ObjetivoIntroduccin al temaEspectrofotometra.La espectrofotometra se refiere a los mtodos, cuantitativos, de anlisis qumico que utilizan la luz para medir la concentracin de las sustancias qumicas. Se conocen como mtodos espectrofotomtricos y segn sea la radiacin utilizada como espectrofotometra de absorcin visible (colorimetra), ultravioleta, infrarroja. La espectrofotometra es el mtodo de anlisis ptico ms usado en las investigaciones biolgicas. El espectrofotmetro es un instrumento que permite comparar la radiacin absorbida o transmitida por una solucin que contiene una cantidad desconocida de soluto, y una que contiene una cantidad conocida de la misma sustancia.Todas las sustancias pueden absorber energa radiante, aun el vidrio que parece ser completamente transparente absorbe longitud de ondas que pertenecen al espectro visible; el agua absorbe fuertemente en la regin del infrarrojo.La absorcin de las radiaciones ultravioleta, visibles e infrarrojas depende de la estructura de las molculas, y es caracterstica para cada sustancia qumica.Cuando la luz atraviesa una sustancia, parte de la energa es absorbida; la energa radiante no puede producir ningn efecto sin ser absorbida.El color de las sustancias se debe a que stas absorben ciertas longitudes de onda de la luz blanca que incide sobre ellas y solo dejan pasar a nuestros ojos aquellas longitudes de onda no absorbida.Espectrofotmetro Un espectrofotmetro es un instrumento que tiene la capacidad de manejar un haz de Radiacin Electromagntica (REM), comnmente denominado Luz, separndolo en facilitar la identificacin, calificacin y cuantificacin de su energa. Su eficiencia, resolucin sensibilidad y rango espectral, dependern de las variables de diseo y de la seleccin de los componentes pticos que lo conforman.

