muestra por interpolacin grfica y matemtica.

1.2.2 Consulta

Definiciones de densidad absoluta, densidad relativa, unidades.

Principio de Arqumedes. Principales mtodos experimentales para determinar la densidad.

Relacin entre la densidad - concentracin y temperatura para mezclas binarias.

Conversiones %P/P - % V/V - %P/V Discusin del diseo y funcionamiento de los instrumentos: Funcionamiento y precauciones.

Principio en que se basan las determinaciones experimentales de la densidad con los hidrmetros y con la balanza hidrosttica.

Ecuaciones que definen el empuje de los lquidos sobre los cuerpos sumergidos.

Clasificacin de los hidrmetros o aermetros

Relacin entre densidad especfica y la concentracin para mezclas binarias.

Ecuaciones para calcular la densidad especfica segn la balanza hidrosttica.

1.3 METODOLOGA

1.3.1 Materiales y Reactivos Probetas de 2000 ml Balanza de Westphal Picnmetro Bao termosttico Balanza analtica

Diversos densmetros y aermetros

Balones aforados de 250ml

Balones aforados de 100ml

Vasos de precipitacin de 50ml

Agua destilada

Soluciones de sacarosa: 2, 4, 8 y 12% P/V

Soluciones de etanol (2, 4, 8, 12 %V/V) Termmetros

Buretas de 25ml

Gradilla con tubos de Nessler1.3.2 Procedimiento

1.3.2.1 Mtodo del picnmetro:

Determinar el peso del picnmetro vaco con exactitud de 0,1mg. (El picnmetro debe estar limpio y seco).

Llenar el picnmetro con agua destilada, asegurndose que el capilar est lleno de agua y que no existan burbujas de aire.

Introducir el picnmetro en el bao trmico por 3 minutos.

Secar completamente las paredes exteriores y determinar su peso en la balanza analtica.

Llenar el picnmetro con la muestra, y repetir el procedimiento anterior.

1.3.2.2 Mtodo de la Balanza de Westphal

Armar la balanza segn indicaciones.

Ajustar la balanza en cero.

Calibrar la balanza con agua destilada.

Determinar la densidad de la muestra.

Determinar la temperatura.

1.3.2.3 Densmetros e hidrmetros:

Llenar las probetas con soluciones de sacarosa y con la muestra.

Sumergir lentamente el densmetro hasta que se mantenga estable y no tope las paredes de la probeta, observar donde corte el menisco del lquido, la escala de densidad y anotar la lectura (4 cifras decimales). Realizar 5 determinaciones.

Determinar los grados Baum de cada solucin utilizando los hidrmetros correspondientes.

1.3.2.4 Balanza hidrosttica:

Adaptar la balanza analtica segn las indicaciones dadas para que funcione como balanza hidrosttica.

Pesar el inmersor de vidrio en el aire (con 0.1mg)

Pesar el inmersor sumergido en agua destilada

Pesar el inmersor en cada solucin de sacarosa y en la muestra.

1.4 TABLAS DE DATOS

Tabla 21 Determinacin del peso del picnmetro con agua, al vaco y con las diferentes solucionesWpic. vaco

(g)Wpic.+ agua

(g)Wpic.+ sol. 2%

(g)Wpic.+ sol. 4%

(g)Wpic.+ sol. 8%

(g)Wpic.+ sol. 12%

(g)Wpic.+ muestra

(g)

1

2

3

4

Tabla 22 Determinacin de la densidad del agua y las soluciones dadas con la Balanza Westphal(agua(sol. 2%(sol. 4%(sol. 8% (sol. 12%(muestraT (C)

1

2

3

Tabla 23 Densidad de las diferentes soluciones con los densmetros Solucin

LecturaAgua2,0%4,0%8,0%12,0%Muestra

1

2

3

4

1.5 CLCULOS Y RESULTADOS

1.5.1 Clculo de la densidad relativa y absoluta por el mtodo del picnmetro:

= densidad relativa

= densidad absoluta a t1

W1 = peso de picnmetro vaco

W2 = peso del picnmetro + agua

W = W2 - W1

W3 = peso del picnmetro + muestra

w = equivalente del agua

Incluir nicamente un ejemplo del clculo.

1.5.2 Clculo de la densidad relativa y absoluta por el mtodo de la balanza de Westphal

(Los datos obtenidos en la balanza de Westphal son directamente de densidad relativa a t1/t2). Calcular densidad absoluta:

1.5.3 Clculo de la concentracin de la muestra:

Clculo de la concentracin de la muestra por interpolacin grfica y matemtica con una exactitud de 0.1% mediante curva de calibracin, esto para los cuatro mtodos.Los datos se ajustan a una recta del tipo y = ax + b

Recomendaciones:

Establecer si las tablas vienen expresadas en % P/P %P/V y/o % V/V.

Familiarizarse con el uso de referencias bibliogrficas (mirar bibliografa) y tablas de densidad absoluta y relativa. Considerar la temperatura en cada determinacin.

1.5.4 Calcular la concentracin en % P/V y % V/V, % P/P

Tabla 24 Datos calculados de densidades para los estndares y la muestra, obtenidos con el mtodo del picnmetro.Solucin

, g/cm3% P/P%P/V%V/V

1

2

3

4

Muestra

Tabla 25 Datos calculados de densidades para las soluciones de NaCl y, concentracin de la muestra obtenida con la balanza de Westphal Estndar

, g/cm3% P/P%P/V%V/V

1

2

3

4

Muestra

Tabla 26 Mtodo de los densmetros: densidades relativa y absoluta para las soluciones de sacarosa y muestra; expresar las concentraciones en porcentajesEstndar

%P/P%P/V%V/V

1

2

3

4

Muestra

1.5.5 Clculo estadstico:

1.5.5.1 Mtodo del picnmetro

Calcular: (para la muestra) La media de densidad absoluta

La desviacin estndar de la densidad absoluta

La media de la concentracin %P/P

La desviacin estndar de la concentracin

Expresar el resultado como:

1.5.5.2 Mtodo de la balanza de Westphal

Realizar de igual forma que en el mtodo del picnmetro.1.5.5.3 Calcular la sensibilidad y el lmite de deteccin para los cuatro mtodos.

NOTA:Incluir en el informe fotocopia de la tabla de constantes fsicas de las soluciones empleadas y de la densidad del agua a varias temperaturas.

1.5.6 Ajuste de los datos experimentales a una recta del tipo:

Tabla 27 Clculos de los valores ajustados de la densidad para todos los mtodos (B. Westphal, picnmetro, densmetros)% P/P (experimental)(ajustado)

Pic.B. WHidrom.B. Hidros.Pic.B. WHidrom.B. Hidros.

0,0

2,0

4,0

8,0

12,0

1.5.7 Grficos

a)Densidad relativa vs concentracin (hidrmetros) (experimental y tablas)

b)Densidad relativa vs concentracin (B. Westphal)

c)Densidad relativa vs concentracin (Picnmetros)

De cada grafico se obtendrn las respectivas ecuaciones del tipo ; con las cuales podrn calcularse las concentraciones de las muestras.

1.5.8 Clculo Estadstico

Tabla 28 Resultados para las muestras con todos los mtodos:Determinacin% P/P sacarosa

DensmetrosPicnmetroB. Westphal

1

2

3

4

Calcular:

a) La media del %P/P de sacarosa para la muestra

b) Desviacin estndar

c) Reportar como

d) Sensibilidad y lmite de deteccin para sacarosa por densimetra, utilizando los hidrmetros y la balanza hidrosttica.

1.6 DISCUSIN Y CONCLUSIONES1.7 BIBLIOGRAFA[1]. BLATT, F. (1991). Fundamentos de Fsica 3ra. Edicin. Prentice Hall. Mxico. p. 216-217, 243-247

[2]. SKOOG, D. y LEARY, J. (1994). Anlisis Instrumental 4ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 6-11.

[3]. SKOOG, D., HOLLER, J. y NIEMAN, T. (2001). Principios de Anlisis Instrumental 5ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 11(16

[4]. SKOOG, D. y WEST, D.(2001). Qumica Analtica 7ma. Edicin. Mc Graw Hill. Mxico. p. 166179.

[5]. Otra Referencia bibliogrfica:International Critical Tables

Handbook of Chemistry and Physics

Manual de Lange

Prctica N:

2 REFRACTOMETRA I

2.1 OBJETIVOS

Examinar el refractmetro de Abbe, sus accesorios y forma de operacin.

Determinar el ndice de refraccin de sustancias lquidas y compararlo con tablas.

Calcular la dispersin parcial, refraccin especfica, refraccin molar y el nmero de Abb.

Identificar una sustancia mediante su ndice de refraccin.

2.2 TEORIA

2.2.1 Fundamento

El ndice de refraccin es una propiedad fsica caracterstica que se utiliza para identificar substancias qumicas.

2.2.2 Consulta

Refraccin, ndice de refraccin, variables que afectan al ndice de refraccin, mtodos experimentales para determinar el ndice de refraccin, nmero de Abb, refraccin molar, variacin de la refraccin molar y nmero de Abb en series homlogas.

