Problema Nro. 31.Se determinó el contenido de ClNa de una muestra de orina, utilizando un electrodo selectivo de iones, obteniéndose los siguientes valores: 102 mM, 97 mM, 99 mM, 98 mM, 101 mM, 106 mM =100’5 mM; s = 3’27 mM; n – 1 =s;Nivel de confianza = 95 %;t=2’57 µ =100’5 ±2’57 ⇒µ =(100’5 ±3’4) mM Calcular los límites de confianza al 95 y 99 %, para la concentración de iones de sodio: µ = 100′5 ± 4′03 ⇒µ =(100’5 ±5.4) mM Los límites de confianza se pueden utilizar como una prueba para detectar erroressistemáticos como se muestra en el siguienteproblema Nro. 32: Problema Nro. 32.Se comprueba la escala de absorbancia de un espectrofotómetro a unaλ concreta,usando un patrón que da una absorbancia de 0,47. Los valores determinados fueron 10, de losque se obtuvieronunos valores de: =0’461ys=0’03. Calcular el intervalo deconfianza del 95 % de la absorbancia media y decir se existe un error sistemático. µ=0’461 ±2’26 ⇒ 0.461 ⇒Rango de trabajo: 0.463 y 0.459. Por lo que el valor 0.47 esta fuera del rango, por lo que podemos afirmar que existe un error sistemático en el problema planteado. Problema Nro. 33.Determinar la concentración de nitrato (NO 2-)en una muestra deagua, teniendo en cuenta los siguientes resultados: Análaisis 1 2 3 4 g/L 0.403 0.410 0.401 0.320 Determinar si el valor de 0’38 es rechazable según el nivel de confianza del 95 %: 1.)0’401; 0’403; 0’401; 0’320 2.) Q= = 0’70 3.) 0.70 ⇒valor no rechazable La prueba Q es bastante estricta, no es aplicable en el caso de series pequeñas de datos. En el problema anterior se añaden: 0.400, 0.413, 0.411; ¿Se debería mantener el valor de 0.380? Q= = 0.606 Para n = 7 y 95% de confianza, obtenemos una Q teorica de 0.568 ⇒ sí tendríamos que rechazar el valor de 0.380. Problema Nro. 34.El análisis de una muestra de calcita dio unos porcentajes de CaO de: [CaO] 55.95 56.00 56.04 56.23 El último valor parece anómalo, ¿se puede rechazar? Solución: Q= Qexperimental = = 0.68; QTeórica = 0.710 para un nivel de confianza del 95% Como Qexperimental<Q teórica⇒ no se rechaza Ejercicio complementario. Aplicar Test Tn a estos datos: =56’06 s= 0’107 para n= 6 56’23− 56’06 Tn= = 1’59 0’107 Para un 95 % de confianza, la Tn teórica=1’67 Como Tn teórico es>Tn calculado⇒ no se rechaza Problema Nro. 35.Si el resultado final de un experimento Y viene dado por la suma A y B. Si A y Btienen un error sistemático de +1, es evidente que el error sistemático será +2. Sin embargo, siA y B tienen un error aleatorio de±1, el error aleatorio de Y no es 2. Esto se debe a que enocasiones el error aleatorio de A será positivo, y el de B negativo o viceversa, siendo deesperar que ambos errores se neutralicen en cierta extensión. Problema Nro. 36.La absorvancia de unamuestraestá dada porA=− log (T), siendo T latransmitancia. Si el valor medio de T = 0’501 con S = 0’001, calcular A y su desviaciónestándar. A= − log 0’501= 0.300 = Es importante observar que para este método experimental se pueden encontrar las condiciones para que sea mínima la d.e.r. d.e.r. de A = = (66) La ecuación de Nerst aplicada a un análisis potenciométrico es la siguiente: E = Eo + (67) E = Potencial del electrodo Eº = potencial estándar del