Problemas de ley de Lambert-Beer y cuantificaciónAnalítica QUI-1105 de analitos, usando métodos de calibración. Relación matemática de la ley, en cálculos simples: 1. Una disolución de KMnO4 de concentración 1,28 x 10-4 M, que presenta una transmitancia del 50% a 525 nm, cuando se midió, esta propiedad de la solución, en una celda de 1 cm. a. Para este valor de T, cuanto absorbe la solución? Sabemos que la relación entre estos parámetros está definida por: A=-log T; entonces: A=-log 0,5 = 0,3010 b. ¿Qué concentración debe tener la solución para lograr una T=75%?. Por la ley L-B: A= b c, si despejamos ? −??? ? − log 0,75 ?= = = = 2.351,79 ? ??? −1 ??−1 ?? ?? 1 ?? 1,28 ? 10−4 ???⁄? Y ahora despejamos c para calcular la concentración: − log 0,75 ?= = 5,31 ? 10−5 ???⁄? 1 ?? 2.351,79 ? ??? −1 ??−1 Para resolver: 2. Una muestra en una celda de 1 cm transmite 80% de una luz. La absortividad de la muestra es de 2,0 (gIL). ¿Cuál es su concentración? 3. Una solución conteniendo 1 mg de Fe+3 como Fe(SCN) /100mL, transmite 70% de lo. a. ¿Cuál es la absortividad molar de la solución? b. ¿Cuál será la fracción de luz o radiación que no es transmitida por una solución de Fe+3 cuatro veces más concentrada que la anterior? 4. Para un complejo Fe(SCN)3 cuya absortividad molar = 7 x 103, a 580nm. Calcular: a. A, de una solución 3,77 x 10-4M y L = 0,75cm. b. T, de una solución 2,85 x 10-4M y L = 0,75cm. c. A, de una solución que tiene la mitad de la transmitancia que la indicada en a, teniendo el mismo ancho de el paso óptico. 5. Una solución conteniendo 1 mg de Fe+3 como Fe(SCN) /100mL, transmite 70% de lo. a. ¿Cuál es la absortividad molar de la solución? b. ¿Cuál será la fracción de luz o radiación que no es transmitida por una solución de Fe+3 cuatro veces más concentrada que la anterior? Prof. M. Angélica Francos C. y de este interpolando se obtiene directamente la concentración de clorofila con el valor de absorbancia de 0.0 L.259 3 5. Paralelamente se prepararon una serie de seis soluciones de concentración conocida de clorofila A en soluciones de acetona 90% se obtuvieron los siguientes datos: Solución Clorofila A en acetona 90% Absorbancia a 663 nm 1 1. Como la banda a 663nm tiene mayor y por lo tanto mayor absorbancia que la banda a 431 nm. Métodos de calibración I. Patrón externo 1. 0. m =7. Para determinar el % de clorofila A en las algas de un lago. Usando el valor de y de la ecuación de la ley de Beer-Lambert calculamos la concentración de clorofila a concentración de la solución que se calcula: ? 0. La mezcla se filtró y se diluyo a 1.25 mol / L. resultando un valor de 0. . en un matraz aforado. este valor está de acuerdo con el valor obtenido anteriormente.08 x 10-5 M 0.60 x 10-6 M 0.20 x 10-6 M 0. El espectro continuo de la clorofila A.81 ? 104 ?⁄??? 1 ?? b. usando métodos de calibración. La absorbancia se midió a 663 nm en un espectrofotómetro.24 ? 10−6 ???⁄? = 6. se obtiene la pendiente de la recta.442 4 7.487. Y si la longitud de trayectoria o ancho de la celda (b). se extrajo en 50 ml de acetona al 90% por una 1 hora. Prof.81 ? 104 ? ? (??? ? ??)−1 Con este dato se puede operar por una de las siguientes de opciones: a. Problemas de ley de Lambert-Beer y cuantificación Analítica QUI-1105 de analitos.81 x 104 L/mol.24 ? ?? 7.80 x 10-6 M 0. Las líneas de puntos en la gráfica muestran esta interpolación y el rendimiento de un valor aproximado c = 6.40 x 10-6 M 0.487.00 cm. Graficando los datos de A vs clorofila. de la ecuación obtenemos que: ? = ?? ? + ? ? = ? = 7.843 Y su curva de calibración: Graficando estos datos y via regresión lineal.144 2 3. M.487 ????⁄ ?= = = 6.00 x 10-6 M 0. fue de 1.564 5 9. presenta dos bandas en la zona del visible. Angélica Francos C.717 6 1. a 431 nm y a 663 nm.2105 g un alga seca. En que rango de concentración de Cu. Si no sirven para ambos tipos de muestras. .250 ppm de Cu2+ 0.221 0.58 ? 