Discusin del diseo y funcionamiento del refractmetro de Abb2.3 METODOLOGA

2.3.1 Materiales y reactivos

Refractmetros de Abb (Carl Zeiss, Baush & Lomb)

Bao termosttico

Termmetros

Piceta

Frascos goteros

Agua destilada

Metanol

Isobutanol

Acetona

Glicerina

Muestra

2.3.2 Procedimiento

Examinar el refractmetro, sus partes y las conexiones al bao termosttico a 25(C. Hacer un esquema del instrumento.

Colocar 2 gotas de agua destilada en el prisma inferior o de iluminacin. Cierre suavemente el prisma superior.

Mover los prismas de Amici hasta obtener los 2 campos perfectamente definidos.

Llevar hasta la lnea el lmite del ngulo crtico de refraccin con 4 cifras decimales. Anotar tambin la posicin de los prismas de Amici en el tambor (compensador).

Hacer 3 lecturas ms a fin de obtener el promedio.

Limpiar cuidadosamente los prismas con un papel absorbente suave y luego con acetona.

Determinar los ndices de refraccin de las dems substancias.

2.4 TABLA DE DATOS

Tabla 31 Lecturas del ndice de Refraccin y del compensadorDeterminacin

Compensador

123

Agua destilada

Propanol

Isobutanol

Alcohol benclico

Heptano

Muestra


2.5.1 Calibracin del refractmetro

AGUA DESTILADA

(tablas) - (experimental) =

El se debe sumar o restar (segn el signo) a las dems lecturas

Tabla 32 Valores de corregidos y de tablas

Sustancia (exp.) (corregidos) (tablas)

Agua destilada

Propanol

Isobutanol

Alcohol benclico

Heptano

2.5.2 Clculo de la dispersin parcial y la dispersin especfica

F ( lnea azul del H2 (= 486.1nm)

C ( lnea roja del H2 (= 656.3nm)

A, B, C (Valores que se deben consultar en tablas, hacer interpolaciones.

A B Compensador C

(Poner un solo ejemplo de clculo)2.5.3 Clculo de la refraccin molar y # de Abb

12.5.4 Se puede calcular segn NOMOGRAMAS

Valores de

Tabla 33 Valores de dispersin parcial, refraccin especfica, refraccin molar y nmero de Abb para varias sustanciasSustancia

Agua destilada

Propanol

Isobutanol

Alcohol benclico

Heptano

2.5.5 Clculo estadstico

Tabla 34 Clculo estadstico de los valores de ndice de refraccin del aguaGRUPO AGUA corregidos

1

2

3

4

NOTA: Incluir fotocopias de tablas de nomogramas.

2.6 DISCUSIN Y CONCLUSIONES

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.7 BIBLIOGRAFA[1]. BLATT, F. (1991). Fundamentos de Fsica 3ra. Edicin. Prentice Hall. Mxico. p. 647(659[2]. MELOAN, C. y KISER, R. (1973). Problemas y experimentos en Anlisis Instrumental. Reverte. Mxico. p. 187(196

[3]. RUBINSON, K. (2001). Anlisis Instrumental. Prentice Hall. Madrid. p. 147(148, 153(161

[4]. SKOOG, D. y WEST, D. (1975). Anlisis Instrumental 1ra. Edicin. Interamericana. Mxico. p. 306(317.

[5]. SKOOG, D. y WEST, D. (1987). Anlisis Instrumental 2da. Edicin. Interamericana. Mxico. p. 370375.

Prctica N:

3 REFRACTOMETRA II

DETERMINACIONES CUANTITATIVAS3.1 OBJETIVOS:

Examinar el refractmetro de Inmersin, su forma de operacin y sus accesorios.

Realizar determinaciones cuantitativas de soluciones de NaCl y etanol mediante refractometra.

Estudiar la relacin entre ndice de refraccin y la concentracin de soluciones acuosas (n vs. % P/V)

Obtener los siguientes grficos(:

Lectura vs % P/V

n vs. % P/V

3.2 TEORA

3.2.1 Fundamento

Para el rango de concentracin estudiado existe una relacin lineal entre n y la concentracin de NaCl, sacarosa, etanol, etc. Aprovechando esta particularidad se determina la concentracin de una muestra por interpolacin grfica y analtica.3.2.2 Consulta

Relacin del ndice de refraccin con el porcentaje de sustancia seca y con los slidos disueltos. De existir poner ejemplos. (mnimo 5) Discusin del diseo y funcionamiento del refractmetro de inmersin:

3.3 METODOLOGA


Refractmetro de inmersin

Refractmetro de Abbe

Baos termostticos

Baos de agua

Termmetros

Agua destilada

Soluciones de NaCl: 2%, 4%, 8%, 12% P/V

Soluciones de etanol: 2%, 4%, 8%, 12% V/V

Muestras de etanol, NaCl, sacarosa

3.3.2 Procedimiento

Preparar soluciones de NaCl y etanol, de las concentraciones sealadas anteriormente.

Montar los accesorios del refractmetro de inmersin.

Determinar la lectura obtenida de cada solucin y del agua destilada en la escala del refractmetro de inmersin, realizar 3 lecturas.

Consultar las tablas para transformar el valor ledo en ndice de refraccin (con 5 cifras decimales)

Determinar el ndice de refraccin de la muestra.

Determinar en el refractmetro de Abbe la lectura de la concentracin de sacarosa en grados BRIX. Repetir con otras sustancias a indicarse.

3.4 TABLA DE DATOSTabla 31 Datos de ndice de refraccin para soluciones de NaCl o etanol*% P/V (NaCl)

o

% V/V (Etanol)Lecturasn20(exp.)n20(tablas)

123

0.0

2.0

4.0

8.0

12.0

Muestra

* Para cada serie de soluciones


3.5.1 Conversin de los valores refractomtricos en ndice de refraccin, utilizando tablas. Interpolar datos de ser necesario. Incluir slo un ejemplo de clculo.

3.5.2 Ajuste de los datos obtenidos experimentalmente a una recta del tipo

Tabla 3-2 Clculo de los valores ajustados de utilizando la ecuacin obtenida.% P/V V/V (exp.) (corregido)

0.0

2.0

4.0

8.0

12.0

3.5.3 Clculo de la concentracin de NaCl y etanol en las muestras por interpolacin grfica y en la ecuacin matemtica.


Tabla 33 Clculo estadstico de la concentracin de NaCl o etanol en la muestraLECTURA%P/V (NaCl)%V/V (Etanol)

1

2

3

% DE ERROR

3.5.5 Clculo de la sensibilidad y lmite de deteccin para NaCl y/o etanol,


________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.7 BIBLIOGRAFA[1]. BLATT, F. (1991). Fundamentos de Fsica 3ra. Edicin. Prentice Hall. Mxico. p. 216(217, 243(247.

[2]. MELOAN, C. y KISER, R. (1973). Problemas y experimentos en Anlisis Instrumental. Reverte. Mxico. p. 187(196.

[3]. RUBINSON, K. (2001). Anlisis Instrumental. Prentice Hall. Madrid. p. 147(148, 153(161


[5]. SKOOG, D., HOLLER, J. y NIEMAN, T. (2001). Principios de Anlisis Instrumental 5ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 11(16.

Prctica N:

4 POLARIMETRA

4.1 OBJETIVOS

Examinar el diseo y operacin de los polarmetros.

Determinar si una sustancia es dextrgira o levgira o si es pticamente inactiva.

Medir el ngulo de rotacin y evaluar la rotacin especfica de los azcares.

Estudiar la relacin entre la longitud del tubo del polarmetro y la concentracin con el ngulo de rotacin y la rotacin especfica.

Familiarizarse con los mtodos cuantitativos polarimtricos.

Determinar el contenido de lactosa en una muestra de leche en polvo.

4.2 TEORA

4.2.1 Fundamento

Las substancias que tienen la propiedad de hacer girar la luz polarizada en un plano son denominadas ptimamente activas, pueden ser determinadas cualitativa o cuantitativamente por medio de mediciones polarimtricas.

Inactivo

Dextro

Levo

Al precipitar las protenas de la leche por la adicin de sales de metales pesados en medio cido, se separa la lactosa que permanece en solucin. Midiendo el ngulo de rotacin de esta solucin es posible determinar el contenido de lactosa en la muestra.

4.2.2 Consulta

Sustancias pticamente activas

Rotacin especfica

Variables que afectan a la rotacin especfica

Discusin sobre el diseo y funcionamiento del polarmetro y precauciones de su uso Determinaciones cuantitativas polarimtricas, ventajas y limitaciones

Relacin de con C en soluciones que contiene slo un soluto pticamente activo.

Valores normales de la lactosa en la leche. (Composicin qumica de la leche).

4.3 METODOLOGA


Polarmetro

Agua destilada

Solucin de sacarosa al 0,5; 1,0; 1,5; 3,0% (100mL) Tubos polarimtricos de 1 y 2dm.

Termmetros

Balanza analtica

Embudos

Vasos de precipitacin

Balones o Tubos de Nessler

Pipetas Volumtricas

Discos de Papel filtro cuantitativo

Solucin de cido sulfrico al 20%

Solucin de Tungstato de Sodio (Wolframato de Sodio) al 10%

Lactosa de alta pureza

Muestra comercial de leche en polvo.

4.3.2 Procedimiento Examinar el polarmetro, sus partes y controles segn la explicacin previa.

Llenar el tubo polarimtrico de 2dm con agua destilada y colocar en el porta muestras. Graduar la escala del ngulo de rotacin en 0.0(, observar y anotar la disposicin de los campos.