ion que se determina T = Tª absoluta n = nº de e-que participan en la semicélula c = [ ] del ion R = Constante de los gases F = Faraday Problema Nro. 37.Obtener una expresión para la d.e.r. (desviación estándar relativa) de la [ ] suponiendo que Tª = 298 K y que no tiene error. Calcular la d.e.r. sí n = 1 y la s (E) = 0’001 voltio. c = e[40 n (E – Eº)] Solución. Derivando tenemos: 40n.e [40 n (E – Eº)] = 40n.c. La d.e.r. De [c] será = 100. =100. = 100.40n = 100.40.0.001= 4% Problema Nro. 38. Determine la incertidumbre absoluta y la la incertidumbre relativa porcentual para cada cálculo. Exprese los resultados con una cantidad razonable de cifras significativas. a) 9,23 (± 0,03) + 4,21 (± 0,02) - 3,26 (± 0,06) = ? b) 91,3 (± 0,1) x 40,3 (± 0,2) / 21,1 (± 0,2) =? c) [4,97 (± 0,05) - 1,86 (± 0,01)] / 21,1 (± 0,2) =? d) 2,0164 (± 0,0008) + 1,233 (± 0,002) + 4,61 (± 0,01) =? e) 2,0164 (± 0,0008) x 103 + 1,233 (± 0,002) x 102 + 4,61 (± 0,01) x 101 =? Respuesta: 10,18 (± 0,07) , 10,18 (± 0,7 %) ; 174 (± 2) , 174 (± 1 %) ; 0,147 (± 0,003) , 0,147 (± 2 %) ; 7,86 (± 0,01) , 7,86 (± 0,1 %) ; 2185,8 (± 0,8) , 2185,8 (± 0,04 %). Solución. a. 9.23 (± 0.03) + 4.21 (±0.02) – 3.26 (± 0.06) =? i.a. = 0.07 : i.a. = 10.18 (± 0.07) i.r.% = : i.r. = 10.18 (± 0.7% ) b. 91.3 (± 0.1) x =? i.r.%1 = = 0.109529 i.r.%2 = = 0.4962779 i.r.%3 = = 0.9478673 Luego i.r.%1 = = 1,607717 i.a. = 1.8754754 Luego la respuesta es: i.a. = 174 (± 2) i.r.% = 174 ( ± 1%) c. =? i.a.numerador = = 0,0509901 Entonces: i.r.%1 = = 1,6077170 i.r.%2 = = 0,9478673 Promedio: i.r.%resultado = = 1,866335 i.a. = 0,002750854 Finalmente: 0,147(±0,003) 0,147(±2%) e. 2,0164 (± 0,0008) x 103 + 1,233 (± 0,002) x 102 + 4,61 (± 0,01) x 101 =? 2016,4 (± 0,8) + 123,3 (± 0,2)+ 46,1 (± 0,1)=2185,8 i.a. = 0.8306623 i.r.% = = 0,0380026% Finalmente: 2185,8(±0,8) 2185,8(0,04%) Problema Nro. 40. Calcule la desviación estándar y los límites de confianza para la pendiente y la ordenada en el origen de la recta de regresión calculada. Solución: 0 0 2.73 1.973 0.757 0.573049 2 4 6.5 6.992 -0.492 0.242064 4 16 11.7 12.011 -0.311 0.096721 6 36 16.38 17.03 -0.65 0.4225 8 64 22.49 22.049 0.441 0.194481 10 100 27.3 27.068 0.232 0.053824 12 144 32.11 32.087 0.023 0.000529 364 119.21 1.583168 A partir de esta tabla y la ecuación (Módulo I) se obtiene: De la solución del problema Nro 08 sabemos que , y la ecuación puede utilizarse para mostrar que: = 0.029919 El valor de t para (n-1) = 5 y el nivel de confianza del 95% para b es: b= 2.5095 5 La ecuación (3.24.) requiere conocer 364 para calcular la desviación estándar para la ordenada en el origen de la recta de regresión. Por lo que: De manera que los límites de confianza son: a = 1.973 2.57*0.14701 = 1.973 0.378. Ecuación de la recta de confianza: y = (2,5095 ±0,07689) x + (1,976±0,378) Problema Nro. 41. Usando los datos del problema Nro. 08 determine los valores de x o y y los límites de confianza de xo para soluciones con intensidades de fluorescencia de: 3.77, 17.55 y 29.9 unidades. Solución: Los valores de xo se calculan fácilmente utilizando la ecuación de regresión formulada en la sección 3.7.4. y = 2.5095x +1.973 yo 3.77 17.55 29.9 xo pg/mL 0.7161 6.2072 