ley de beer y construcciÓn de la curva de rigbom para el indicador vbc

5/12/2018 LEY DE BEER Y CONSTRUCCIÓN DE LA CURVA DE RIGBOM PARA EL INDICADOR VBC - slidepdf.com

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LEY DE BEER Y CONSTRUCCIÓN DE LA CURVA DE RIGBOM PARA EL INDICADOR VBC

UNIVERSIDAD DEL QUINDÍOFACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS Y TECNOLOGÍAS

PRGRAMA DE QUÍMICA

DIANA CAROLINA HERRERA F. CÓD. 83118 PAULA MARCELA GÓMEZ LARGO CÓD.83208

SANDRA MARCELA GÓMEZ G. CÓD. 1094904338

ABSTRACT

Lambert Beer's law is for to us of great benefit inside the study of spectroscopy then it allows giving a bigger understanding and productivity to our analyses, for frequently we turned to her for

studies detailed of any chemical sort. However Making sure of the interval of fulfillment of this lawowe, then have proper different limitations deviations that we should take into account, in our casein the study of the behavior of the VBC.

RESUMEN

La ley de Lambert-Beer nos es de gran utilidad dentro del estudio de la espectroscopia pues permite dar un mayor entendimiento y productividad a nuestros análisis, por frecuentementerecurrimos a ella para estudios detallados de alguna especie química. Sin embargo debemoscersiorarnos del intervalo de cumplimiento de esta ley, pues posee limitaciones debidas adiferentes desviaciones que debemos tener en cuenta, en nuestro caso en el estudio del

comportamiento del VBC.

INTRODUCCIÓN

Mediante medidas espectrofotométricas sedeterminan las concentraciones de la formaasociada y de la disociada de una sustancia sobre la base de que ambas formas obedecenla ley de Lambert-Beer y que lasconcentraciones de las mismas sondeterminables, ya sea porque absorben adiferentes longitudes de onda o bien porque se cumple la condición de aditividad. Ladeterminación se realiza a un pH tal queambas formas se encuentren enconcentraciones apreciables, esto es, a un pH próximo al pKa de la sustancia o, lo quees lo mismo, grado de disociación cercano al 50%.

Necesitamos primeramente obtener losespectros de soluciones que contengan el indicador a diferentes valores de pH: unacuyo pH sea tal que la forma disociada del indicador sea la especie predominante, otraen que la especie predominante sea la nodisociada y la tercera a un pH intermedio demanera tal que ambas formas se encuentren

presentes y en equilibrio. En la figura semuestra un ejemplo correspondiente al indicador verde de bromocresol. Allí puedeobservarse que hay una longitud de onda enque los tres espectros se cortan. Este punto se llama punto isosbéstico y corresponde a lalongitud de onda en que las dos formastienen la misma absortividad. La presenciade un punto isosbéstico significa que la



concentración analítica total se distribuyeentre solamente dos especies (HIn e In-).

Para verificar el cumplimiento de la ley de Beer, se debe realizar una curva decalibración; absorbancia (A) en función deconcentración (c), para lo cual se preparan soluciones de la sustancia deconcentraciones conocidas y se mide laabsorbancia a la longitud de onda elegida.Si es válida la ley de Beer, para esa sustancia a esas concentraciones, la relacióndebe ser una recta, que pase por el origen de

los ejes cartesianos; a menudo se observandesviaciones debidas a diversos factores.

ebc P

P A == )log( 0

La relación lineal entre la absorbancia deuna especie y su concentración, expresada enla ley de Beer, se cumple para solucionesdiluidas (menores a 0.01 M) en las que noexisten interacciones importantes ente las partículas de la especie absorbente y para soluciones que no presentan reaccionesquímicas entre el soluto y el solvente. Los aparatos de medida de la absorción de laradiación electromagnética se denominanespectrofotómetros y básicamente constan delos siguientes elementos:

1. Una fuente de energía radiante2. Una selector de longitud de onda

3. Un cubeta para la muestra transparente ala luz de la longitud de onda empleada4. Un detector de la radiación que sale de lamuestra5. Un dispositivo para lectura

PARTE EXPERIMENTAL Determinación del espectro de absorción del verde de bromocresol en medio alcalino:

Se preparó una solución patrón en un balónde 50mL de a partir de una solución 0.5g/Lde VBC, a la cual fueron adicionados 2.0 mLde acetato de sodio y se aforó con aguadestilada.