5.27.58 ? 10.400 0. usando métodos de calibración. Problemas de ley de Lambert-Beer y cuantificación Analítica QUI-1105 de analitos. Desarrollemos otro ejemplo: 2.259 En él se observa una desviación de la ley de Beer.04 0.3 0. Cu La grafica de todo el rango de concentración de la tabla:.15 1. deben ser preparadas las curvas de calibración. Angélica Francos C.22 1. Construiría uno o dos graficas de calibración. b.27 1. (se usó Cu(NO3)2.58 ? 10−4 ? 1 ? 106 ???? ??? y finalmente el % de clorofila: 5. M.600 0. Con estos datos: a.400 1.65 % Como se demostró en este ejemplo. A mglitro se obtiene: 0.200 0.02 0.06 0. Una serie de soluciones con concentraciones conocidas se utilizan para medir la absorbancia del analito y preparar una curva de calibración (Beer-Lambert parcela ley). c.234 0 0.800 0.5 ? 6.000 0.1 1.259 Absorbancia 0.200 0.25 1.800 0.000 0.1 0.35 ppm en aceite lubricantes. estos procedimientos de análisis incluyen los siguientes pasos: I. seleccione el rango de concentración la curva de calibración sigue la ley de Beer.200 1. Conociendo de estudios previos que la concentración de Cu debe estar alrededor de 0.2 0. Que parámetro analítico representa cada uno de estos valores.400 0. 1. la espectrofotometría es una herramienta valiosa en análisis cuantitativo.05 0. Y asumiendo en ambos casos la matriz no presenta interferencias.600 1. Grafíquelas y luego calcule la pendiente y el intercepto.05 ppm en la muestras de agua y de 1. II. Para los datos presentados a continuación.15 0. En general.08 0. Es necesario diluir una o ambas muestras? Prof. Le sirven los datos para determinar concentraciones de Cu en muestras de aguas y/o de aceites lubricantes? d. La masa de la clorofila un presente en las algas es: 1 ??? 893.000 0. de alta pureza (99.3 ? ?? ????????? ? 0.25 0.25 ???? ? ? = 5. La concentración desconocida se determina mediante el uso de la curva de calibración.9 % p/p).200 0. La absorbancia se mide para la solución de concentración desconocida. III.2105 ? ??????? ? 100 ? ?? ??????? = 2.19 1. 220 R² = 0. se prepararon 5 disoluciones patrón de cadmio partiendo de una disolución estándar de 990 μg ml.1 mg/ml de Cu2+.200 1. con un valor de r=0.1268. Problemas de ley de Lambert-Beer y cuantificación Analítica QUI-1105 de analitos. Para obtener los valores de intercepto y pendiente. en cadmio tomando 20.2 0. El primer rango de concentraciones (grafico 1). Para la calibración. De la disolución filtrada se tomaron 2. solo usaremos el primer gráfico: y=10 x + 7 x 10-16 . tendremos por ejemplo: 1. si bien muestra una relación lineal entre A y Cu2+.280 y = 10x . 30. c. pero no para ion Cu en aceites lubricantes. cuando analizamos la ecuación de la recta: y=0.1 0. como ya lo desarrollamos y b= 1. M. Angélica Francos C.0 ml con HCl 1:1. Entre cero y 0.1 0. El procedimiento seguido fue el siguiente: se homogenizó el zumo mediante agitación y se tomaron 5. o sea cuando no hay analito en la solución.1. valor que podemos indicar tan pequeño aproximarlo a cero.400 1. eligiéndose como técnica de medida la Espectroscopia de Absorción a una longitud de onda de 228. muestra una relación lineal entre A y Cu2+. obtenemos Primera zona Segunda zona 1.800 R² = 1 1. Se pretende determinar el contenido en cadmio en un zumo de fruta comercial. 40.200 1.08 0.260 0.000 1.3 0 0. valor que nos indica el valor de la absorbancia cuando x=0. es aplicable para cuantificar concentraciones de ion Cu en aguas. Si diluimos doscientas veces. m= = 10 y b= 7 x 10-16 . valor de absorbancia cuando x=0.12 ppm de Cu2+ ppm de Cu2+ El primer grafico (primera zona).9991. Esto nos indica que las muestras de aceite hay que diluirlas para que la muestra analítica (la muestra que se mide). 