Mover lentamente el analizador hasta que se invierta el campo y luego regresarlo cuidadosamente hasta obtener dos o tres campos visuales que tengan igual coloracin.

Segn el caso leer el ngulo de rotacin con 0.05( o 0.1( de exactitud.

Hacer dos lecturas ms, cambiando la disposicin de los campos y encontrando nuevamente el punto de equilibrio.

Siguiendo el mismo procedimiento, determinar los ngulos de rotacin de las soluciones de 0,5; 1,0; 1,5 y 3,0 % P/V con el tubo de 1dm y luego con el de 2dm. Determinar la temperatura de la solucin.

Determinar los ngulos de las dos soluciones problema, utilizando los dos tubos polarimtricos de 1 y 2dm.4.3.2.1 PREPARACION DE LA MUESTRA

Preparar soluciones de lactosa en agua destilada de 0.5; 1.0; 1.5 y 3.0 % P/V.

Pesar 5 gramos (0.001) de leche en polvo, disolver con 20ml de agua caliente.

Agregar 20ml de cido sulfrico al 20% y 5ml de solucin de Tungstato de Sodio al 10%, colocar 5-6 gotas de NH3. Filtrar y aforar con agua destilada a 100ml, determinar el ngulo de rotacin con un tubo polarimtrico de 2dm.

4.3.2.2 MEDICION DEL ANGULO DE ROTACION

Utilizando un tubo polarimtrico de 1 y 2dm, medir los ngulos de rotacin de las soluciones de lactosa al 0.5%; 1.0%; 1.5% y 3.0 % P/V, as tambin de la solucin obtenida del tratamiento de la leche.

Realizar 5 lecturas y obtener el promedio.

Medir la temperatura de la solucin. Medir la densidad de las soluciones de sacarosa4.4 TABLAS DE DATOS

Tabla 51 Valores de rotacin ptica observada con el tubo de 1dm%P/VT (C)

sol

---

0,5%

1,0%

1,5%

3,0%

Muestra

Tabla 52 Valores de rotacin observada con el tubo de 2dm

%P/VT (C)

sol

---

0,5%

1,0%

1,5%

3,0%

Muestra


4.5.1 Clculo de la rotacin especfica experimental de la sacarosa y levulosa de acuerdo al tubo utilizado en la medicin

Tabla 53 Valores de rotacin especfica observada con el tubo de 1dm para la lactosaSt (%P/V)

0,0

0,5

1,0

1,5

3,0

Tabla 54 Valores de rotacin especfica observada con el tubo de 2dm para la lactosaSt (%P/V)

0,0

0,5

1,0

1,5

3,0

4.5.2 Clculo de la rotacin especfica segn las polinmicas dadas en las tablas. (para la sacarosa)Sacarosa:

[] = + 66.412 + 0.01267 d - 0.000376 d2d= concentracin (%P/P)Tabla 55 Valores de rotacin especfica de la sacarosa segn ecuacin polinmicaConcentracin (% P/V)

0,5

1,0

1,5

3,0

=

4.5.3 Correccin por el efecto de la temperatura

a) sacarosa:

[] = [] + n [t2 - t1]

Tabla 56 Valores de rotacin especfica corregida por efecto de temperatura a varias concentraciones de sacarosaConcentracin (% P/V)

0,5

1,0

1,5

3,0

=

4.5.4 Clculo de la concentracin de la muestra por interpolacin grfica.

Graficar: ( vs. C (ngulo de de rotacin, no rotacin especfica) Calcular el valor de ( ajustado mediante la recta de regresin (LR).

( = (0 + b [%P/V]Tabla 57 Comparacin de los valores de ( experimentales y ajustados

Concentracin (%P/V)

Blanco

0,5

1,0

1,5

3,0

4.5.5 Clculo de la concentracin de la muestra por interpolacin matemtica mediante una recta de regresin (y = a + bx)

= ngulo de rotacin del solvente (a)

= ngulo de rotacin de la muestra (y)

= pendiente, sensibilidad de calibracin (b)

= concentracin de la muestra en % P/V (x)

4.5.6 Determinacin del contenido de lactosa en la leche (expresado como % P/P)

Segn el valor de que indican tablas.

= +52.4 + 0.072 (20 - t)

Temperatura para C = 5% P/VNota: : No cambia con la concentracin.

: corregido a T( de laboratorio Calcular el porcentaje en peso de lactosa en la muestra considerando el peso y volumen de aforo de leche utilizada:

4.5.7 Clculo del porcentaje de error:

24.5.8 Clculo Estadstico:Tabla 58 Clculo estadstico

Grupo No.%P/P lactosa

1

2

3

4

4.5.9 Clculo Estadstico: Media de la rotacin especfica para todas las soluciones Media de la concentracin de la muestra

Desviacin estndar para de las soluciones y para la muestra Reportar el valor de la muestra X +

Tabla 59 Resultados

% Error

Marca de la leche analizada

Contenido de lactosa en % p/p

% p/p ( (n-1

Sensibilidad de calibracin

Lmite de deteccin


_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4.7 BIBLIOGRAFA



[3]. SKOOG, D. y WEST, D. (1987). Anlisis Instrumental 2da. Edicin. Interamericana. Mxico. p. 375388.

[4]. SKOOG, D. y LEARY, J. (1994). Anlisis Instrumental 4ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 6-11.

[5]. WILLARD, H., MERRITT, L. y DEAN, J. (1981). Mtodos Instrumentales de Anlisis. Continental. Mxico. p. 471( 490.[6]. WINGROVE, A. y CARET, R. (1981). Qumica Orgnica. Harla. Mxico. p. 205211, 218223.[7]. WEAST Robert; CRC Handbook of Physics 49th (1968)

Prctica N:

5 INTRODUCCIN A LA ESPECTROFOTOMETRA CONTROL INSTRUMENTAL FOTOMTRICO5.1 OBJETIVOS

Examinar y operar un espectrofotmetro UV - VIS

Conocer los procedimientos para evaluar el desempeo del espectrofotmetro

Determinar las posibles causas de error en una medicin espectrofotomtrica

5.2 TEORA

5.2.1 Fundamento

Dentro de los requerimientos para el buen desempeo de un Laboratorio de Qumica Analtica, ocupa un lugar preferencial el tipo de instrumento utilizado en la deteccin y cuantificacin de los parmetros que se analizan y el control de su ptimo funcionamiento. El espectrofotmetro UV - Vis. constituye el instrumento ms utilizado en el Laboratorio, ya que la mayora de las determinaciones se llevan a cabo colorimtrica o espectrofotomtricamente. Aunque los aparatos de medicin que existen en el mercado son sometidos a controles de calidad por sus fabricantes, el intenso uso y el envejecimiento deterioran su rendimiento, dando lugar a errores analticos de origen instrumental que, aunque sea parcialmente, se pueden detectar y corregir.

En el laboratorio se debe llevar un registro de todo el instrumental, donde deben constar todos los controles que se realizan, los desperfectos que se producen, las reparaciones que se efectan, los responsables del servicio tcnico, etc. de manera de constituirse en una documentacin vlida que respalde el accionar profesional.

5.2.2 NOMENCLATURA ESPECTROFOTOMETRICA

Rango Espectral: Intervalo de longitudes de onda en el cual el instrumento puede realizar medidas de absorbancia o transmitancia. Abarca habitualmente el UV y el visible.

Exactitud de Longitud de Onda: diferencia entre la longitud de onda que indica el seleccionador y la longitud de onda real. Es el corrimiento de longitud de onda y se mide en nm.

Precisin de longitud de onda: Es la capacidad del instrumento de reproducir la longitud de onda elegida. Se mide tambin en nm.

Estabilidad de lectura, deriva y ruido: Es la variacin del cero electrnico del instrumento en funcin del tiempo. La deriva es una inclinacin hacia una lectura ms alta o ms baja durante un perodo de tiempo y el ruido es la falta de estabilidad.

Abs Abs

Tiempo Tiempo

Bajo ruido y baja deriva Baja deriva y alto ruido

Abs Abs

Tiempo Tiempo

Alta deriva y bajo ruido Alta deriva y alto ruido

Exactitud fotomtrica: Exactitud de las medidas de absorbancia, es decir, diferencia entre la absorbancia real y la absorbancia medida de una solucin.

Precisin fotomtrica: Repetitividad de las medidas de absorbancia.

Sensibilidad o linealidad fotomtrica: es la capacidad de respuesta lineal de un espectrofotmetro a concentraciones crecientes o decrecientes de una sustancia que cumpla la ley de Beer a distintas longitudes de onda.

Ancho espectral de rendija (AER): es el intervalo de longitudes de onda que emerge del monocromador cuando seleccionamos un valor de longitud de onda que va a recibir la mxima cantidad de luz. Se expresa en nm.