FENMENOS DE INTERACCIN ENTRE LUZ Y MATERIA Fenmeno de absorcinCuando una partcula que se encuentra en estado de reposo o estado fundamental interacciona con un haz de luz, absorbe energa y se transforma en una partcula en estado excitado. La molcula absorbe la energa de la onda y aumenta su energa, y ese aumento de energa es igual a la energa de la Radiacin Electromagntica absorbida (E = han). La partcula en estado excitado tiende a volver de forma espontnea a su estado de reposo desprendiendo la energa absorbida en forma de calor.Espectro de Absorcin. Cada especie absorbente, que recibe el nombre de cromgeno, tiene un determinado espectro de absorcin. El espectro de absorcin es un grfico donde se representa en ordenadas la Absorbancia y en abscisas la longitud de onda. La medida de la cantidad de luz absorbida por una solucin es el fundamento de la espectrofotometra de absorcin.Por eso es importante trabajar a la longitud de onda a la que la sustancia estudiada absorbe la mayor cantidad de luz (a mayor cantidad de luz, mayor cantidad de sustancia).Fenmeno de emisin Algunos compuestos, tras ser excitados por la luz, vuelven al estado fundamental produciendo la emisin de energa radiante. En este caso, lo que se mide es la energa emitida y, en este fenmeno se basa la fotometra de llama o la fluorescencia.Ley de Bourger-Lambert-BeerBourguer, Lambert y Beer, a travs de sus observaciones establecieron relaciones de la variacin de la intensidad de luz transmitida por una muestra con el espesor de ella o con la concentracin de la sustancia, para materiales translcidos. Estas relaciones se conocen como la ley deBourguer-Lambert-Beero ley general de la espectrofotometra que permite hallar la concentracin de una especie qumica a partir de la medida de la intensidad de luz absorbida por la muestra.Esta ley se puede expresar en trminos de potencia de luz o de intensidad de luz, asumiendo luz monocromtica, como:It/ I0= 10-bcDondeItes la intensidad de luz transmitida por la muestra,I0la intensidad de luz que incide sobre la muestra y que proviene de la fuente,el coeficiente de absortividad molar en unidades de M-1cm-1, b es la longitud de la trayectoria del haz de luz a travs de la muestra o el espesor de la celda en centmetros o lo que se conoce como paso ptico.La relacinIt/ I0se conoce como transmitancia,T, y es la medida primaria que se realiza en los instrumentos para medir la absorcin de luz por parte de una muestra. Si la relacin se expresa en forma porcentual, entonces se llama porcentaje de transmitancia:% T = 100.It/ I0La luz absorbida seraI0 -Ites decir la diferencia entre la intensidad de la luz incidente y la intensidad transmitida despus de pasar a travs de la muestra. A veces se expresa en forma porcentual en funcin de la transmitancia medida como:Porcentaje de absorcin = (Tblanco - Tmuestra.) x 100 o absortancia.Cuando se toma el logaritmo decimal negativo de la relacinIt/ I0, entonces:-logIt/ I0= - log T o igual que logI0/It== logI0- logItRelacin querepresentala cantidad de luz absorbida por la muestra.La relacin-logIt/ I0= - log Trecibe el nombre deAbsorbancia yse designa porA.La ley de Bourguer-Lambert-Beer se puede entonces escribir de las siguientes formas:It/ I0= 10-bc, - log T =eb C, -log T = A =eb CSiendoCla concentracin del soluto en moles / litro de solucin,euna constante denominadacoeficiente de absortividad molarcuyas unidades son: cm-1litro / mol yben cm, se llega, entonces, a quela absorbancia es adimensional...El coeficiente de absortividad molarees funcin de la longitud de onda, del ndice de refraccin de la solucin y es caracterstico de cada sistema soluto-solvente. Es una propiedad intensiva, que no depende de la concentracin de la sustancia y representa la absorcin de luz por parte de un mol de soluto para una longitud de onda dada.Si no se conoce el peso molecular de la sustancia la ley de Beer se puede expresar comoA = a b C, dondease denomina coeficiente de absortividad y sus unidades dependen de las unidades de concentracin utilizadas, que pueden estar en g/L o g/100mL.El registro de lavariacin del coeficiente de absortividad molar, o de la absorbancia A, o de la transmitancia T, en funcin de la longitud de onda da origen a lo que se denomina " espectro " o curva espectralde una sustancia qumica e indicalas caractersticas deabsorcin de dicha sustancia con relacin a la longitud de onda. En muchas ocasiones la curva espectral se presenta como Absorbancia vs longitud de onda y el espectro se denomina espectro de absorcin, o en funcin de la transmitancia, denominndose el espectro, espectro de transmisin.De igual forma cuando se registrala emisin de radiacin en funcin de la longitud deonda, los espectros se denominan como espectros de emisin, o espectros de fluorescencia.

Material, equipo y reactvosMaterial 1 Espectrofotmetro. 2 celdas espectrofotomtricas. 4 tubos de precipitados de 50 mL. 6 tubos de ensayo (15 mL). 2 buretas. 2 soportes universales con pinzas para bureta. Pipeta graduada Agua destilada. Solucin de Lugol (I2-KI 0.002M 0.2M)