11.1285 Para obtener los valores de correspondientes a los valores de xo utilizamos la ecuación (Módulo I) Recordando de las secciones precedentes con: n= 7 b= 2.5095 17.03 = 0.148871 = 0.134908 = 0.148096 Los límites de confianza calculamos al 95% según: xo 95% (2.57), para soluciones con intensidades de fluorescencia de: 3.77, 17.55 y 29.9 unidades son. 0.148871 0.134908 0.148096 Valores calculados xo 95% (2.57) 0.7161 0.3826 6.2072 0.3467 11.1285 0.3998 Problema Nro. 42. A partir de lecturas de blanco y un estándar diluido con los datos obtenidos en V en una cromatografía de gases para pesticidas en un efluente de aguas residuales. Estimar el limite de detección y el de cuantificación (LDD y LDC) a partir de la repetitividad de la señal del blanco (o matriz de la muestra) comparado con una señal producida por un estándar de concentración muy diluida, donde la señal sea más de 3 veces la del ruido. Con [Cstd] = 4 ppm. Datos: Nro. Y Estándar Y Blanco 1 191.44 5.218 2 207.77 9.228 3 207.08 5.07 4 175.5 4.222 5 187.82 6.044 6 187.89 7.229 7 179.42 5.744 8 179.06 5.355 9 200 7.099 10 208.13 5.972 YPromedio 192.411 6.1181 SY 12.6104678 1.41894871 Solución: LDD = = 0.2243 LDC = = 0.4222 Problema Nro. 43. Determine el límite de detección y cuantificación de la curva de calibración por adición de estándar con los siguientes datos que se proporcionan. Estándar] 0 10 20 30 40 ppm Y ( V) 379.7 934.9 1520.2 2057.4 2655.1 SY 28.1 252.4 157.6 385.4 267.9 Parámetro Pendiente Intercepto Coeficiente Variación Sbo SBlanco b1 bo R2 Residual S2y/x Valor 56.76 380 0.9999 10.119 1.46 0.25 Previamente se tiene calcular = 5.981 LDD = = = 0.19 LDC = = = 0.3626 3.10.2. Rango lineal.Se considera que el rango lineal comprende desde la menor concentración que puede medirse (el LOQ) hasta la pérdida de la linealidad.(Módulo I). Calcular: a. Sensibilidad de la calibración, b. Sensibilidad analítica en 1 y 10 ppm de Pb; c. Límite de detección. Solución. a. Sensibilidad = pendiente = b = 1.456 b. Para la sensibilidad analítica de 1 ppm y 10 ppm de Pb. Empleamos la ecuación (3.34) = = 7.4667 = = 4.48 c. Límite de detección: Se calcula con [Pb] ppm 0-00 (3.31.) yLD = 0.03848 + 3*0.01066 = 0.07046 y = bx +a, luego x= = = 0.02196 La [Pb] en el límite de detección es [x] = 0.02196 Problema Nro. 44. Análisis por mininos cuadrados de datos de calibración para la determinación de Plomo, basada en el espectro de emisión de llama, condujo a la ecuación: y = 1,456 CPb + 0,4056. Obteniéndose: [Pb]ppm Nro. de S réplicas 10-0 10 15.106 0.195 1-0 10 1.456 0.325 0-00 24 0.03848 0.01066 Problema Nro. 46.En una celda de un cierto espesor y a una presión de 100 torr el vapor de acetona transmite el 25.1 % de luz incidente de una longitud de onda de 265 nm. Calcular la presión de vapor de acetona que absorberá el 98% de la misma radiación, en tal celda y a idéntica temperatura. Solucion. 