Ancho espectral de banda o ancho de banda (AEB): es el intervalo de longitud de onda que recibe el 50 % del mximo de intensidad de radiacin. Generalmente es la mitad del AER y se mide en nm. (Figura 2)

Intensidad A

B

C

D E

Longitud de onda

Figura 2: A: longitud de onda seleccionada DE: ancho de rendijaBC: ancho de banda

Luz parsita: es toda radiacin electromagntica de longitud de onda distinta a la seleccionada por el monocromador que alcanza el detector y por lo tanto queda registrada por el instrumento.5.2.3 Consulta

Precisin y exactitud

Seales y ruido: relacin entra seal y ruido, fuentes de ruido en los anlisis instrumentales. Linealidad, repetibilidad o repetitividad.

5.3 METODOLOGA5.3.1 Materiales y reactivos

Espectrofotmetro UV - VIS

Balones aforados

Pipetas

Cubetas limpias

Agua destilada

Dicromato de potasio

Azul de bromotimol

Nitrato de cobalto

Cianohemoglobina

cido Sulfrico 0.37N

cido perclrico 0.001 N

P- Nitrofenol

Nitrito de sodio

5.3.2 PROCEDIMIENTO

5.3.2.1 Control de la exactitud de la longitud de onda.

El mtodo ms exacto consiste en reemplazar la lmpara del instrumento por una fuente de energa radiante que emita fuertes lneas a determinadas longitudes de onda. Son tiles para este fin: a) Lmpara de vapor de mercurio (313, 365, 405, 436 y 546 nm) y b) Lmpara de hidrgeno y de deuterio (486 y 656 nm.)

Un segundo mtodo consiste en la utilizacin de filtros de tierras raras como el xido de Holmio (361, 418, 453, 536 y 636 nm.) y el Didimio ( 573, 586, 685, 741 y 803 nm.).

En caso de no contar con estos filtros o sus soluciones se recomienda usar el mtodo del punto Isosbstico. Esta es una caracterstica que presentan ciertas sustancias con ismeros estables cuyos espectros en solucin equimolecular cida y alcalina se cortan en una longitud de onda caracterstica.

La importancia del mtodo resulta en que el punto isosbstico es independiente de la concentracin absoluta de la sustancia y de la temperatura entre 4 y 45 C. La experiencia consiste en determinar los espectros de absorcin-emisin de alguna de las sustancias que luego se mencionan, en sus formas cidas y alcalinas. El punto isosbstico se define grficamente tal como muestra la figura siguiente.Espectro del rojo CongoRealizar el espectro de barrido de las soluciones cidas y alcalinas de las siguientes soluciones:

a)Dicromato de Potasio (29.5 mg/l) Pto. Isosbstico: 339, 445 nm.

b) Azul de bromotimol ( 25 mg/l) Pto. Isosbstico: 325 y 498 nm.

c)Rojo Congo (14 mg/l) Pto. Isosbstico 541 nm.

Puede tambin utilizarse una solucin absorbente con un pico de mxima absorcin como el permanganato de potasio (( = 526 nm)

5.3.2.2 Control de la exactitud fotomtrica.

Se pueden utilizar filtros comerciales de absorbancia conocida y certificada a longitudes de onda dadas o especficas por ejemplo los filtro de Didimio u Oxido de Holmio o neutros. En su ausencia se puede recurrir a soluciones con absorbancia conocida a determinadas longitudes de onda. Estas deben cumplir con la condicin de presentar un amplio pico mximo de absorbancia, alto coeficiente de extincin molar, buena solubilidad, ser estables e independencia de la absorbancia con la temperatura.a) Dicromato de Potasio en cido Perclrico 0,001 N a 340 nm

b) Nitrato de Cobalto en cido Sulfrico 0.37 N a 510 nm

c) Cianmetahemoglobina a 540 nm

En caso de hallarse errores en la exactitud que superen los lmites de aceptabilidad se deben realizar correcciones pues generalmente en esta zona del espectro se llevan a cabo lecturas absolutas para determinacin de enzimas por mtodos cinticos.

Factor de correccin:

Este factor se puede utilizar siempre que el error en la medida de absorbancia no supere el 10 % ya que en este caso es imprescindible recurrir al servicio tcnico.

5.3.2.3 Control de la precisin fotomtrica:

Tomar una alcuota, por ejemplo la solucin de Dicromato de Potasio empleada en el punto anterior, en 10 porciones y medir los valores de absorbancia de cada una cuidando de colocar la cubeta en la misma orientacin. Hallar la media, la desviacin estndar y el coeficiente de variacin. El valor de CV deber ser inferior a 1 % para cubetas paralelas y 2 % para tubos de fotocolorimetra. Puede realizarse la misma experiencia con soluciones de Nitrato de Cobalto para la zona de los 510 nm o con soluciones de Sulfato de Cobre a 650 nm.

5.3.2.4 Control de la linealidad fotomtrica.

El mtodo ms prctico consiste en preparar diluciones de determinadas sustancias y ver la respuesta del instrumento. Se recomienda medir la linealidad a ms de una longitud de onda, sobre todo de aquellas sustancias utilizadas en los mtodos de deteccin Qumica.a)Dicromato de Potasio Acido a 340 nm.

b)p - Nitrofenol a 405 nm.

c)Nitrato de Cobalto a 510 nm.

d)Cianmetahemoglobina a 540 nm.e)Permanganato de potasio 526 nmSe pueden obtener situaciones como las de los siguientes grficos.

Grfico A

Grfico B

Grfico C

Grfico D

Grfico A: Recta ideal

Grfico B: Buena linealidad. Diferencia de exactitud de la absorbancia.

Grfico C: Linealidad aceptable hasta aproximadamente 1.000 UA; luego disminuye

Grfico D: Mala linealidad en todo el rango de absorbancia (mala sensibilidad: no registra cambios significativos de absorbancia al cambiar la concentracin)

5.3.2.5 Control de la estabilidad de las lecturas.

La deriva y el ruido deben comprobarse y registrarse al menos una vez al mes por medio de la medicin de las variaciones de ABS cada 30 segundos, durante 15 minutos, tanto para un blanco de agua de 0,000 UA como para una solucin de Dicromato de ABS aproximadamente a 0,400 UA a 340 nm. Un instrumento que tenga alto ruido o deriva no debe usarse para ensayos cinticos y cuando se usa para mtodos colorimtricos punto final con Estndares debe tenerse cuidado con el intervalo de tiempo entre la primera y la ltima lectura de absorbancia.

5.3.2.6 Control de cubetas.

a) En caso de trabajar con ms de una cubeta se debe verificar la homogeneidad de las mismas. Por ejemplo, llenadas con Dicromato y llevadas en forma arbitraria a ABS = 0,400 no deben diferir entre si en una cantidad mayor de 0,004 unidades de absorbancia. Realizar la prueba a 340nm.

b) Si el instrumento que se usa tiene un porta cubetas con ms de una posicin variando la ubicacin de la misma cubeta en el carro, no debe diferir la absorbancia en ( 0,002 unidades en 0.400 UA (0.400 + 0.002 UA).

5.3.2.7 Control de luz parsita.

Se puede medir introduciendo en el aparato una muestra que tenga una transmitancia del 0 %; por lo tanto, cualquier radiacin detectada e indicada en el lector corresponder a luz espuria.

Ajustar cuidadosamente el 100 % T con agua destilada a 340 nm. Luego medir la transmitancia aparente de una solucin de NO2 Na (50g/l). El valor mximo admisible de T es de 1.0 %. 5.4 TABLA DE DATOS

Tabla 61 Espectros de absorcin de las formas cida y bsica del indicador*Longitud de onda (()Absorbancia

Forma cidaForma bsica

320

325

330

335

340

345

350

...

550

*Variar la longitud de onda en intervalos de 5 nanmetros y de 1 nanmetro o menos cerca al punto isosbstico

Tabla 62 Control de la estabilidad de lectura fotomtricaDeterminacinAbsorbanciaDeterminacinAbsorbancia

x1x7

x2x8

x3x9

x4x10

x5

x6(n-1

CV

Tabla 63 Control de ruido y deriva:Agua destiladaSolucin de Dicromato

Tiempo (seg.)AbsorbanciaTiempo (seg.)Absorbancia

00

1515

3030

4545

......

900900

Tabla 64 Control de cubetasN de cubetaAbsorbancia.

1

2

3

4

Rango

Tabla 5-5 Control de linealidad fotomtrica

EstndarAbsorbancia

0

1

2

3

4

5

y = ax + b

Coeficiente de correlacin (r2 y r)R2 =R =

5.5 CALCULOS y RESULTADOS

5.5.1 Clculos de control

Control de la longitud de onda (Incluir grfico de espectro de barrido)

Control de la exactitud fotomtrica.- Determine el factor de correccin de las mediciones de absorbancia

Control de la precisin fotomtrica.- Determine los valores de la desviacin estndar y coeficiente (ver clculo estadstico)

Control de la linealidad fotomtrica.- Incluir grfico de correlacin lineal y ecuacin de la recta

Control de la estabilidad de las lecturas.- Incluir grfico de la deriva y ruido

Control de cubetas

Control de luz parsita

Tabla 56 Control de calidad de un espectrofotmetro UV - VISMarca:

Modelo:

Fecha de Verificacin:

Control de la longitud de onda

Sustancia utilizada

Punto isosbstico

Control de la exactitud fotomtrica

Sustancia utilizada:

Factor de correccin

Control de la precisin fotomtrica

Desviacin estndar ((n-1)

Coeficiente de variacin (CV)

Control de la linealidad fotomtrica

Ecuacin de la recta (A = Ao + KsC)

Coeficiente de correlacin ( r )

Control de la estabilidad de las lecturas

Ruido: ( Alto ( Bajo

Deriva: ( Alto ( Bajo

Control de cubetas

Precisin (

Control de la luz parsita

Transmitancia de agua destilada

Transmitancia aparente de la solucin de NO2Na

5.5.2 Clculo estadstico Clculo de la Desviacin Estndar ((n-1) de 10 medidas sucesivas en el control de la precisin fotomtrica.