Se registra entonces el espectro de absorciónentre 300 y 780nm con un ajuste del 100%T.

Obediencia de la Ley de Beer:

Se preparan entonces 8 soluciones con losvolúmenes que aparecen en la tabla A partir de una solución de 0.2443 g/L y seadicionan 10mL de NaAc, se aforaron a50mL con H 2O destilada.

Se realizó la toma de un blanco, y se obtuvoel espectro de cada una de estas solucionesen medio básico entre 400 y 616nm y una solución adicional en medio ácido,obteniendo la longitud de onda mayor paraajustar el espectrofotómetro a la longitud demáxima absorción. Se calculó lasconcentraciones de cada una de lasanteriores soluciones.

RESULTADOS



. N C E N T R

2

0, 4

0 0 ,00 5 0 ,01 0,015 0,02

g /L

n m

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

,

AB SO R B AN C IA V S . C O N CE N

0

0 ,5

1

1 ,5

2

2 ,5

3

3 ,5

4

0 ,0 00 24 40 ,0 0 0 4 8 90,0 0 097 7 0 ,00 19 540 ,003 9 08 0,0 0 78 170 ,01 56 0,0 168

g /L

n m

Gráfico 1: Absorbancia frente a concentración a400nm.

Gráfico 2: Absorbancia frente a concentracióna.615nm

La concentración de las soluciones preparadas se halló como se muestra acontinuación:

Concentración en g/L

2211xC V xC V =

Entonces, 2

11

2 V

xC V C =

L g

mL

L

g mL

C 0002443.050

02443.05.0

2=

×

=

De la misma manera fueron halladas las

demás concentraciones.

La obediencia a la ley de Beer, puedeobservarse mediante la construcción de un gráfico que relacione las concentracionescontra las absorbancias correspondientescomo se observa el gráfico 1 y 2.Mediante la existencia de una linealidad se genera el cumplimiento de la nombrada ley pues indica una relación directa entre ambos parámetros, aunque como puede observarse se presentan algunos desvíos debidos adiversos fenómenos.

A continuación se presenta una tablaelaborada con el fin de definir el intervalo decumplimiento de la Ley de Beer para el VBC donde relacionamos el logaritmo de laconcentración con el porcentaje deabsorbancia para 400 y 615nmrespectivamente. También podemos observar qué valores presentan desvíos.

TABLA DE DATOS

Sln V

(mL)

V (mL)

NaAc

V (mL)

Agua

Conc. g/L A

(400nm)

A

(615nm

1 0,5 10 50 0,0002443 0,040582 0,1055

2 1 10 50 0,0004886 0,038669 0,1305

3 2 10 50 0,0009772 0,054862 0,2392

4 4 10 50 0,001954 0,12024 0,4945

5 8 10 50 0,003908 0,20469 0,9492

6 16 10 50 0,007817 0,45528 1,9498

7 32 10 50 0,0156 0,8765 3,4475

8 34,5 10 50 0,0168 1,0302 3,5902



TABLA DE DATOS

Conc. g/LLog.

Conc.

Abs.

400nm%T

100-

%T

0,0002443 0,387 0,040582 91,078 8,922

0,0004886 0,688 0,038669 91,481 8,519

0,0009772 0,989 0,054862 88,132 11,868

0,001954 0,29 0,12024 75,815 24,185

0,003908 0,591 0,20469 62,418 37,582

0,007817 0,893 0,45528 35,052 64,948

0,0156 0,193 0,8765 13,289 86,711

0,0168 0,225 1,0302 9,328 90,672

TABLA DE DATOS

Conc. g/LLog.

Conc.

Abs.

