Análisis espectrofotométrico de las soluciones de sulfato de cobre, níquel y cloruro de cobalto Informe 2016 Analitica 2 PDF

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Análisis espectrofotométrico de las soluciones de sulfato de cobre, níquel y cloruro de cobalto. Julia P. Paez Moisés A. Solano1, Daniel E. Vergara1 Universidad de Cartagena. Programa de química, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 31 de agosto de 2016 ________________________________________________________________________________

Resumen Se estudió el método espectrofotométrico basado en la medida directa de la absorción de radiación electromagnética por parte de una muestra, el cual fue cuantificable a través de la Absorbancia. Para ello se midieron las absorbancias de las soluciones de sulfato de níquel y cloruro de cobalto a diferentes longitudes de onda., de esta manera el máximo de absorbancia obtenido en el barrido espectral de la muestra de sulfato de níquel arrojó una longitud de onda de 400 nm y para el cloruro de cobalto una longitud de onda de 510 nm, lo que proporcionó la mayor sensibilidad posible. Posteriormente para llevar a cabo el análisis cuantitativo de la muestra de sulfato de cobre se realizó una curva de calibración en donde se midió la absorbancia de varias muestras de concentración conocida a la longitud de onda de máxima absorbancia frente a la concentración de dichas muestras. Según la ley de Beer, el resultado obtenido muestra una línea recta, cuya expresión matemática fue obtenida mediante el tratamiento de ajuste estadístico por mínimos cuadrados. Palabras claves: absorbancia, barrido espectral, sensibilidad, curva de calibración. _________________________________________________________________________ Introducción La espectroscopia de absorción basada en la radiación ultravioleta-visible es unas de las herramientas más importantes con las que cuenta el químico analítico. Las aplicaciones de este método no solo son numerosas, sino que abarcan todos los campos en los que se requiere información química cuantitativa. La espectroscopia por absorción molecular en las regiones ultravioleta y visible del espectro se usa ampliamente en la determinación cuantitativa de una gran

cantidad de especies inorgánicas, orgánicas y biológicas. El primer paso para realizar cualquier análisis fotométrico o espectrofotométrico es establecer una serie de condiciones de trabajo que originen una relación reproducible, de preferencia lineal, entre la absorbancia y la concentración del analito, La condición más importante en las medidas de absorbancia espectrofotométricas, es la elección de una longitud de onda apropiada, la cual corresponde a un pico de absorción

porque el cambio en la absorbancia por unidad de concentración es mayor en ese punto. El segundo paso para realizar el análisis espectrofotométrico a una muestra es preparar una curva de calibración a partir de una serie de disoluciones patrón que abarquen el intervalo de concentraciones que se cree que contiene la muestra problema. La calibración se realiza tomando en cuenta la ley de beer y graficando absorbancia en función de la concentración. Según la ley de Beer, el resultado obtenido será una línea recta, cuya expresión matemática puede ser obtenida mediante un tratamiento de ajuste estadístico por mínimos cuadrados. 1 Ley de Beer Lambert:

Resultados y discusión Espectros de absorción de las soluciones de sulfato de Níquel y cloruro de Cobalto.

A=εbc Dónde: A = absorbancia. ε = absortividad molar. b = longitud del camino óptico (anchura de la cubeta donde se encuentra ubicad la solución). c = concentración del analito Para estos métodos no es seguro asumir el cumplimiento de la ley de beer en un solo único patrón para determinar la absortividad molar y lo ideal es que los patrones de calibración tengan una composición parecida a la de las muestras a analizar. El objetivo de esta práctica es realizar el primer paso del análisis espectrofotométrico es decir la selección de longitud de onda apropiada para la medición para los iones Ni2+ y Co2+, y además realizar la determinación de la relación entre absorbancia y concentración.

Metodología

Tabla 1. Absorbancia medida a diferentes longitudes de onda por triplicado del sulfato de níquel.

Gráfica 1. Barrido espectral del sulfato de Níquel

Grafica 2. Barrido espectral del cloruro de cobalto. Curva de calibración de la solución de sulfato de cobre Inicialmente se prepararon 7 disoluciones de sulfato de cobre, tomando 25 mL de la solución patrón

La ecuación de la recta es, A=0,0898 c+ 0,0005

Tabla 2. Absorbancia medida a diferentes longitudes de onda por triplicado del cloruro de cobalto.

Se puede comprobar por medio de la ecuación () que existe una tendencia lineal entre los valores de la absorbancia y las concentraciones. (explicarlo basándose en la ley de beer)

Tabla 1. Absorbancias medidas a diferentes concentraciones por duplicado

Conclusiones Sobre la base de los datos experimentales y el análisis teórico, se hicieron las siguientes conclusiones: Grafica 3. Curva de calibración de la solución de sulfato de cobre

Referencias [1] Skoog, D.A.; Leary J.J.; análisis instrumental. 6aEd; Mc Graw Hill: Madrid, 1994; PP 322...