Reactivos Disolucin de Lugol: es una disolucin de yodo molecularI2 y yoduro potsico KI en agua destilada. Se emplea frecuentemente comodesinfectanteyantisptico, para la desinfeccin de agua en emergencias y como un reactivo para laprueba del yodoen anlisis mdicos y de laboratorio. Consiste en 20 gramos de yodo metlico y 40 gramos de yoduro potsico, disueltos en 1 litro de agua destilada. El yoduro potsico facilita la disolucin del yodo diatmico, debido a la formacin de ionestriyoduroI3- de acuerdo a la reaccin: Daos a la salud (azul): 2. Moderadamente peligroso. Puede ocasionar una lesin temporal o menor. Moderadamente irritante, reversible dentro de 7 das. Inflamabilidad (rojo): 0. Material que no se quema. Reactividad (amarillo): 1. Sustancias que por s mismas son estables normalmente, pero que pueden convertirse en inestables a ciertas temperaturas y presiones. Sin riesgos especfico. Agua: El agua pura es un lquido inspido (no tiene sabor), incoloro (no tiene color) e inodoro (no tiene olor). El agua es conocida como el disolvente universal. El agua es igualmente el constituyente mayor de los seres vivos, estando incorporada a sus tejidos y rganos. Daos a la salud (azul): 0. Sin riesgo. Materiales que bajo su exposicin en condiciones de incendio no ofrecen otro peligro que el de material combustible ordinario. Inflamabilidad (rojo): 0. Material que no se quema. Reactividad (amarillo): 0. Estable. Material que es normalmente estable an en condiciones de incendio. Riesgos especiales: Sin riesgos especiales.

Procedimiento

1. Calibrar la lectura del espectrofotmetro (blanco). Usando como blanco agua destilada

2. Preparar 10 mL de una disolucin I2KI 2x10-4 M, y verterla a un 75%de la capacidad de una, e iniciar la lectura de la absorbancia .

3. Realizar la lectura de la absorbancia cada 10 nm en un intervalo de 350-500 nm

4. Seleccionar el intervalo de valores en los que la absorbancia tiende a tener un comportamiento constante.

Procedimiento. Calibracin del espectrofotmetro1. Una vez encendido el espectrofotmetro con alrededor de 15 min de anticipacin seleccionar la longitud de onda deseada a trabajar con ayuda de la perilla.

2. Introducir la celda con el blanco en el porta celda, y esperar a que el valor de la absorbancia sea igual a cero.

El volumen de la celda no debe estar nunca lleno, sino un poco por arriba de la mitad

3. Realizar la lectura de la absorbancia de la solucin propuesta a una longitud de onda baja.

4. Utilizar como blanco agua destilada.

5. Repetir el procedimiento hasta que la absorbancia permanezca casi constante.

Procedimiento. Curva Patrn 1. Preparar soluciones de distinta concentracin a partir de la solucin de referencia I2-KI

Procedimiento. Calibracin del espectrofotmetro

2. Seleccionar la longitud de onda adecuada para hacer las lecturas de la absorbancia

3. Cada vez que se realice la lectura de la absorbancia, es importante introducir el blanco con anterioridad; para que de este modo la lectura de la absorbancia en la solucin sea correcta.

4. Registrar los datos obtenidos y elaborar el grfico absorbancia vs concentracin

Blanco siendo colocado en el porta celda.Aparato:Espectrofotmetro

EspectrofotmetroSoluciones diluidas

Tablas de datos experimentalesTabla 1. Absorbancia de la solucin de I2 a diferente longitud de ondaEventol(nm)Absorbancia

13301.476

23401.909

33502.181

43602.059

53701.616

63801.157

73900.79

84000.519

94100.443

104200.249

114300.191

124400.146

134500.105

144600.071

154700.046

164800.03

174900.017

185000.008

Tabla 2. Absorvancia a diferentes concentraciones molaresMezclaI2 (0.002M)/(mL)H2O / (mL)I2 mol/LAbs

1500.0020.969

2410.00160.787

3320.00120.59

4230.00080.385

5140.00040.175

60500

resultadosEJEMPLO DE CLCULO Concentracin de I2 M

Coeficiente de extincin A partir del grafico Curva patrn Es posible obtener el coeficiente de extincin dado que se elabor una regresin lineal, de la cual:

Y del grfico:

Por lo que:

anlisis de resultados1. conclusiones

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Bibliografahttp://materias.fi.uba.ar/6305/download/Espectrofotometria.pdfhttp://www.bioquimica.dogsleep.net/Laboratorio/Plummer/Chp04.pdfhttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2001184/lecciones/Cap05/05_04_01.htmConsulta: 26/10/2015 a las 20hrs.

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