1ra condición e =? P1= 100 torr l = 265 nm Io= 100 % P2 =? I =25.1% T1 =T2 Absorb. Sol: Iabs = 100-25.1 = 74.9% Transmitancia = 0.251 Paso 1: Primera condición: log T = - ε1 b [C1] y P1 = [C1] RT1 log 0.251 = - ε1 b [C1] y 100/760 = [C1] RT1 [C1] = 0.131578947/ RT1 (α) log 0.251 = - ε1 b [0.131578947/ RT1] 2da condición Io = 100% I = 2% Absor. Sol. Iabs = 100-98 = 2% Transmitancia = 0.02 Paso 2: Primera condición: log T = - ε1 b [C2] y [C2] = P2 /RT2 log 0.02 = - ε2 b [C2 ] (β) log 0.02 = - ε2 b [P2 / RT2] Paso 3: (α) / (β) : ε1 b = ε2 b, T1 = T2 log 0.251 / log 0.02 = {- ε1 b [0.131578947/ RT1] }/ {- ε2 b [P2 / RT2] } P2 = 0.37237866 Atm = 283 torr. Problema Nro. 47.Se pasa por una solución acuosa 1.0 x 10 -3M de una sustancia dada en una celda de 10 cm de espesor, una luz de longitud de onda definida, absorbiéndose una fracción de 0.20 de la luz incidente. Calcular la concentración de una solución acuosa de la misma sustancia que, cuando se coloca en aquella celda y se le pasa idéntica luz, da un porcentaje de transmitancia de 10%. Solucion. 1ra condición [C1] = 1.0 x 10-3M e = 10 cm. 1.00 Paso 1. Primera condición: log T1 = - ε1 b [C1] 1.00 – 0.20 = 0.80 log 0.8 = - ε1(10 cm ) [1.0 x 10-3M] ε1 = - 0.096910013/ - 10-2 = 9.6910013 2da condición [C2] = ? %T = 10% 100% T = 0. 10 10% Paso 2. Segunda condición: log T2 = - ε2 b [C2] log 0.10 = - 9.6910013(10 cm) [C2] [C2] = 1.03 x 10-2M Problema Nro. 48.Se obtuvieron los siguientes datos de transmitancia para disoluciones acuosas de oxihemoglobina (66,500 g/mol) de pH= 7, en λ=575 nm. Utilizando una cubeta de 1.00 cm. [C] g/100mL 0.030 0.050 0.071 0.102 %T 53.5 35.1 22.5 12.3 1. Determine la recta por mínimos cuadrados. 2. ¿Cual es el valor de la absortividad molar? 3. Determine la transmitancia de una disolución cuya concentración es 0.15 g/L Solución. 1. Calculo de los valores de absorbancia. A = -log T [C] g/100mL 0.030 0.050 0.071 0.102 A 0.271 0.455 0.648 0.910 2. Para determinar la recta de regresión empleamos las fórmulas: a= ,r= y = bx + a (Modulo I) 0.030 0.271 -0.03325 -0.3 0.001106 0.09 0.009975 0.050 0.455 -0.01325 -0.116 0.000176 0.013456 0.001537 0.071 0.648 0.00775 0.077 0.000060 0.005929 0.000597 0.102 0.910 0.03875 0.339 0.001502 0.114921 0.013136 0.253 2.284 0.002844 0.224306 0.025245 0.06325 0.571 8.8766 a =0.571 – 8.8766*0.06325 = 0.0096 y = 8.8766x + 0.0096 Figura Nro 242. Recta de regresión.Fuente: www.definicionesmedicas.com/oxihemoglobina-y.../7.html - En caché - Similares 2.1. La absortibidad molar con: = = 8,8766 dL/g.cm* = 59029.39 L/mol.cm 3. Determine la transmitancia de una disolución cuya concentración es 0.15 g/L Con: A = aMb C A = 8.8766 = 0.1331 Luego: T = 10-A = 10-0.1331= 0.736037 y el % T = 73.6037 % Problema Nro. 49.El Al3+ puede determinarse mediante espectrometría de llama por su emisión a 396 nm. Se prepararon seis disoluciones, cada una de 25 mL, a partir de otra de concentración desconocida, a la que se le añadieron cantidades específicas de este catión, midiendo a continuación la intensidad emitida los resultados son: Al 3+(añadido)/mg 0 10 20 30 40 50 Intensidad/unidades 25 30 36 42 48 54 Determinar la concentración de Al3+ en la muestra original. Solución: 0 25 -25 -14.1667 625 200.6954 354.1675 10 30 -15 - 9.1667 225 84.02839 137.5005 20 36 - 5 - 3.1667 25 10.02799 15.8335 30 42 5 2.8333 25 8.027589 14.1665 40 48 15 8.8333 225 78.02719 132.4995 50 54 25 14.8333 625 220.0268 370.8325 150 235 0.00020 1750 600.8334 1025.0000 25 