615nm%T

100-

%T

0,0002443 0,387 0,1055 91,078 8,922

0,0004886 0,688 0,1305 91,481 8,519

0,0009772 0,989 0,2392 88,132 11,868

0,001954 0,29 0,49456 75,815 24,185

0,003908 0,591 0,9492 62,418 37,582

0,007817 0,893 1,9498 35,052 64,948

0,0156 0,193 3,4475 13,289 86,711

0,0168 0,225 3,5902 9,328 90,672

Transmitancia para A a 400nm:

210*0582.4log −

−=antiT

91.0=T

%078.91100*91.0% ==T

Los cálculos de transmitancia para 615nm serealizan de forma similar.

CUESTIONARIO

Presentar las fórmulas estructurales del VBC en medio ácido y en medio alcalino, sus respectivos colores y el pH correspondiente al intervalo detransición del color del indicador.



El verde de bromocresol (VBC:C 21 H 14 Br 4O5S) es un indicador líquido color naranja utilizado para medir el pH en el proceso de recurtido y su rango de viraje seencuentra entre pH 3.0 y 6.0 , es

completamente soluble en agua y tienecarácter orgánico.

Coloración y rango de pH:

Verde de Bromocresol - Color ácido (pH entre 0 y 3,8): amarillo

- Color intermedio (viraje) (pH entre 3,8 y5,4): verde.

- Color básico: (pH entre 5,4 y 14): azul

Presentar el espectro de absorción de la forma ácida y compararlo con el espectro de la forma alcalina. Justificar las diferencias encontradas.

El verde de bromocresol en un indicador queen forma ácida presenta un máximo deabsorbancia a una longitud de onda de 442nm. En forma básica, se presenta a 615 nm,una absorbancia de 1,29180. Las diferenciasde longitud de onda y absorbancia, en cuantoa la forma ácida y alcalina del indicador VBC, se dan por las propiedades de laespecie de acuerdo al medio. El efectodebido a la mezcla con otras sustancias, permite que el VBC presente manifestacionesde gran magnitud, puesto que sus propiedades fluctúan con base al medio en el que se encuentre. Además, el cambioasociado con el indicador se produce comoconsecuencia de los cambios en el equilibrio. El color de viraje puede encontrarseafectado por las condiciones del solvente, esdecir, por ejemplo el agua, al encontrarse demanera alcalina o ácida, hará fluctuar tal intervalo de viraje.

Durante la práctica observamos este fenómeno cuando en lugar de obtener un

color azul esperado por este indicador enmedio básico obtuvimos una coloración vere. Construir las curvas de absorbancia en

función de la concentración a 400nm y

615nm respectivamente. Verificar laobediencia a la ley de Beer para lasdiferentes concentraciones. Justificar losdesvíos que eventualmente se puedan presentar. En qué longitud de onda seobservan menos desvíos.

Observar gráfico 1 y 2 arriba mostrados.

Los desvíos que se presentan en estas curvas podrían ser físicos e instrumentales, comocambios en el tipo de solvente, la presión,

la temperatura, el índice de

refracción (n), u otros. Las

instrumentales en cambio se

obtienen por imperfecciones en los

instrumentos de uso o por presencia

de radiación parásita producida por

estas mismas produciendo dispersión yreflexión de las superficies de las rendijas, filtros y ventanas.

La longitud de onda a la que se presentanmenos desvíos de la Ley de Beer es la de615nm pues se observa que a esta longitud laabsorbancia es mayor.

Elaborar el gráfico en papel milimetrado

de (100-%T) vs logC. Delimitar el intervalo de concentración ideal en g/Len que es cumplida la ley de Beer.

Este gráfico se encuentra ilustrado como gráfico 3 y 4 anteriormente mostrados.



El intervalo de cumplimiento se calcula de la siguiente forma:

C i = log 1.6 = 101.6 = 39.81 g/LC f = log 1.867 = 101.867 = 73.62 g/L

BIBLIOGRAFÍA

Determinacion_Espectrofotometrica_de_pKa.pdf

http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/qa3/guia s/2008-TP-04- Determinacion_Espectrofotometrica_de_pKa.pdf

http://materias.unq.edu.ar/qui01/silvina/TP/5-TP%20Soluciones%20II%20Beer.pdf

Skoog, D.A, Holler, F,J y Nieman, T.A. Principios de Análisis Instrumental. 5aedición. McGraw-Hill.

http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/qa3/guias/2008-TP-04-Determinacion_Espectrofotometrica_de_pKa.pdf















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