Clculo del Coeficiente de variacin (CV) para las 10 medidas.

Clculo de la sensibilidad de calibracin (Ks) y del coeficiente de correlacin de la ecuacin de la recta.

Clculo de la precisin en el control de cubetas.


____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5.7 BIBLIOGRAFA[1]. RUBINSON, K. (2001). Anlisis Instrumental. Prentice Hall. Madrid. p. 153(161, 318333.

[2]. SKOOG, D. y LEARY, J. (1994). Anlisis Instrumental 4ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 52(59, 142(155, 160(164.

[3]. SKOOG, D., HOLLER, J. y NIEMAN, T. (2001). Principios de Anlisis Instrumental 5ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 2(11, 103115, 146149, 151155, 163167, 177181.

Prctica N:

6 FOTOCOLORIMETRA6.1 OBJETIVOS

Realizar determinaciones colorimtricas mediante el empleo de tubos de Nessler y el colormetro de Duboscq.

Determinar el funcionamiento del espectrofotmetro

Establecer la longitud de onda de mxima absorbancia del KMnO4 en solucin.

Obtener los siguientes grficos:A vs cA vs (para el estndar tres)

A vs (para todos los estndares a 530 y 620 nm ; dos grficos)

%T vs c Determinar el contenido de manganeso en una muestra de suelo6.2 TEORIA

6.2.1 Fundamento

El manganeso presente en el suelo se extrae mediante una fusin con KHSO4, luego por oxidacin con peryodato de potasio, el color resultante del permanganato de potasio obtenido se compara con estndares y se determina su absorbancia a una longitud de onda de 526 nm donde se produce su mximo de absorcin6.2.2 Consulta

Fundamento de la absorcin molecular de la radiacin electromagntica por qu las sustancias presentan coloracin? Definicin de Absorbancia y Transmitancia

Diseo y funcionamiento del colormetro de Duboscq, fotmetro de filtro. Mtodos de medicin de la absorcin de la radiacin:

a) Mtodo de las series patrn

b) Mtodo de compensacin

6.3 METODOLOGA

6.3.1 Materiales y Reactivos Tubos de Nessler

Balanza analtica

Vasos de precipitacin

Balones aforados

Bao de agua

KMnO4 0.1 N

KIO4

KHSO4

H2SO4 0.25N H3PO4 0.25N Mezcla cida (H2SO4 + H3PO4)

Agua estabilizante (mezcla cida+0.1gKIO4)

6.3.2 Procedimiento6.3.2.1 ESTNDARESPreparar una serie de estndares como se indica en la tabla 6 16.3.2.2 REALIZACINDE LECTURAS:

Comparar visualmente el juego de estndares en los tubos Nessler, comparar la muestra obtenida con estos estndares.

En el espectrofotmetro, calibrar a 526nm de longitud de onda y medir la absorbancia y/o el porcentaje de transmitancia de los estndares y muestra.6.3.2.3 MUESTRAPreparar la muestra de suelo segn las siguientes instrucciones

Pesar (exactamente) en balanza analtica alrededor de 0,1g de suelo, pasar a un tubo de ensayo pyrex seco y agregar 0,5g de KHSO4, mezclar y fundir en un mechero.

Calentar con 5ml de H2SO4 0,25 N en bao Mara, filtrar y luego lavar con 5ml de mezcla cida. Agregar 0,25g de KIO4, llevar a ebullicin por 30 segundos en un mechero SIN DERRAMAR LA MUESTRA. Calentar en bao mara por 15 minutos y diluir a 50,0ml con agua estabilizante. El color resultante comparar con los estndares. De ser necesario hay que realizar diluciones.

Hacer lecturas con el estndar ms cercano en el colormetro de Duboscq, luego determinar la absorbancia o la transmitancia de la muestra a las longitudes de onda de 530 y 620nm en el fotocolormetro y, en el espectrofotmetro realizar las lecturas a 526 nm

6.4 TABLAS DE DATOS

Tabla 71 Preparacin de los estndares de trabajo

Estndaresml. KMnO4 0,001Nml. H2O estabilizante

0050

1644

21238

31832

42426

Tabla 6-2 Valores de absorbancia y transmitancia para los estndares y muestra a diferentes longitudes de ondaSt.

EspectrofotmetroEspectrofotmetro

0

1

2

3

4

M

Tabla 6-3 Valores de absorbancia y transmitancia para el estndar tres a diferentes longitudes de ondaEstndar 3

nm% TA

420

470

530

620

670

6.5 CALCULOS Y RESULTADOS

6.5.1 Absortividad molar

Tabla 64 Clculo del coeficiente de absortividad molar y absortividad especifica a cada longitud de ondaEstndar 3

(nm)Absortividad molar

(mol.L-1.cm-1)Absortividad especfica

(mg.L-1.cm-1)

420

470

530

620

660

Tabla 65 Clculo de absortividad a una longitud de onda de 535nm (o la ms cercana)

PRIVATE St.(535nm)

Absortividad Molar

0

1

2

3

4

6.5.2 Concentracin de los estndares:Tabla 66 Clculo de la concentracin de los estndaresEstndar(g Mn/ml(g KMnO4/mlppm Mnppm KMnO4ppm MnO2

0

1

2

3

4

5

6.5.3 Concentracin de Mn en el suelo, expresado:

a. Como % de Mn y ppm de Mn, ppm de KMnO4, ppm MnO2b. En meq de Mn /100g de suelo.

c. Suponiendo una capa arable de 15cm de espesor y la densidad del suelo = 2,65 g/cm3; expresar en Kg. de Mn por hectrea de suelo.

Tabla 67 Clculo de la concentracin de Mn en la muestraCONCENTRACINCOLORIMETRO DE

DUBOSCQESPECTROFOTMETRO

Mn (%)

Mn (ppm)

KMnO4 (ppm)

MnO2 (ppm)

Mn (meq/100g suelo)

Mn (Kg/Ha suelo)

6.5.4 Clculo Estadstico Promedio

Desviacin estndar

% Mn ( 3 (n-1Tabla 68 Tratamiento estadstico

Grupo% MnEspectrofotmetro

1

2

3

4

Promedio

Desviacin estndar

Resultado


____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6.7 BIBLIOGRAFA

[1]. AYRES, G.(1970). Anlisis Qumico Cuantitativo 2da Edicin. Harla. Mxico. p. 463471


[3]. SKOOG, D. y LEARY, J. (1994). Anlisis Instrumental 4ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 66(78, 84, 142(147.

[4]. WILLARD, H., MERRITT, L. y DEAN, J. (1981). Mtodos Instrumentales de Anlisis. Continental. Mxico. p. 103(115.Prctica N:

7 ESPECTROFOTOMETRIA VISIBLE

7.1 OBJETIVOS

Examinar y operar el espectrofotmetro Determinar hierro en una muestra por el mtodo de la ortofenantrolina

Familiarizarse con los diferentes mtodos que existen para el clculo de la concentracin por espectrofotometra. Ley de Beer.

7.2 TEORA

7.2.1 Fundamento

Tres molculas de ortofenantrolina (1-10 fenantrolina) reaccionan con los iones ferrosos formando un complejo de color anaranjado que obedece a la Ley de Beer y cuya mxima absorcin se produce a 510nm. Se utiliza tambin cido ascrbico para reducir el Fe3+ a Fe2+, o en su defecto se puede utilizar gotas de clorhidrato de hidroxilamina. Pueden interferir los iones Cobre, cinc y nquel.7.2.2 Consulta

Diseo y funcionamiento de un espectrofotmetro de un solo haz y de doble haz

7.3 METODOLOGA


Espectrofotmetro Balones aforados

Pipetas

Cubetas limpias

Agua destilada

Fe (NH4)2(SO4)2. 6H2O (Sal de Mohr)

Buffer de pH 4-5 (pesar 16,5g de NaOAc, aadir 11,4ml de HOAc y aforar 100ml)

Solucin de cido ascrbico 10% sulfito de sodio 5% (no pesar en papel aluminio el sulfito) Solucin de ortofenantrolina 0.25%

7.3.2 Procedimiento7.3.2.1 PREPARACIN DE LOS ESTNDARES

A partir de la sal de Mohr preparar una solucin que contenga 1000ug Fe/ml y a partir de esta una solucin patrn de 10ug Fe/ml.

De esta ltima (solucin patrn), preparar la siguiente serie de estndares indicada en la tabla

Tabla 81 Preparacin de los estndares de hierroSt.ml Soln. Patrnml Ac. Ascrbicoml Bufferml Ortofenantrolinaml H2OVol. Final

00,00,51,01,012,515,0

10,60,51,01,011,915,0

21,30,51,01,011,215,0

32,50,51,01,010,015,0

45,00,51,01,07,515,0

510,00,51,01,02,515,0

Determinar los valores de % de transmitancia y Absorbancia a 510nm de cada estndar y la muestra en el espectrofotmetro y en el colormetro.