39.1667 0.5857 a =39.1667 – 0.5857*25 = -24.5238 y = 0.5857x – 24.5238 Figura Nro 243. Recta de regresión.Fuente: www.definicionesmedicas.com/oxihemoglobina-y.../7.html - En caché - Similares Con y = 0 tenemos que: x = 41.87 mg. Problema Nro. 50.La furosemida, M = 330.7 g/mol, es un deuretico, derivado del ácido antranílico, que se administra en casos de hipertensión, enfermedades renales, cirrosis hepática, etc. En disolución alcalina presenta un espectro de absorción con uno de los máximos centrados en 271 nm. Se analizó la cantidad de furosemida de una tableta disolviendo su contenido en disolución de NaOH 0.1 mol/L y enrasando a un volumen total de 100 mL. Una parte de 1.00mL de esta disolución se transfirió a un matraz de 50.0 mL, enrasándose con el mismo disolvente. Esta disolución dio un valor de absorbancia de 0.475 a 271 nm, utilizando una cubeta de 1.00 cm de paso óptico. Figura Nro.244. Espectro de absorción de furosemida en disolución acuosa. Fuente:www.definicionesmedicas.com/oxihemoglobina-y.../7.html - En caché - Similares Aesta longitud de ondauna serie de disoluciones patrón de este fármaco dieron las siguientes medidasde absorbancia, en cubeta de 1.00 cm: 105[C]molL-1 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 A (λ= 271 0.197 0.395 0.590 0.790 0.985 nm) Determinar la absortividad de este fármaco en estas condiciones. Solución.a = (3.22.). 1.00 0.197 -2 -0.3944 4 0.155551 0.7888 2.00 0.395 -1 -0.1964 1 0.038573 0.1964 3.00 0.590 0 -0.0014 0 0.000002 0 4.00 0.790 1 0.1986 1 0.039442 0.1986 5.00 0.985 2 0.3936 4 0.154921 0.7872 15.00 2.957 0 10 0.388489 1.9710 3 0.5914 0.1971 a =0.5914 – 0.1971*3 = 0.0001 y = 0.1971x + 0.0001 Figura Nro.245. Representación grafica para furosemida en disolución acuosa. Fuente:www.definicionesmedicas.com/oxihemoglobina-y.../7.html - En caché - Similares Luego podemos calcular la absortividad de este fármaco en estas condiciones: Pendiente = m = 0.1971Lmol-1, aM = 1.971x104Lmol-1.cm-1 Luego determinamos la cantidad de fármaco presente en la tableta expresada en mg, teniendo en cuenta el factor de dilución Fd= 50mL/1.00mL. [ ]= [ w = 1.21x10-3 40.0147= 40.0 mg. Problema Nro. 51.La riboflavina (C17H20N4O6,M= 376,4 g/mol) en disolución acuosa puede determinarse mediante la medida de la intensidad de fluorescencia, IF, a 520 nm previa excitación con radiación de 445 nm. Para disoluciones de este compuesto de distintas concentraciones se obtuvieron los siguientes resultados: [C]/ 2.0 6.0 10.0 IF/unidades 3.82 11.4 19.0 Una muestra comercial se analizó para la determinación de su contenido en riboflavina. Una parte de 10.0mL se trató convenientemente enrasándose después hasta un volumen total de 25.0 mL. La medida de la fluorescencia dio un valor de I F = 17 unidades, realizada en las mismas condiciones que con los datos de la tabla. Determinar el contenido de riboflavina en la muestra, expresándolo en mg/L. Solución. a= y = bx + a 2.00 3.82 -4 -7.5867 16 57.558017 30.3468 6.00 11.4 0 -0.0067 0 0.0000449 0 10.00 19.0 4 7.5933 16 57.658205 30.3732 18.00 34.22 6 11.4067 -0.0001 32 115.216267 60.720 1.8975, a =11.4067 – 1.8975*6 = 0.0217 y = 1.8975x + 0.0217 Figura Nro.246. Intensidad