50 y 60μl de dicho estándar y enrasando a 25. .8 nm.200 0. tenga una concentración de Cu2+ en el rango indicado. Solución: a.02 0. Las señales de absorbancia obtenidas se muestran en la siguiente tabla: Prof. usando métodos de calibración.7E-16 Absorbancia Absorbancia 1. b.9991 0. Del análisis anterior la segunda zona no cumple la ley de Beer y por lo tanto no es usable para análisis de cuantificación.240y = 0.35??? ? 1?? = ¿?ppm x 20 ml Para resolver: 1.04 0.000 0 0.1268 0.4908x + 1.1268 y= mx + b con m= .4908 x+ 1. d.06 0.00 ml que se filtraron para retirar la pulpa.0 ml en un matraz aforado con HCl 1:1 (muestra analítica).180 0.000 sigue la ley de Beer.600 1. con un valor de r=1. Si construimos dos curvas de calibración.50 ml que se enrasaron a 25. El segundo grafico (segunda zona). 41 0. Determinar la concentración de ion plata Ag+ en la muestra que no se le adiciono estándar.0 0. V patrón de Cd (l) Absorbancia 0 0. Por lo tanto.246 20. el cual se midió su absorbancia y usando los datos obtenidos para obtener una curva de calibración.0 0. . usando métodos de calibración. la plata a menudo se extrae de residuos fotográficos para la recuperación comercial.70 0. considerando que se usó una celda de 2. cloro y yodo).389 50 0.183 15.171 30 0. Cuál es el valor de r? b.32 0.287 40 0. bromo. según: ppm de proteína Absorbancia 0 0 5.52 0. los compuestos iónicos de plata y uno de los halógenos: flúor.384 a. Para analizar el la cantidad de proteínas en un alimento.0 0. La curva de calibración sigue la ley de Beer?. II. Problemas de ley de Lambert-Beer y cuantificación Analítica QUI-1105 de analitos.5 cm de ancho.259. Usando la ecuación anterior. Angélica Francos C.586 muestra 0.60 0. M. calcule los ppm de proteína de una muestra que registro un valor de absorbancia 0.77 0. Grafique los datos y extrapolando calcule la masa de plata en la solucion con muestra que no se le añadió estándar. Prof. ¿Qué concentración de cadmio expresada en ng/ml hay en el zumo de fruta? 2.228 a.89 a. b. Los productos químicos sensibles a la luz en la película fotográfica son los haluros de plata (es decir.007 20 0. la proteína se hizo reaccionar para formar un producto coloreado.086 10. La concentración de ion plata en una muestra de deshechos fotográficos fue determinada por espectrometría de absorción atómica con el método de adiciones estándar. Construya la curva y con ella determine la ecuación de la recta y el valor de .485 60 0.0 0.326 25. Se obtuvieron los siguientes resultados: Ag añadida: g/ml de solución 0 5 10 15 20 25 30 de muestra original Absorbancia 0.0 0. Curva de Adición Patrón múltiple 1. b. usando métodos de calibración. ver tabla).32. el complejo fue desarrollado en alícuotas de 10 ml de estas soluciones mediante la adición de una alícuota de 5. Angélica Francos C.4 y = 0. b.3218 ? = 0. Prof.55 6 0.3 g/ml de ion plata en la muestra original. .70 a. Mediante el método de los mínimos cuadrados. Construya una curva de calibración a partir de estos datos. Las mediciones se realizaron en una celda de vidrio de 1. A continuación.9976 0 0 10 20 30 40 Masa del estándar añadido/ml de solución en g/ml En el primer grafico vemos el punto de extrapolación al eje x.0 ml de una vanadomolibdato amonio. M. se puede utilizar un método colorimétrico cuantitativo en base a la absorción del complejo amarillo del vanadomolibdato fosfato y amonio.28 4 0.15 3 0. Otra alternativa es graficar en Excel y obtener la ecuación de la recta y con ella obtener el valor de x cuando no se añadio estandar (x=0. (mmol/L Absorbancia 1 0.3 0.3218 0. Problemas de ley de Lambert-Beer y cuantificación Analítica QUI-1105 de analitos. La determinación de la concentración de fosfato en un polvo de lavado requiere primero la hidrólisis de los componentes de tripolifosfato en el ion fosfato o sus formas protonadas. solución Conc. y =0.2 0. Solución: 1 0. en el que se obtiene un valor de 17.45.186 = 17.0 2 0.6 0.4 0.40 5 0.00 0. Determinar la concentración de fosfato de esta solución.1 0.3 ??