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ESPECTROSCOPIA UV-Vis., Monografías, Ensayos de Cinética Química y Catálisis

Se busca comprender la teoría relacionada a la espectroscopía ultravioleta y visible (UV – Vis), así como los principios instrumentales en dicha técnica. • Con el uso de soluciones de concentración conocida, hará el estudio de la variación de la absorbencia en función de la concentración, para conocer la obediencia a la ley de Beer; y determinará la concentración de algunas soluciones.

Tipo: Monografías, Ensayos

2020/2021

Subido el 14/12/2021

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UNIVERSIDAD DE
GUANAJUATO
División de Ciencias Naturales y
Exactas.
Licenciatura en Química.
Laboratorio de Cinética Química
REPORTE 6.- ESPECTROS UV-Vis.
Profesor: Dra. Claudia Martínez
Gómez
Alba Mares Xochitl Netzai
Espinosa Bonilla Russell Andrés
Hernández Triana María José
Nájera Rodríguez Luis Ángel
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¡Descarga ESPECTROSCOPIA UV-Vis. y más Monografías, Ensayos en PDF de Cinética Química y Catálisis solo en Docsity!

UNIVERSIDAD DE

GUANAJUATO

División de Ciencias Naturales y

Exactas.

Licenciatura en Química.

Laboratorio de Cinética Química

REPORTE 6 .- ESPECTROS UV-Vis.

Profesor: Dra. Claudia Martínez

Gómez

• Alba Mares Xochitl Netzai

• Espinosa Bonilla Russell Andrés

• Hernández Triana María José

• Nájera Rodríguez Luis Ángel

PRACTICA 6 .- ESPECTROSCOPIA UV-Vis.

FUNDAMENTO TEÓRICO:

Las regiones ultravioleta y visible del espectro de radiación electromagnética se extienden de 200 a750 nm aproximadamente. Son regiones espectrales de gran utilidad tanto para el análisis cualitativo como para el cuantitativo, por ello la espectroscopía uv-vis es de las más empleadas en los análisis químicos. Su utilidad radica en la sensibilidad a la absorción característica de la radiación por las moléculas orgánicas e inorgánicas, que en este campo de longitudes de onda provoca transiciones de los electrones del tipo electrónica, →, n→, →, n→, Transferencia de carga y Campo ligando. Ley de Absorción. Cuando la luz atraviesa una celda con una solución, la potencia del haz de entrada disminuye conforme avanza dentro de la solución. Para el visible las soluciones deben ser coloridas y la medición nos da la radiación absorbida, que es característica del material que efectúa la absorción, por lo que cualquier material soluble que dé soluciones coloreadas se determina fácilmente. La absorción de la radiación por estas soluciones se basa en el principio conocido como ley de Beer, la que depende de la concentración de la solución coloreada que atraviese. Si suponemos que la radiación, I, atraviesa las moléculas, el número de colisiones entre radiación y materia es proporcional al producto N x I, y la disminución en el poder radiante originado por un número de moléculas N, contenidos en una celda de espesor b. Donde: se denomina absorbencia, (A), y la expresión se convierte en: Para la aplicación de la ley de Beer es necesario utilizar luz monocromática. Por ello, en cualquier estudio de espectroscopía de uv-vis, primero se obtiene el espectro de absorción, a concentración constante, del que se determina la longitud de onda de mayor absorción para finalmente con ella hace el tratamiento de obediencia a la ley de Beer. Los instrumentos empleados en el visible y en el ultravioleta son comunes, relativamente sencillos y están bien adaptados a análisis cuantitativo,

OBJETIVOS:

  • Se busca comprender la teoría relacionada a la espectroscopía ultravioleta y visible (UV – Vis), así como los principios instrumentales en dicha técnica.
  • Con el uso de soluciones de concentración conocida, hará el estudio de la variación de la absorbencia en función de la concentración, para conocer la obediencia a la ley de Beer; y determinará la concentración de algunas soluciones.

OBSERVACIONES

  • La absorbancia de longitud de onda es una propiedad física que nos permite

identificar semejanzas entre ciertos compuestos. Esta característica física depende

de la concentración de la solución (muestra). En esta práctica, la absorbancia de

longitud de onda se debía a la diferente concentración de una misma solución.

  • La longitud de onda de máxima absorción se distinguió desde el espectro de

emisión, sin embargo, las primera y segunda derivada del espectro son útiles para

confirmar este valor. Con espectros más complejos supongo que el análisis por

derivada se vuelve imprescindible.