de fluorescencia de las disoluciones de riboflavina frente a la concentración. Fuente:www.definicionesmedicas.com/oxihemoglobina-y.../7.html. 1. De la recta de calibrada figura Nro.xxx se tiene que la intensidadde fluorescencia es linealmente aceptable frente a la concentración en el margen analizado. Donde IF = K[C] siendo la constante de proporcionalidad: K = 1.8975 2. La muestra comercial, de concentración desconocida, [ ] se diluyo hasta la concentración [C1] cuya fluorescencia es de IF =17 unidades, es decir: [C1]= = 8.9592 = [Co]*fd = [Co]x , [Co]= 22.25 x 8.366 mg/L, respuesta de la concentración de la muestra original. Problema Nro. 52. a. Indique el valor de absorbancia correspondiente a un valor de T = 45.0%. b. Si una disolución de concentración 0.0100 M tiene una T= 45.0% a una longitud de onda dada. ¿Cuál será el valor de transmitancia que corresponde a una disolución0.0200M de la misma sustancia? Solución. Formulas: T = I/Io, A= -log T, A= aM b [C] 1. A = = -logT = -log 0.45 =0.346787 2. Datos. [C1] = 0.0100M, T1 = 45.0%, T2 =? , [C2] = 0.0200M; aM b , A2 = 0.346787x = 0.693574 T = 10-A = 10-0.693574 = 0.2025 Luego: T = 20.25% Problema Nro. 53.Se toman 15 mg de un compuesto cuya masa molar es 384.63 g.mol -1. Para formar 5 mL de disolución. Posteriormente, se toma una alícuota de 1.00 mL. De dicha disolución para diluirla en un matraz aforado de 10 mL. Hasta el enrase. a. Halle la concentración de la muestra en el matraz de 5 mL. b. Determine la concentración de la sustancia en el matraz de 10 mL. c. La muestra de 10 mL. Se coloca en una celda de b= 0.5000 cm obteniéndose una absorbancia de 0.634 a 495 nm. Determine el valor de la absortividad molar de la sustancia a dicha longitud de onda. Solución: Formulas: T = I/Io, A= -log T, A= aM b [C], M= = a. M= = = 7.799704x10-3M b. moles iniciales = moles finales, MiVi = MfVf, MI = 7.799704, VI = 1Ml, Vf = 10 mL. M2 = = 7.7997x10-4M c. aM = = 1625.70M-1cm-1 Problema Nro. 54.El amoníaco puede ser determinado espectrofotométricamente mediante su reacción con fenol en presencia de hipoclorito, dando lugar a una sustancia de color azul que tiene su absorción máxima a 625 nm. Una muestra de 4.37 mg de proteína se digiere químicamente para convertir en amoníaco todo el nitrógeno presente, y al final del tratamiento el volumen de la muestra es de 100.00 mL. Una alícuota de 10.00 mL de esta disolución se trata con 5.00 mL de fenol y 2 mL de hipoclorito de sodio, y la muestra se diluye a 50 mL, midiéndose su absorbancia a 625 nm en una celda de 1.00 cm de espesor después de 30 minutos. Se prepara también una disolución de referencia patrón con 1.00 x 10 -2 g de cloruro de amonio disueltos en un litro de agua; una alícuota de 10 mL de esta disolución patrón se trata de la misma manera que la disolución problema. El blanco se prepara usando agua destilada en lugar del problema. PM (NH4Cl) = 53.50 g.mol-1 PA (N) = 14.006 g.mol-1 Muestra A625nm Blanco 0.140 Referencia 0.308 Problema 0.582 a. Calcule la absortibidad molar del producto azul. b. Calcule el porcentaje en masa de nitrógeno en la proteína. Solución. 