tecnicas, Ejercicios de Farmacia. Universidade de Santiago de Compostela (USC)
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Asignatura: tecnicas instrumentales, Profesor: Arturo Varela, Carrera: Farmacia, Universidad: USC
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TÉCNICAS INSTRUMENTALES Preguntas y Cuestiones

BLOQUE I: ESPECTROSCOPÍA

Redondee con un círculo la respuesta según sea Verdadera (V) o Falsa (F)

1º) La espectroscopía estudia la interacción de la radiación electromagnética y la materia. V F

2º) Una radiación electromagnética puede caracterizarse tanto por su (λ) longitud de onda, como por su (ν) frecuencia. V F

3º) La longitud de onda es la distancia entre dos puntos de una onda. V F 4º) La longitud de onda se puede expresar en cualquier unidad de longitud. V F 5º) 1 Å (Angström) es igual a 0,1 nm. V F 6º) Las moléculas, además de la energía cinética, sólo pueden tener energía electrónica. V F 7º) Cualquier tipo de energía que puedan tener tanto átomos como moléculas está cuantizada. V F 8º) El estado fundamental es el estado de más baja energía. V F 9º) El estado fundamental siempre es el estado más poblado. V F 10º) Una transición electrónica de una molécula necesita más energía que una vibracional. V F 11º) Las transiciones vibracionales aparecen en el espectro a mayores longitudes de onda que las transiciones

rotacionales. V F 12º) Los niveles de energía vibracionales están más separados que los niveles rotacionales. V F 13º) Las transiciones rotacionales aparecen en la zona del infrarrojo. V F 14º) Una molécula en un estado energético con tiempo de vida infinito no tiene indeterminación en su energía

según el principio de indeterminación de Heisenberg. V F 15º) En muestras líquidas el ensachamiento colisional de las bandas es importante. V F 16º) En las muestras sólidas el efecto predominante sobre el ancho de banda es el debido al ensanchamiento

por efecto Doppler. V F 17º) La intensidad de una banda debida a una transición entre dos estados energéticos de una molécula

depende (sin tener en cuenta la ley de Lambert-Beer) exclusivamente de la población del nivel energético de partida de dicha transición. V F

18º) La reglas de selección nos informan qué niveles energéticos, bien sean de átomos o de moléculas, están más poblados. V F

19º) Cuando por efecto del disolvente en una molécula se modifican sus características espectrales dicho fenómeno se denomina solvatocroísmo. V F

20º) Si una sustancia en un disolvente como el ciclohexano presenta un máximo de absorción a 300 nm y en etanol el máximo se desplaza a 325, dicho desplazamiento se denomima batocrómico. V F

21º) Cuando una sustancia en un disolvente como el ciclohexano presenta un máximo de absorción a 300 nm y al disolverla en etanol el máximo se desplaza a 325, los orbitales moleculares implicados en las transiciones son los π y π*. V F

22º) La fuente de radiación utilizada para la zona ultravioleta en espectroscopía electrónica es la lámpara de deuterio. V F

23º) El cuarzo no deja pasar la radiación visible. V F 24º) El tubo fotomultiplicador está basado en el efecto fotoeléctrico. V F

25º) Al aumentar la intensidad de la fuente luminosa aumenta la energía cinética de los electrones desprendidos por el cátodo de un tubo fotomultiplicador. V F

26º) La frecuencia umbral del cátodo no depende del material de que está construido. V F

27º) La absortividad molar tiene de unidades cm−1·L·mol−1. V F 28º) La absorción de radiación desde un estado fundamental a un estado triplete está prohibida. V F 29º) La transición desde un estado triplete al fundamental se produce siempre por un cruce entre sistemas

entre los dos estados. V F 30º) La transición desde un estado electrónico triplete al estado electrónico fundamental singlete de una

molécula está prohibida. V F 31º) En general cuánto más rígida sea una molécula más fluorescente será. V F

Señale la(s) respuesta(s) que crea correcta(s)

32º) Las espectroscopías se pueden clasificar atendiendo a:

La zona del espectro electromagnético. Atómicas o moleculares.

La fuente de radiación empleada. El tipo de detector utilizado. 33º) La ecuación fundamental de Planck se puede escribir:

λν= hE chE ν= ν= hE λ= chE

34º) La constante de Planck tiene de unidades:

J·s W·s2 J J/s (J: Julios; W: Watio; s: segundo)

35º) Las energías implicadas en la espectroscopia de infrarrojos son de tipo:

Rotacional. Cinético. Vibracional. Electrónica. 36º) Cuando la fuente de radiación se aleja, el detector percibe la radiación a:

Mayor longitud de onda Menor longitud de onda Igual longitud de onda 37º Cuáles de las siguientes absorciones electrónicas están prohibidas:

π → σ* n → π* π → π*

π → σ π → n σ → π*

38º) Una molécula que contiene un cromóforo constituido por un doble enlace C=C, presenta un máximo de absorción a 460 nm cuando está disuelta en hexano. Si dicha molécula se disuelve en hexanol, el máximo del espectro obtenido aparecerá a:

Igual longitud de onda. Mayor longitud de onda. Menor longitud de onda. 39º) Sobre la absortividad molar de una sustancia influye:

Concentración. Longitud de onda. Espesor de muestra atravesada.

Temperatura. Disolvente. Intensidad de radiación incidente. 40º) Para una determinada sustancia, si se dobla la concentración, manteniendo todos los demás parámetros

constantes:

Se dobla la absorbancia. Se reduce a la mitad la Transmitancia.

Se reduce a la mitad la absorbancia. Se dobla la absortividad.

