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Espectrofotometría. Ejemplo

Transcripción del video

abordemos este ejemplo de espectrofotometría tomado con el permiso de kotz rico y tan se autores del libro química y reactividad química veamos de qué se trata el problema nos dice que es una solución de permanganato de potasio voy a delinear lo de un color obscuro cuya absorban cja es de 0.15 puntos 39 cuando se mide a 540 nanómetros en una celda de un centímetro estos 500 40 nanómetros son la longitud de onda a la que se midió la absorban cja probablemente sea la longitud de onda a la que se da una buena absorción por el permanganato de potasio es decir que se detectara fácilmente la concentración de la solución ok y la celda s on centímetro esta es la longitud cuales la concentración el permanganato de potasio antes de determinar la observancia de la solución desconocida se obtuvieron los siguientes datos de calibración para el espectrofotómetro estas son las absorban cias medidas a concentraciones conocidas entonces usaremos estos datos y después localizaremos está absorban cja sobre la línea de la ley de vivir lambert aprendimos que hay un comportamiento lineal entre la absorban cja y la concentración por lo que ésta absorban cja se encontrará en algún punto de esa línea y sólo tendremos que leer la concentración nuestra concentración desconocida entonces primero graphic hemos estos datos pondrían nuestro eje de concentración bajaré la página para que se puedan ver los datos y se pueda ver la gráfica lo trataré de dibujar y que no me quedé tan chueco el eje horizontal será de la concentración molar concentración en que va de 0.03 a 0.15 por aquí está el 0.03 3 cuadritos después éstas 0.06 123 aquí está 0.09 este 0.12 y éste es 0.15 y luego la observancia cerca de cero bueno 0.1 que éste sea 0.1 este 0.2 0.3 0.4 y 0.5 ya casi acabamos 0.6 0.7 0.8 y 0.9 cubre todos los valores de absorbencia que tenemos aquí vamos con el primero cuando tenemos una concentración de permanganato de potasio 0.03 molar 0.03 la absorban cyaes de 0.16 2 aquí está 0.03 y 0.1 aquí es 0.15 entonces 0.16 queda por aquí y luego cuando tenemos una modularidad de 0.06 la absorban cja fue de 0.33 entonces a 0.0 6.33 está este punto 35 entonces punto 33 está por aquí ya empezamos a ver la línea pero sigamos graficando los puntos 0.09 molar tenemos 0.4 102 99 casi punto cinco por aquí y luego a 0.12 tenemos 0.67 de absorban cja apuntó 12 éste es puntos 65 entonces puntos 67 está por acá con esto estamos demostrando que la ley debe ir lambert es verdad obtuvimos la observancia de un montón de concentraciones específicas y obtuvimos un comportamiento lineal traficamos el último apuntó 15 0.15 la absorban cyaes de 0.84 estés punto 15.84 está por acá aquí se ve el comportamiento lineal trataré de dibujar la línea ésta es en efecto la ley debió lambert ahora regresemos a nuestro problema sabemos que una solución de concentración misteriosa tiene una observancia de 0.53 0.15 puntos 39 la absorban cja si por aquí queda 0.55 entonces 0.53 9 está por aquí justo aquí y queremos saber la concentración del permanganato de potasio bueno si seguimos la ley debió lambert simplemente bajamos en esta línea y esta concentración es de aproximadamente punto 1 molar es sólo una estimación pero parece que es punto 1 molar para esa solución es la respuesta a nuestra pregunta usando los datos de la tabla pero tratemos de ser más exactos conocemos la ley de birland la cual nos dice que la absorban cja es igual a una constante por la longitud por la concentración la longitud está dada en centímetros la concentración está en moles por litro polaridad entonces podemos calcular de hecho basados en alguno de estos puntos sabemos que a una concentración 0 la observancia será cero entonces con alguno de estos puntos podemos saber cuál es el valor exacto de la constante sabemos sabemos que todos estos datos están a la misma longitud o al menos eso estoy suponiendo todo se metió en la celda de un centímetro esa es la longitud que la los tiene que recorrer en este ejemplo nuestra longitud es igual a un centímetro veamos si podemos calcular esta constante para el permanganato de potasio creo que todo se encuentra condiciones normales de presión y temperatura para esta longitud de onda que nos dan de 540 nanómetros si tomamos el primer punto tomar el primero la absorban ya fue de 0.16 2 y esto es igual a esta constante de proporcionalidad por un centímetro por cuál es la concentración bueno la observancia de 0.16 2 corresponde a la concentración de 0.03 por 0.0300 para usar más cifras y queremos resolver esto para conocerla epsilon podemos simplemente dividir toda la ecuación entre 0.0300 ambos lados entre 0.0300 y que nos queda esto se cancelan y nos queda que chilón es igual a usemos la calculadora punto 16 2 entre 0.03 es igual a 5.4 y como estamos usando al menos tres cifras significativas esto es así punto 4 05.40 y podemos dividir ambos lados entre 1 para obtener las unidades ahora podemos usar esto para saber la respuesta exacta a nuestro problema no sólo a simple vista como lo hicimos por acá sabemos que para el permanganato de potasio y a 540 nanómetros la absorban cja es igual a 5.4 por pondré las unidades para que no nos confundamos la constante están litros por centímetro marc y cómo pueden ver se cancelan los centímetros con los de la longitud y esto con la modularidad que es moles por litro nos queda que la absorban cja esa dimensionan sin unidades entonces en nuestro ejemplo la longitud es de un centímetro a centímetro y esto multiplica la concentración esa concentración desconocida que tenemos que calcular en nuestro ejemplo nos dicen que la absorban cja fue de 0.5 39 0.5 39 y esto es igual a 5.4 litros por centímetro moll por un centímetro por nuestra concentración los centímetros se cancelan este centímetros se cancela con éste y podemos simplemente dividir ambos lados entre 5.4 litros por moll dividamos ambos lados entre 5.4 litros por moll lo y que nos queda del lado derecho todo esto se cancela y sólo me queda la concentración nuestra concentración es igual a calculemos a cuánto equivale a esto tenemos 0.5 39 entre 5.41 5.40 y esto es igual a 0.09 983 cifras significativas esto es igual a 0.09 98 y si dividimos entre litros por moll queda como moles entre litro moles entre litro hemos sido capaces de obtener una respuesta más exacta usando la ecuación haciendo uso de las matemáticas obtuvimos una respuesta más exacta a la que habíamos obtenido de forma gráfica aquí usando la gráfica y los datos de la tabla obtuvimos un resultado pero de forma matemática obtuvimos un resultado más exacto de las dos maneras obtuvimos una respuesta muy buena usando la gráfica obtuvimos un resultado de 0.1 mola y usando la ecuación matemática obtuvimos 0.09 98 y esto es muy cercano a lo que estimamos usando los datos de la tabla usando la gráfica 0.1 es un poquitito más que 0.09 98 espero que lo hayan disfrutado
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