/?? Por ambas vias de solución se llega al mismo valor de ión plata Para resolver: 2.0186x + 0.3218 Así: ? = 0.0186 ? + 0. Se preparó una serie de soluciones estándar. esto es valido porque se esta graficando A vs cantidad de estándar añadido y la primera solución no se le adicionó estándar por lo que solo existe la muestra original: 0.5 0. Se obtuvieron los siguientes datos de absorbancia.0 cm de paso de luz a 415 nm. c. Una solución desconocida obtenido por hidrólisis de 1 g de detergente tratada de forma idéntica dio una absorbancia de 0.8 Absorbancia 0.2 R² = 0. derivar una ecuación que relaciona la absorbancia a la concentración de fosfato. A continuación. Problemas de ley de Lambert-Beer y cuantificación Analítica QUI-1105 de analitos. en función del volumen del estándar añadido. se preparó según se detalla en la tabla y a cada una se le midió la señal. Prof. Una gráfica de la señal medida. Angélica Francos C. M. Para la determinación de aluminio en muestras de agua de río se aplicó el método de adición de estándar.505 10 4 25 0. Una gráfica de la señal medida. b. (considere el efecto de dilución). en función de la concentración del estándar.0 Determine la concentración de Al en la muestra a partir de: c. d.0 10 2 25 10. Cada solución. usando métodos de calibración.250 10 2 25 0. obteniendo los resultados siguientes: ml de muestra ml de S V total de Solución Señal 10 0 25 5. . Cada solución.000 Determine la concentración de Al en la muestra a partir de: a. obteniendo los resultados siguientes: ml de ml de V total de Absorbancia muestra estándar Solución 10 0 25 0. Una gráfica de la señal medida. Una gráfica de la señal medida. Utilice Excel para determinar el porcentaje de analito en lo desconocido y su incertidumbre. en función del volumen del estándar añadido.755 10 6 25 1.1 10 6 25 20. (considere el efecto de dilución).1 10 4 25 15. Para la determinación de aluminio en muestras de agua de río se aplicó el método de adición de estándar. 3. Los siguientes datos se obtuvieron mediante la adición de la misma cantidad de patrón interno a un volumen fijo de soluciones que contienen cantidades conocidas de analito y a las muestras de la concentración de analito desconocida. 4. en función de la concentración del estándar. se preparó según se detalla en la tabla y a cada una se le midió la señal. 5. Los siguientes datos se obtuvieron mediante la adición de la misma cantidad de patrón interno a un volumen fijo de soluciones que contienen cantidades conocidas de analito y a las muestras de la concentración de analito desconocida.7 53.1 0.1 10 4 25 15. Utilice Excel para determinar el porcentaje de analito en lo desconocido y su incertidumbre. Problemas de ley de Lambert-Beer y cuantificación Analítica QUI-1105 de analitos.9 49.9 49. se preparó según se detalla en la tabla y a cada una se le midió la señal.05 18.0 10 2 25 10.20 63.10 48.10 48.1 10 6 25 20.4 56.4 Prof. en función de la concentración del estándar. obteniendo los resultados siguientes: ml de muestra ml de S V total de Solución Señal 10 0 25 5.1 64.5 0. % de analito Señal del analito Señal del estándar interno 0.15 63. Para la determinación de aluminio en muestras de agua de río se aplicó el método de adición de estándar.8 Muestra 58.25 98.3 50. Una gráfica de la señal medida. .4 56.5 0.25 98. (considere el efecto de dilución). 7. Una gráfica de la señal medida.7 0.1 0.3 50.05 18. f.7 53.0 Determine la concentración de Al en la muestra a partir de: e.20 63. M.2 42.2 0.4 6.7 0. Cada solución. usando métodos de calibración.15 63.2 0. Angélica Francos C.8 Muestra 58.2 42. % de analito Señal del analito Señal del estándar interno 0.1 64. en función del volumen del estándar añadido.
Report "Ejercicios de Métodos de Calibración. Ley de Lambert-Beer"