41º) Se midió la absorbancia de una sustancia de concentración 0,7 g/L a una longitud de onda de 530 nm, utilizando una cubeta de 1 cm de espesor. Con estos datos exclusivamente indique si se podría calcular:

La absortividad molar a 420 nm. La absortividad molar a 530 nm. La absorbancia a 530 nm de la misma sustancia a la concentración 0,2 g/L. 42º) La fluorescencia es una radiación que se produce debido a tránsitos entre:

Cualquier nivel vibracional del estado *1S y cualquier nivel vibracional del estado 0S .

El nivel v = 0 del estado *1S y cualquier nivel vibracional del estado 0S .

Cualquier nivel vibracional del estado *1T y el nivel fundamental vibracional del estado 0S .

43º) De los procesos señalados a continuación señale cuál es una conversión interna que puede realizar una molécula:

Del *2S (v = 3) al isoenergético v = 0 del *1S . Del *2S (v = 0) al isoenergético v = 3 del *1S . Del *2S (v = 3) al v = 0 del *2S . Del *2S (v = 0) al isoenergético v = 3 del *1T . 44º) Señale que nombre reciben los procesos de la pregunta anterior que no son de conversión interna y que

sean posibles. 45º) La fosforescencia aparece en el espectro con respecto a la fluorescencia:

A mayores longitudes de onda. A menores longitudes de onda. A la misma longitud de onda. 46º) Las técnicas fluorescentes:

Son más sensibles que las de absorción VIS-UV. Una de sus principales aplicaciones es el análisis estructural de sustancias. En su instrumentación necesitan dos monocromadores.

47º) Indique qué factores afectan a la fluorescencia de una sustancia que no dependen del tipo de fluorímetro utilizado:

Rendimiento cuántico. Absortividad. Intensidad de radiación incidente.

Contestar brevemente

48º) En la figura el espectro electromagnético se ha

dividido en diversas zonas en la que se ha señalado

la zona visible. Identifique las otras.

49º) Pásese la radiación de 400 nm a cm−1 y a kJ/mol

50º) Indique tres factores de los que depende la anchura de las líneas de un espectro (sólo nombrar).

51º) Indique que es un:

A) Cromóforo.

B) Auxocromo.

C) Desplazamiento batocrómico.

D) Cite las partes esenciales de un

espectrofotómetro visible-ultravioleta.

E)¿Qué tipo de lámpara utilizaría en la zona

visible? ¿Utilizaría la misma en la zona

ultravioleta?

nm780 380

Radio TV Microondas IR Visible UV Rayos X

52º) La piridina muestra una banda de absorción debida a la transición π→π* centrada a 256 nm mientras que en el cloruro de piridina el máximo de absorción se encuentra a 269 nm. Los dos espectros han sido obtenidos en celdas de 1 cm a una concentración de 10-4 M. Indíquese cuál es el cromóforo y cuál el auxocromo, y si la sustitución por un halógeno produce un desplazamiento batocrómico o hipsocrómico, hipercrómico o hipocrómico.

53º) La figura muestra un monocromador típico. Nombre las partes del mismo en los recuadros indicados.

54º) La figura muestra los niveles de energía para los orbitales de una molécula poliatómica.

A) Dibuje sobre la misma mediante flechas las transiciones permitidas.

B) Indique en que zonas del espectro VIS-UV tienen lugar dichas transiciones.

55º) De las siguientes moléculas:

Indique la que en principio absorberá a mayor longitud de onda y por qué. 56º) Escriba la expresión de la ley de Lambert-Beer y señale que representa cada magnitud que interviene en

la misma, especificando sus unidades. ¿Cuál es la expresión en función de la transmitancia?

σ

σ* π∗

π n

CH3 ( CH2 )5 CH3 CH CH3CH3 ( CH2 )5 CH

CH2CH3 ( CH2 )5 N N CH3 CH2CH3 ( CH2 )5 N O

Cl

N

N

250 270 λ (nm)

260 280

0,25

0,50

0,75

A

57º) Demuestra la certeza o falsedad de la siguiente expresión: )%(log2 TA −= . En la que A: Absorbancia y % T: Tanto por ciento de transmitancia.

58º) Si la concentración de una disolución la expresamos en g/L y la absorbancia de dicha disolución la medimos en celda de 2 cm. ¿Cuáles son las unidades de la absortividad?

59º) Indique entre que valores puede variar: A) La absorbancia de una sustancia. B) La Transmitancia de una sustancia. C) El tanto por ciento de Transmitancia de una sustancia.

60º) Al medir la absorbancia de una disolución 8,50 × 10−5 M de una especie A, medida en una cubeta de 1,00 cm, se obtuvieron unos valores de 0,129 y 0,764 a 475 y 700 nm respectivamente. Una disolución 4,65×10−5 M de una especie B, dio unos valores de absorbancia de 0,567 y 0,083 a las mismas longitudes de onda anteriores. A) Indique cuál es la longitud de onda característica de la especie A y de la especie B. B) Si cambiamos la concentración de las disoluciones y el espesor de la célula ¿cambiarán la absortividad

de las especies A y B? C) ¿Cuál será la concentración de una disolución mezcla de A y B, que da un valor de absorbancia, de

0,502 a 475 nm y de 0,912 a 700 nm utilizando una cubeta de 1,50 cm?

61º) Si una banda de absorción en el visible se presenta a 500 nm, ¿a que longitud de onda se presentará la banda de fluorescencia: a mayor o menor que 500 nm? ¿y la de fosforescencia?

62º) En el diagrama de Jablovski están indicadas una serie de transiciones que puede sufrir una molécula desde un estado electrónico excitado. Diga el nombre de cada una de ellas:

63º) Aunque “a priori” no se puede saber si una molécula será o no fluorescente, de las dos moléculas

mostradas, cuál te parece que en principio será más fluorescente y por qué.

So

S1*

T1*

111

3 2

107

6 9

5

4 8

molécula A

molécula B

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