7.3.2.2 PREPARACIN DE LA MUESTRA PROBLEMA

Las muestras disponibles contienen alrededor de 3-6 ppm de Fe (*), hacer los clculos necesarios para tomar un volumen adecuado de muestra y que las mismas presenten una absorbancia que se encuentre en la mitad de la curva de calibracin. Las muestras deben recibir el mismo tratamiento que los estndares, una vez hecho esto determinar la A y %T en los 2 equipos, tanto de los estndares como en las muestras.

(*)Para los clculos considrese un contenido promedio de 4,5 ppm en las muestras.

7.4 TABLA DE DATOS

Tabla 82 Valores de comparativos de absorbancia y transmitanciaSt.

Espectrofotmetro

AbsorbanciaTransmitancia

0

1

2

3

4

5

M

7.5 CALCULOS y RESULTADOS

7.5.1 Solucin patrn

Clculo de la cantidad de sal de Mohr necesaria para preparar la solucin patrn de 1000g/ ml de hierro.

7.5.2 Concentracin de hierro

Clculo de la concentracin de hierro en los estndares (un solo clculo modelo)

7.5.3 Curva de calibracin

Ajuste de los datos a una recta del tipo: y= a + b x

Tabla 83 Correccin de los valores de absorbanciaEstndarAbsorbancia

(Shimadzu)

ExperimentalCorregido

0

1

2

3

4

5

7.5.4 Coeficiente de absortividad molar y absortividad especifica

Clculo del coeficiente ( de cada estndar, sacar la media de estos valores adems de y su media.

7.5.5 Muestra

Clculo de la cantidad de hierro en la muestra por los siguientes mtodos:

Interpolacin grfica

Interpolacin analtica (Recta ajustada A = A0 + KsC)

Clculo de las concentraciones utilizando ( y comparando con el estndar ms cercano

Tabla 84 Clculo de los valores de absortividad especficaSt(g Fe/mlMolaridad

FeEspectrofotmetro

(l / mg cm)( (l / mol cm)

1

2

3

4

______


Clculo de la sensibilidad y lmite de deteccin para el mtodo.

REPORTAR:

% de Fe en el agua potable

Coeficiente Coeficiente Reportar todos los resultados como

% de Fe en agua 2

Tabla 85 Clculo estadstico Mtodo% Fe

(agua potable)((KsLD

Espectrofotmetro


_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7.7 BIBLIOGRAFA[1]. SKOOG, D. y LEARY, J. (1994). Anlisis Instrumental 4ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 164(170.

[2]. SKOOG, D., HOLLER, J. y NIEMAN, T. (2001). Principios de Anlisis Instrumental 5ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 165186, 337347.

Prctica N:

8 ANLISIS ESPECTROFOTOMTRICO DE UNA MEZCLA

8.1 OBJETIVOS

Estudiar las aplicaciones de la ley de Beer.

Conocer los mtodos de anlisis de mezclas absorbentes de dos o ms componentes.

Realizar la determinacin simultnea de una mezcla de soluciones de Dicromato y permanganato de potasio.

8.2 TEORA

8.2.1 FundamentoLa absorbancia total de una solucin a cualquier longitud de onda es igual a la suma de las absorbancias de los componentes individuales de la solucin. Esta relacin en principio permite determinar las concentraciones de los componentes individuales de una muestra incluso si existe solapamiento total de sus espectros, gracias a esto es posible analizar simultneamente una mezcla de dicromato y permanganato de potasio.

A total = A K2Cr2O7 + A KMnO48.2.2 Consulta Anlisis de mezclas de sustancias absorbentes: determinacin simultnea de dos o ms componentes.8.3 METODOLOGA

8.3.1 Materiales y reactivos:

Balones aforados de 50 ml

Bureta de 25 ml

Balanza

Espectrofotmetro

Acido sulfrico 0,5M

Agua estabilizante

KMnO4 4,0 x 10-3M en cido sulfrico 0,5M (estabilizada con KIO4)

K2Cr2O7 1,00 x 10-2M en cido sulfrico 0,5M

8.3.2 Procedimiento8.3.2.1 PREPARACIN DE LAS SOLUCIONES:Preparar las soluciones siguientes por disolucin a volumen exacto a partir de las soluciones originales:

Solucin A: En un baln de 50,0ml preparar una solucin 4,0 x 10-4M de KMnO4 en cido sulfrico 0,5M.

Solucin B: Diluir una porcin de la solucin A con un volumen igual de cido sulfrico 0,5M.

Solucin C: Diluir una porcin de la solucin B con un volumen igual de cido sulfrico 0,5M.

Solucin D: En un baln de 50,0 ml preparar una solucin de 1,00 x 10-3 M K2Cr2O7 en cido sulfrico 0,5M.

Solucin E: Diluir una porcin de la solucin D con un volumen igual de cido sulfrico 0,5M.

Solucin F: Diluir una porcin de la solucin E con un volumen igual de cido sulfrico 0,5M.

Solucin G: En un baln de 50,0 ml preparar una solucin que sea 2,0 x 10-4 M de KMnO4, 5,0 x 10 4 M de K2Cr2O7 y afrese con solucin 0,5M en cido sulfrico.

Solucin problema: diluir la solucin problema a 50,0 ml.

Medir la absorbancia de cada una de las soluciones anteriores, de A hasta G, y la de la disolucin problema, contra cido sulfrico 0,5M como referencia, a 526nm y a 440nm.

8.4 CLCULOS

8.4.1 A partir de las absorbancias medidas de las soluciones A, B y C, calcular la absortividad molar del KMnO4 y la media de los tres valores a 526 y a 440nm.

Tabla 91 Clculo de la absortividad molar del KMnO4 a dos longitudes de onda

SolucinVol. Inicial

(ml)Vol. Final

(ml)Concent.

(mol /l)A

526nm(, 526nm

(l /mol cm)A

440nm( 440nm

(l /mol cm)

A

B

C

8.4.2 A partir de las absorbancias de las soluciones D, E y F, calcular la absortividad molar de K2Cr2O7 y la media de los tres valores a ambas longitudes de onda.

Tabla 92 Clculo de la absortividad molar del K2Cr2O7 longitudes de onda

SolucinVol. Inicial

(ml)Vol. Final

(ml)Concent.

(mol /l)A

526nm(, 526nm

(l /mol cm)A

440nm(, 440nm

(l /mol cm)

D

E

F

8.4.3 Para la solucin G, comprese la absorbancia medida a cada una de las longitudes de onda, con la suma de las absorbancias de los componentes aislados a las mismas concentraciones: son aditivas las absorbancias con el margen de error experimental?

Tabla 93 Comparacin de de las absorbancias de la solucin G, con la suma de las absorbancias de los componentes.

A

526nmA

440nm

Solucin G

(Solucin B + Solucin E)

8.4.4 Calcular la concentracin de cada uno de los componentes en la muestra problema (despus de diluir a 50,0 ml para la medida); informar los resultados en concentraciones molares de KMnO4 y de K2Cr2O7 y tambin en ppm de manganeso y de cromo.Tabla 94 Clculo de la concentracin de la solucin problema

ConcentracinSolucin Problema

KMnO4 (mol / l)

K2Cr2O7 (mol / l)

Mn (ppm)

Cr (ppm)


___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8.6 BIBLIOGRAFA[1]. AYRES, G. (1970). Anlisis Qumico Cuantitativo 2da Edicin. Harla. Mxico. p. 491493, 671674.

[2]. MELOAN, C. y KISER, R. (1973). Problemas y experimentos en Anlisis Instrumental. Reverte. Mxico. p. 1011.

[3]. SKOOG, D. y LEARY, J. (1994). Anlisis Instrumental 4ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 189190.[4]. SKOOG, D., HOLLER, J. y NIEMAN, T. (2001). Principios de Anlisis Instrumental 5ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 325328.

[5]. WILLARD, H., MERRITT, L. y DEAN, J. (1981). Mtodos Instrumentales de Anlisis. Continental. Mxico. p. 112115.

Prctica N:

9 DETERMINACIN DEL pH de UNA SOLUCIN REGULADORA

9.1 OBJETIVOS

Determinar espectrofotomtricamente el pH de una mezcla reguladora.

9.2 Fundamento

Las absortividades de las formas cida y bsica conjugada de un indicador se miden a dos longitudes de onda diferentes. En una solucin reguladora problema se determina la concentracin de cada forma a las dos longitudes de onda; la concentracin del in hidronio se puede calcular a partir de esos datos.

La relacin entre las dos formas de verde de bromocresol en solucin acuosa se puede describir por el equilibrio:

HIn + H2O In- + H3O+ Amarillo azul

Para la que:

La medida espectrofotomtrica de (In-( y (HIn-( permite el clculo de (H3O+(.

9.3 Consulta.

Intervalo de pH de cambio de color del indicador

Constantes fsicas y qumicas del verde de bromocresol


Balanza

Espectrofotmetro

Buretas de 50,0ml

Balones de 100,0ml

HCl 0,4F

NaOH 0,4F Verde de bromocresol

9.4.2 Procedimiento

9.4.2.1 PREPARACIN DE LAS SOLUCIONES Verde de bromocresol. Disolver 100mg de indicador en 1,45ml de NaOH 0,01N y luego diluir hasta 100ml con agua destilada.