1. Concentración de la solución patrón NH4Cl: M NH4Cl = = 1.869159x10-4M y el volumen es: VNH4Cl= 1000 mL. Se toma una alícuota de 10 mL y se afora a 50 mL igual que la muestra por lo que tenemos que saber cual es la concentración M2 NH4Clde esta solución de reacción de color: V1NH4Cl= 10 Ml, M1NH4Cl =1.869159x10-4M, V2NH4Cl= 50 mL, M2NH4Cl = ? M2 NH4Cl = 3.738318x10-5M 2. Luego (a) la absortividad molar del producto azul es: ACorregida = AReferencia – ABlanco = aM b. [C] aM = = = 4493.9997M-1cm-1 3. Ahora calculamos la concentración del problema en 50 mL. [C]problema en 50mL = = = 9.835337x10-5 M 4. Seguimos con el cálculo de la concentración de 10 mL. [C]problema en 10mL = = 4.9176685x10-4M 5. En un mol de NH3 existe 1 mol de N por lo tanto los moles y peso de nitrógeno son: nN = 4.9176685x10-4 M*0.100L = 4.9176685x10-5 moles de N. wN = 4.9176685x10-5 molesx14.006 gmol-1 = 6.887686 x 10-4 g %N = = 15.76% de nitrógeno en la proteína. Problema Nro. 55.El ión cobre (I) forma un complejo coloreado con la neocupreína el cual presenta un máximo de absorbancia a 454 nm. Dicho complejo puede extraerse con alcohol isoamílico, el cual no es soluble en agua. Suponga que aplica el siguiente procedimiento: 1) una roca que contiene cobre se pulveriza y los metales se extraen con un ácido fuerte. La disolución ácida se neutraliza con una base, y la disolución resultante se lleva a 250 mL.2) una alícuota de 10 mL de la misma se trata con 10 mL de agente reductor para pasar todo el cobre a ión cuproso, agregándose 10 mL de buffer para mantener el pH en un valor adecuado para la formación del complejo.3) Se toman 15 mL de esta disolución, se agregan 10 mL de neocupreína y 20 mL de alcohol isoamílico. Luego de agitar fuertemente, las dos fases se separan y el complejo de cobre está en su totalidad en la fase orgánica. Se mide la absorbancia de la fase orgánica a 454 nm en una celda de 1.00 cm. El blanco preparado presenta una absorbancia de 0.056. a. Si la muestra de roca tiene un miligramo de cobre, ¿cuál es la concentración del mismo presente en la fase orgánica? = 7.90 x 10b. Si ε3 M-1.cm-1 para el complejo, ¿cuál será el valor de absorbancia medido? c. Si se analiza una roca diferente y se obtiene una absorbancia no corregida de 0.874 ¿Cuántos miligramos de cobre hay en la roca? PA (Cu) = 63.546 g.mol-1 aM Solución.FórmulaA= aM b [C], 1. (a). Procedimiento: 1 mg de Cu en 250 mL de disolución (1) M1 V1 =M2 V2 2. De (1) se toman 10 mL y se llevan a 30 mL, disolución (2) 3. De (2) se toman 15 mL y el complejo se extrae totalmente en los 20 mL, de fase orgánica. 250mL ------- 1 mg 10 mL ------- x = 0.04 mg 30 mL -------- 0.04 mg 15 mL -------- y = 0.02 mg. 4. Estos 0.02 mg de cobre se encuentran disueltos en los 20mL, de la fase orgásnica, por lo tanto la [Cu] calculamos de la manera siguiente: = 1.57663 x 10-5M.[Cu] en la fase orgánica. 5. (b). Ablanco = 0.056 Luego: Acorregida = aM.b.[Cu] = 7.90 x 103 M-1.cm-1 x 1.00 cm x1.57663 x 10-5M = 0.1246 Amedida = Ablanco + Acorregida = 0.056 + 0.124 = 0.180 6. (c) calculo de mg de cobre en la roca: Acorregida = Amedida – Ablanco = 0.874 – 0.056 = 0.818 7. Concentración de Cu en la fase orgánica: [CCufase orgánica] = = 1.035443x10-4M mCu en la fase orgánica = 1.035443x10-4 1.315965x10-4g 8. Esta masa de cobre disuelta en la fase orgánica provino de la extracción realizada a partir de los 15 ml de la disolución (2). 