1. Ciencia

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE QUIMICA
Química Analítica Instrumental (MELEC/MEC)
Clave: 1612
Tercer parcial
Semestre 2015-1
Técnicas espectrofotométicas
1. ¿Qué tipo de electrones son afectados por las radiaciones ultravioleta y visible?
2. Expresar la ley de Beer e indicar cuáles son sus limitaciones.
3. ¿En qué intervalo de longitudes de onda se obtiene un espectro continuo con las lámparas de
deuterio y de tungsteno?
4. Indicar como trabaja una lámpara de cátodo hueco y por qué es la fuente que se utiliza en las
los equipos de emisión atómica.
Con el objetivo de caracterizar un nuevo lilante y al complejo PbX2+ se realizó el estudio espectrofotomético. Primero se obtuvieron los espectros de absobancia en función de la longitud de onda
de las siguientes disoluciones
a. 1.2 mM del complejante X en NaOH 0.1 mol/L. Como resultado se observó un máximo de absorbancia a 285 nm.
b. 1.3mM del complejante X en HCl 0.1 mol/L. Como resultado se observó un máximo de absorbancia a 210 nm.
c. 1.3nM del complejante X y 8.2 mM de Pb(II) en HCl 0.1 mol/L. Cómo resultado se observó un
máximo de absorbancia a 323 nm.
Como siguiente paso se buscó determinar la absortividad molar de las especies X, HX+ y PbX2+,
para lo cual se obtuvieron las siguientes curvas de calibración.
Disolución a.
concentración mol/L Absorbancia210 Absorbancia285 Absorbancia323
0.00011
0.009
0.047
0.012
0.00032
0.027
0.135
0.034
0.00057
0.048
0.241
0.061
0.00072
0.061
0.305
0.077
0.00096
0.082
0.406
0.103
0.0012
0.102
0.508
0.128
Disolución b.
concentración mol/L Absorbancia210 Absorbancia285 Absorbancia323
0.00011
0.055
0.025
0.013
0.00032
0.161
0.072
0.037
0.00057
0.286
0.128
0.066
0.00072
0.361
0.162
0.083
0.00096
0.482
0.216
0.110
0.0012
0.602
0.270
0.138
Disolución c.
concentración mol/L
Absorbancia210 Absorbancia285 Absorbancia323
0.000011
0.021
0.026
0.031
0.000042
0.080
0.100
0.120
0.000086
0.163
0.205
0.246
0.00011
0.208
0.262
0.314
0.00032
0.606
0.761
0.914
0.00057
1.080
1.356
1.628
Se obtuvieron las lecturas de absorbancia a 285 nm para una disolución 0.0014 mol/L de X a diferentes valores de pH. La información se presenta en la siguiente tabla:
pH
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
A 285 nm
0.315
0.315
0.316
0.320
0.361
0.500
0.579
0.591
0.592
0.592
0.592
0.592
0.592
0.592
0.592
Con esta información realizar las siguientes actividades:
5. Calcular los coeficientes de absortividad molares de las especies X, HX+ y PbX2+ a las tres
longitudes de onda de trabajo.
6. Calcular el pKa del ácido HX+.
7. Se mezclan 10.0 mL de Pb(NO3)2 y 10 mL de HXCl, ambas de concentración 1.8 x 10-3 M y
amortiguadas a pH 3, se obtuvo un lectura de absorbancia de 1.091 a 323 nm y de 0.746 a 210
nm. Con esta información calcular la constante de formación condicional del complejo a las
condiciones de trabajo.
8. Con el objetivo de poner a prueba la utilidad del ligante en el análisis cuantitativo se tomo una
muestra de 1.02 g de tierra contaminada con plomo proveniente de la zona aledaña a una
empresa minera. La muestra se dejó agitando durante 1.5 hrs. en 10 mL de una solución 1 mM
del complejante X amortiguada a pH 3. Terminado el tiempo se paso el contenido del vaso en
un tubo para centrífuga y se aplicaron 4000 rpm durante 10 min. Al finalizar se tomaron 2 mL
del sobrenadante y se obtuvo una lectura de absorbancia de 0.814 a 210 nm y de 0.293 a 323
nm, usando una celda de 1.5 cm. Con esta información calcular el contenido de plomo presente
en la muestra de tierra en unidades de mg de Pb/Kg de tierra. Dato: MMPb = 207.19 g/mol
9. A cuatro alícuotas de 10.0 mL de una muestra de agua, se adicionaron 0.0, 1.0, 2.0 y 3.0
mL de una disolución estándar de NaF que contenía 10.0 ppb de fluoruro.
Se adicionaron a cada una 5.0 mL de una disolución que contiene un exceso de complejo de
aluminio con Rojo de Alizarina R (complejo fuertemente fluorescente); las disoluciones se
diluyeron a 50.0 mL.
La intensidad de fluorescencia de las disoluciones fueron:
mL de muestra
5.0
5.0
5.0
5.0
a)
b)
c)
ml de estándar de Fluor
0.0
1.0
2.0
3.0
Lectura del fluorimetro
68.2
55.3
41.3
28.8
Explicar el fundamento químico del método analítico.
Representar la recta de calibrado.
Calcular las ppb de fluoruro en la muestra.