HCl 0,4F. Diluir unos 7ml de HCl concentrado hasta alrededor de 200ml

NaOH 0,4 F. Disolver unos 3g de NaOH en 200ml de destilada o desionizada.

9.4.2.2 DETERMINACIN DE LOS ESPECTROS DE ABSORCIN INDIVIDUALES Transferir alcuotas de 1,0ml de la solucin madre del indicador verde de bromocresol a dos matraces aforados de 25,0ml

Aadir a uno 5,0ml de HCl 0,4 F, y al otro aadir 5,0 de NaOH 0,4 F.

Diluir cada uno hasta el enrase, mezclar bien.

Obtener los espectros de absorcin, entre 400 y 650nm para las formas cida y bsica conjugadas del indicador, utilizando agua como blanco.

Registrar los valores de las absorbancias a intervalos de 10nm, y si es necesario a intervalos menores para definir los mximos y los mnimos.

Calcular la absortividad para cada especie a las longitudes de onda que corresponden a sus mximos de absorcin.

9.4.2.3 DETERMINACIN DEL pH DE UNA SOLUCIN REGULADORA PROBLEMA

Transferir una alcuota de 1,0ml de la solucin madre del indicador verde de bromocresol a un matraz aforado de 100,0ml

Aadir 20,0ml de la solucin reguladora problema.

Diluir hasta el enrase y medir la absorbancia de la solucin diluida a las longitudes de ondas para las que se calcularon los datos de absortividad.

9.4.3 TABLA DE DATOS

Tabla 9-1 Espectros de absorcin de la forma cida del indicadorLongitud de onda (()% TransmitanciaAbsorbancia

400

410

420

650

Tabla 102 Espectros de absorcin de la forma bsica del indicadorLongitud de onda (()% TransmitanciaAbsorbancia

400

410

420

650

9.4.4 CLCULOS Y RESULTADOS

9.4.4.1 Calcular el pH de la solucin reguladora.

DISCUSIN Y CONCLUSIONES

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

BIBLIOGRAFA[1]. AYRES, G.(1970). Anlisis Qumico Cuantitativo 2da Edicin. Harla. Mxico. p.

[2]. LIDE, D. (2006). Handbook of Chemistry and Physics 86ta. Edicin. CRS Press. p.3-60 3-61, 8-16. [3]. MELOAN, C. y KISER, R. (1973). Problemas y experimentos en Anlisis Instrumental. Reverte. Mxico. p. 1011.

[4]. RUBINSON, K. (2001). Anlisis Instrumental. Prentice Hall. Madrid. p. 312317.

[5]. SKOOG, D. y LEARY, J. (1994). Anlisis Instrumental 4ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 189190.

[6]. SKOOG, D., HOLLER, J. y NIEMAN, T. (2001). Principios de Anlisis Instrumental 5ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 325328. [7]. SKOOG, D. y WEST, D.(2001). Qumica Analtica 7ma. Edicin. Mc Graw Hill. Mxico. p. 788789.

[8]. WILLARD, H., MERRITT, L. y DEAN, J. (1981). Mtodos Instrumentales de Anlisis. Continental. Mxico. p. 112115.

Prctica N:

10 DETERMINACIN DE LA COMPOSICIN DE COMPLEJOS

10.1 OBJETIVOS

Estudiar los campos de aplicacin del anlisis por absorcin.

Conocer los mtodos espectrofotomtricos para la determinacin de complejos.

10.2 TEORA

10.2.1 Fundamento

La tcnica de la razn molar es un mtodo en el cual se puede determinar el nmero de ligandos en un complejo con el in central. Se prepara una solucin de concentracin conocida del in central y se le agrega en pociones el formador de complejo; despus de cada adicin se determinan las absorbancias hasta que no aparezca aumento alguno en ellas, lo que, por lo general, dar una curva del tipo indicada por la lnea continua de en la figura 1. Sin embargo, si el complejo se disocia considerablemente, la curva obtenida, indicada por la lnea de trazos vara apenas en su pendiente, haciendo casi imposible la interpretacin de los resultados.

Con el mtodo de las variaciones continuas, el nmero de moles presentes se mantiene constante. Esto es, si se mezclan 2ml de una solucin (0.01M) y 8ml de otra de igual concentracin, todas las otras determinaciones debern tener siempre un volumen total de 10ml, por ejemplo 3 y 7, 6 y 4, etc. En este caso se traza una grfica de la absorbancia en funcin de la fraccin molar del in central. En la figura 2 se muestra el tipo de curva correspondiente. La absorbancia aumenta a medida que se forma ms complejo alcanzando un mximo cuando se llega a la relacin estequiometria, descendiendo luego en virtud de la insuficiente cantidad del in formador de complejo.

M + nL MLn

10.2.2 Consulta

Mtodos de clculo: Razn Molar, Variaciones Contnuas10.3 METODOLOGA

10.3.1 Materiales y Reactivos

Espectrofotmetro

Balanza analtica

Balones de 50,0ml

Bureta

cido sulfrico 6M

Hidroquinona

cido clorhdrico

Sal de Mohr

10.3.2 Procedimiento10.3.2.1 PREPARACIN DE LOS REACTIVOS

Disolucin de reserva A: Ion ferroso 0,01 M. Disolver 3,92g de FeSO4(NH4)2SO4.6H2O para anlisis en agua, aadir 1 2ml de cido sulfrico 6M y diluir a un litro.

Disolucin de reserva B: 1,10 fenantrolina 0,01 M. Disolver 1,98g del monohidrato en la menor cantidad posible de etanol y diluir con agua a un litro.

Hidroquinona en disolucin acuosa al 1%.

cido clorhdrico 0,1M.

MTODO DE LAS VARIACIONES CONTINUAS (tabla 10-1)Preparacin de las soluciones:

Utilizando matraces volumtricos preparar una disolucin exacta 1:10 de la solucin A y de la B; etiquetar estas soluciones con C y D, respectivamente.

Utilizando buretas o pipetas graduadas, preparar en balones de 50,0ml las mezclas siguientes:

8,0ml de C + 2,0ml de D









Aadir a cada solucin 1,0ml de hidroquinona al 1% y 0,5ml de cido clorhdrico 0,1M y diluir con agua a 50,0ml. Homogeneizar las soluciones y dejarlas en reposo durante una hora a la temperatura ambiente.

Medida:

Poner el espectrofotmetro a 508nm y determinar la absorbancia de las soluciones anteriores en la forma habitual, utilizando agua como blanco.

Representacin grfica y clculos:

Con los datos obtenidos para las soluciones 1 a 8, representar la absorbancia en eje de ordenadas contra la fraccin molar de D en abscisas (figura 2). Trazar una curva continua que recoja los puntos experimentales. Extrapolar los segmentos de la curva a un punto de interseccin y anotar el valor de la absorbancia en este punto; cmo se compara con la absorbancia medida para la solucin 9?

Deducir la composicin del complejo expresndolo en nmero de moles de 1,10 fenantrolina que reacciona con un mol de Fe++.

Utilizar la absorbancia de la solucin 9 y la absorbancia de la solucin que en la serie anterior corresponde a la composicin del complejo para calcular la constante de formacin del complejo fenantrolina-ferrosa. Comparar el valor calculado con el valor tomado de la literatura. Explquese la posible discrepancia.

MTODO DE LA RAZN MOLAR (tabla 10-2)Preparacin de las soluciones:

En todos los balones de 50,0ml que forman la serie de nueve, poner 2,0ml de la solucin C y aadir despus a cada uno respectivamente, 2.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 10.0, 12.0 y 15.0ml de la solucin D.

Aadir a todos y a cada uno de los matraces 1,0ml de hidroquinona al 1% y 0,5ml de cido clorhdrico 0,1M y diluir despus hasta el enrase con agua destilada, mezclando bien las soluciones. Dejar en reposo las soluciones durante una hora.

Medida:

Medir las absorbancias de las disoluciones a 508nm, contra agua.

Representacin grfica y clculos:

Representar la absorbancia en funcin del nmero de moles de 1,10 fenantrolina por mol de Fe++ (Figura 1: Con este fin puede tomarse el volumen de la solucin que se ha aadido por cada volumen de solucin C, en lugar de utilizar las concentraciones molares; por qu?).

En la grfica, deducir el nmero de moles de 1,10-fenantrolina que reaccionan con un mol de Fe++ para formar el complejo.

Utilizar la absorbancia de la ltima solucin (15ml de D / 2ml de C) y la absorbancia de la solucin que corresponde a la relacin molar en la reaccin para calcular la constante de formacin del complejo. Comparar este valor con el determinado en la parte a y con el que se encuentra en literatura.

Notas:

Si se van a realizar las partes A y B de este experimento, preparar 100ml de la solucin C y 200 o 250ml de la solucin D. Si solo va a realizarse la parte a, preparar 50ml de la solucin C y 100ml de la solucin D.

La absorbancia de la solucin 9, que contiene un gran exceso de 1,10-fenantrolina, representa la conversin completa de Fe++ en complejo. Localizar su posicin en la grfica de la parte a.

La fraccin molar de D=(D( / ((C( + (D(); los volmenes tomados para la preparacin de las soluciones pueden utilizarse como si realmente fueran concentraciones.