  • La concentración calculada es consistente con los valores que se promediaron y se

obtuvieron de las absorbencias de las concentraciones conocidas que se nos

proporcionó.

  • La espectroscopia derivada es un método alternativo para presentar los datos

espectrales en una forma más útil que los espectros de orden cero y resaltar las

bandas pequeñas difíciles de detectar en estos

DATOS Y RESULTADOS:

CURVA DE

CALIBRACIÓN

ε = (^) 1860 b = 1

LEY DE BEER

Ácido 24D (282 nm) ppm g/L sol´n [] Molar Absorbancia 10 0.01 4.02204E- 05 0. 20 0.02 8.5914E- 05 0. 30 0.03 0.000132688 0. 40 0.04 0.000180661 0. 50 0.05 0.000235005 0. 60 0.06 0.000271952 0. 80 0.08 0.0003625 0. PROMEDIO 0.000186992 0.

y = 1860x + 2E- 16 R² = 1 0

0 0.00005 0.0001 0.00015 0.0002 0.00025 0.0003 0.00035 0. Absorbencia Concentración Curva de calibracion 0

1

2

3

195 215 235 255 275 295 315 335 355 ESPECTROS UV-Vis 80PPM 2,4-D Pt/ATi5 Referencia 80PPM 2,4-D Pt/ATi5 0H 80PPM 2,4-D Pt/ATi5 1H 80PPM 2,4-D Pt/ATi5 2H 80PPM 2,4-D Pt/ATi5 3H 80PPM 2,4-D Pt/ATi5 4H 80PPM 2,4-D Pt/ATi5 5H 80PPM 2,4-D Pt/ATi5 6H

VELOCIDAD DE REACCIÓN Y TIEMPO DE VIDA MEDIA.

Tiempo (h) Concentracion Velocidad de reacción ln(C/Co) K t1/ 0 0.000103971 0 0 0 1 0.000143195 3.32809E- 05 - 0.3200985 0.32009851 2. 2 0.000105189 8.34004E- 07 - 0.0116485 0.00582424 119. 3 5.59078E- 05 2.17529E- 05 0.6203951 0.20679837 3. 4 2.49017E- 05 1.99751E- 05 1.42914118 0.3572853 1. 5 1.17635E- 05 1.08523E- 05 2.17902768 0.43580554 1. 6 6.03226E- 06 5.58142E- 06 2.84681878 0.4744698 1.

horas

-0. 0

1

2

3 0 0.00002 0.00004 0.00006 0.00008 0.0001 0.00012 0.00014 0. ln(C/Co) Concentración ln(C/Co) vs Concentración En la columna de vida media existe un dato atípico que corresponde a la hora 2, donde las demás mediciones se asimilan mucho a la vida media esperada para el compuesto que se está analizando.

DISCUSIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS:

De forma precisa y sencilla, se estima la concentración de un soluto a partir de la ley de

Beer. Se remarca la importancia de tener suficientes mediciones experimentales para lograr

un cálculo con exactitud. La absorbancia de longitud de onda arroja información sobre la

naturaleza de la sustancia e indica qué cantidad de la sustancia está presente en la muestra

en cuestión

  • CURVA DE CALIBRACION

En la Tabla se observan las primeras tres columnas que corresponden a la concentración del

ácido 24D. Para visualizar la ley de Beer las resultan las columnas 3 y 4 que corresponden a

la concentración calculada tomando en cuenta su peso molecular del peso molecular y la

absorbancia, para aplicar dicha Ley. Es fácil determinar la similitud de estas magnitudes,

pues varían únicamente por algunas decimales.

La gráfica de la curva de calibración muestra que el factor R de correlación lineal que es 1,

característica fundamental de la nula dispersión de los datos. Así, la ecuación de la recta

obtenida a través de la gráfica de dispersión permite conocer la concentración de muestras

desconocidas en función de la absorbancia.

  • VELOCIDAD DE REACCION Y VIDA MEDIA

En el gráfico se muestra la fotodegradación del ácido 2,4-diclorofenoxiacetico. Las

concentraciones se obtuvieron mediante espectrometría UV-vis a una longitud de onda de

282 nm en un lapso de seis horas con intervalos de una hora en cada medición. El gráfico

anterior muestra un incremento de la concentración en la fotodegradación en el tiempo de 1

y = - 2E-05x + 0. R² = 0. 0

0 1 2 3 4 5 6 7 Concentración Tiempo Concentracion vs Tiempo