10.4 TABLAS DE DATOS

Tabla 111 Mtodo de las variaciones contnuas:

Solucin C

MlSolucin D

mlHidroq. 1%

mlHCl 0.1MMlVf.

mlFraccin molar de DAbsorbancia

8.02.01.00.5

6.04.01.00.5

4.06.01.00.5

3.07.01.00.5

2.57.51.00.5

2.08.01.00.5

1.58.51.00.5

1.09.01.00.5

2.520.01.00.5

Tabla 112 Mtodo de la razn molar:Solucin C

MlSolucin D

mlHidroq. 1%

mlHCl 0.1MmlVf.

mlD / CAbsorbancia

2.02.01.00.5

2.04.01.00.5

2.05.01.00.5

2.06.01.00.5

2.07.01.00.5

2.08.01.00.5

2.010.51.00.5

2.012.01.00.5

2.015.01.00.5

10.5 CLCULOS:

10.5.1 Clculo de la constante de formacin de complejos:

Deducir la ecuacin considerando que:

M + nL = MLn10.6 RESULTADOS

10.6.1 Con los datos obtenidos determinar la composicin del complejo hierro-ortofenantrolina por los dos mtodos


__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________10.8 BIBLIOGRAFA[1]. AYRES, G.(1970). Anlisis Qumico Cuantitativo 2da Edicin. Harla. Mxico. p. 491501, 674676.[2]. MELOAN, C. y KISER, R. (1973). Problemas y experimentos en Anlisis Instrumental. Reverte. Mxico. p. 13(15.

Prctica N:

11 TITULACIONES FOTOMETRICAS

11.1 OBJETIVOS

Examinar y operar adecuadamente el espectrofotmetro y el proceso de titulacin fotomtrica. Titular fotomtricamente vinagre con NaOH utilizando como indicador el p-nitrofenol.11.2 TEORIA

11.2.1 Fundamento

En el sistema estudiado, el indicador p-nitrofenol en medio bsico (>7,6), absorbe fuertemente la radiacin de 410nm permitiendo la titulacin de un cido dbil con una base fuerte.

11.2.2 Consulta

Curvas de valoracin fotomtrica tpicas

11.3 METODOLOGA


Espectrofotmetro

2 buretas

Balones

4 Matraces de erlenmeyer de 250 y 125 ml

Pipetas volumtricas de 1 y 10ml

Vinagre comercial * (2-5% de cido actico) NaOH 0,1M P-nitrofenol (sol.)

Agua destilada

Agitador magntico

Magneto

(*)Preparar la muestra diluyendo 10ml de vinagre en un baln de 100ml y de aqu tomar las muestras para titular.11.3.2 Procedimiento11.3.2.1 METODO CLSICO

Titular 10 ml de vinagre con NaOH 0.1 M utilizando fenolftalena como indicador. Determinar los ml. de titulante en el punto de equivalencia y calcular la concentracin de cido. Por el mtodo clsico podemos conocer cul es el volumen crtico, es decir el volumen de NaOH al que se produce la neutralizacin.

11.3.2.2 METODO FOTOMTRICO

Medir 5 ml de vinagre diluido y agregarlos a la cubeta, aadir 25 ml de agua y 1 ml de indicador, agregar todos estos reactivos a un matraz erlenmeyer de 125 ml, conjuntamente con suficiente agua para que el agitador magntico pueda agitar la solucin. Seleccionar la longitud de onda a 410 nm, y llevar al 100% de la transmitancia. Agregar desde la bureta NaOH 0.1 M, con incrementos segn indicaciones, esperar a que la aguja se estabilice y medir el % de transmitancia. Al llegar al volumen crtico debe agregarse titulante con intervalos de 0.2 ml o menos.Terminar la titulacin cuando la absorbancia comienza una tendencia a estabilizarse. El volumen mnimo de solucin necesario para medir es 15.0 ml. De lo contrario se debe aadir agua. En el caso de utilizar el agitador magntico, cada vez que se agregue titulante agitar bien y trasvasar pequeas cantidades de muestra a las celdas del espectrofotmetro, medir la transmitancia (o absorbancia o ambos) y luego devolver las muestras al agitador CON CUIDADO DE NO PERDER MUESTRA y continuar la titulacin.11.4 TABLAS DE DATOS

Tabla 121 Mtodo Clsico

DeterminacinAlcuota de muestra(ml)V NaOH 0,1M

Gastado (ml)

1

2

3

4

Tabla 122 Mtodo Fotomtrico

NaOH 0,1M

(ml)%TA

(leda)A*

(corregida)

0,0

1,0

2,0

---

---

---

5,0ml vinagre + 1,0ml Sol. Indicador + 10ml de H2O


11.5.1 Clculo de la molaridad y porcentaje de cido actico del vinagre por el mtodo clsico.

Tabla 123 Clculo de la concentracin de cido actico del vinagreDeterminacinVol. HO Ac

(ml)Vol. NaOH 0,1M

(ml)M

HO Ac % P/V

HO Ac

1

2

3

4

11.5.2 Clculo de la molaridad y porcentaje de cido actico del vinagre por el mtodo fotomtrico, mediante los puntos de equivalencia en los grficos.

GRAFICOS:

T

A

Vtit (ml)

Vtit (ml)

Vtit (ml)

Vtit (ml)Tabla 11-4 Resultados de la titulacinVNaOH(ml)V%TAA


________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________11.7 BIBLIOGRAFA

[1]. RUBINSON, K. (2001). Anlisis Instrumental. Prentice Hall. Madrid. p. 147(148, 153(161.

[2]. SKOOG, D. y LEARY, J. (1994). Anlisis Instrumental 4ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 192(194.

[3]. SKOOG, D., HOLLER, J. y NIEMAN, T. (2001). Principios de Anlisis Instrumental 5ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 372374.

Prctica N:

12 ESPECTROFOTOMETRIA ULTRAVIOLETA

12.1 OBJETIVO

Determinar la concentracin de cloranfenicol en una forma farmacutica.

12.2 TEORIA

12.2.1 Fundamento

El cloranfenicol es una sustancia que absorbe fuertemente la radiacin UV produciendo un mximo a 278nm, esto nos permite realizar una valoracin de cualquier forma farmacutica que declare contener este principio activo (PA).

12.2.2 Consulta

Espectrofotometra UV

Principales especies qumicas que absorben esta radiacin

Aplicaciones de la espectrofotometra UV

1CLORANFENICOL

Soluc. 5% en etanol de 95

Solubilidad en agua (25C) = 2.5mg/ ml

= 298 (1%, 1cm)

Mol = 323.13 (C11H12Cl2N2O5)

= 278nm


Espectrofotmetro UV/VISIBLE

Balones aforados Pipetas Vasos de precipitacin

Agua destilada

Cpsulas cloranfenicol Cloranfenicol Q. P.

12.3.2 Procedimiento Pesar unas 10 tabletas o cpsulas (el polvo) de cloranfenicol de cualquier casa farmacutica. Obtener el peso promedio de 10 tabletas o cpsulas.

Segn la cantidad de P. A. declarada en la etiqueta por el fabricante, preparar una solucin de aproximadamente 200ppm de cloranfenicol en agua, filtrar y a partir de esta preparar una muestra de aproximadamente 20 ppm.

Leer el %T y la A de esta solucin a una longitud de onda de 278nm utilizando agua destilada o metanol como blanco.

12.3.2.1 PREPARACIN DEL ESTNDAR

Preparar una solucin (100 ml) de cloranfenicol Q. P. de concentracin 200ppm. A partir de sta preparar un estndar de 20 ppm. Leer el % de T y la A de esta solucin.

Preparar tambin una serie de estndares: 0, 5, 10, 20, 30, 40 ppm

12.4 TABLAS DE DATOS

Tabla 131 Mediante comparacin con un solo estndarFabricante

Presentacin

Nombre comercial

Cantidad declarada

Pesos promedio de las cpsulas

Cantidad pesada para el anlisis

Volumen de aforo

Alcuota para la dilucin

Volumen final

%T =

A =

Cantidad determinada

Tabla 132 Mediante una curva de calibracin:EstndarCloranfenicol (ppm)Absorbancia

1

2

3

4

M


12.5.1 Valoracin del cloranfenicol y reportar como mg de cloranfenicol por tableta o cpsula.

12.5.2 Clculo de % de cloranfenicol encontrado con respecto al contenido declarado.

12.5.3 Deduccin de una(s) frmula(s) que permitan obtener el % de cloranfenicol utilizando el peso promedio de las cpsulas o tabletas.12.5.4 Deduccin de una frmula que permita obtener mg de P. A. por tableta o cpsula.12.6 DISCUSIN Y CONCLUSIONES

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

12.7 BIBLIOGRAFA

[1]. SKOOG, D. y LEARY, J. (1994). Anlisis Instrumental 4ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 173(186.

[2]. SKOOG, D., HOLLER, J. y NIEMAN, T. (2001). Principios de Anlisis Instrumental 5ta. Edicin. Mc Graw Hill. Madrid. p. 334(367.

Prctica N:

13 FLUOROMETRIA

13.1 OBJETIVOS

Examinar y operar el Fluormetro COLEMAN modelo 12 C Determina

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Guía de Instrumental