15 mL ------- 1.315965 x 10-4g 30 mL ------- z = 2.631930 x 10-4g 9. Esta masa de cobre provino de la alícuota de 10 mL de la disolución (1): 10 mL ------- 2.631930 x 10-4g 250 mL ------ w = 6.579825 x 10-3g = (6.58 mg) Problema Nro. 56.El ión nitrito se emplea como conservador para el tocino y otros alimentos, generándose una controversia con relación a su potencial efecto carcinogénico. En una determinación espectrofotométrica de nitrito, se llevan a cabo una serie de reacciones que concluyen con la formación de un producto coloreado con absorbancia máxima a 520 nm. El procedimiento seguido para desarrollar color puede abreviarse de la siguiente manera: 1) a 50.00 mL de la disolución problema que contiene nitrito, se le agrega 1.00 mL de disolución de ácido sulfamílico (reacción 1:1). 2) luego de 10 minutos, se agregan 2.00 mL de disolución de 1- aminonaftaleno (reacción 1:1) y 1.00 mL de disolución buffer. 3) 15 minutos más tarde, se lee la absorbancia a 520 nm en una celda de b = 5.00 cm. Con esta técnica se analizan 3 soluciones: Dilución Volumen y características A520 A 50mL de extracto de alimento con cantidad 0.153 despreciable de nitritos B 50 mL de extracto de alimentos del que se 0.622 sospecha tiene nitritos C Idem que B, con el agregado de 10 L de 0.967 disolución de NaNO27.50X10-3M a. Calcule la absortividad molar del producto coloreado. b. ¿Cuántos microgramos de nitrito están presentes en los 50.0 mL del extracto de alimento B? PM (NO2-) = 46.004 g.mol-1 Solución. FórmulaA= aM b [C], 1. La disolución A puede considerarse como la disolución blanco a los efectos de corregir los valores de absorbancia medidos: Disolución B: AB corregida = 0,622 – 0,153 = 0,469 Disolución C: AC corregida = 0,967 – 0,153 = 0,814 Las absorbancias son aditivas, por lo tanto: AC = AB + ANaNO2 patrón 2. Calculamos el coeficiente de absortividad molar del producto coloreado. 0.814 = 0.469 + xbx [CNaNO2 patrón] 0.814 = 0.469 + xbx [ ] = = 49689.2 M-1cm-1 3. Luego calculamos la cantidad de nitrito presente en los 50 mL de extracto del alimento B. Empleemos las ecuaciones: A = xbx [CNaNO2 extracto] = xbx , despejamos n (moles) Moles de nitrito en B: = = 1.019376x10-7 moles 4.689537x10-6 g (4.69 ) Problema Nro. 58.La absorbancia de nitrato de cobalto [Co (NO3)2] y nitrato de cromo [Cr(NO3)3] son aditivas sobre el espectro visible. Se decide analizar una disolución que contiene ambos compuestos. Para ello se escoge dos longitudes de onda: 400 y 505 nm y se emplea una celda de 1 cm para el ensayo. Los resultados son los siguientes: A 400 = 1.167 A 505 = 0.674 0.530 15.2 5.070 5.60 Calcule las concentraciones de cromo y cobalto en la mezcla problema. Solución.FórmulaA= aM b [C] Planteamos las ecuaciones y luego reemplazando valores: + + x 1x [ ]+ x1x[ ] x 1x [ ]+ x1x[ ] ( ) 1.167 = 0.530x1x [ ] + 15.2x1x [ ], Despejando: [ ]= ( ) 0.674 = 5.07x1x [ ] + 5.60x1x [ ] ( ) En ( ) 0.674 = 5.07x1x [ ] + 5.60x1x ( ) [ ] = 5.01x10-2M [ ] = 7.50X10-2M Problema Nro. 59.Se desea analizar una muestra que contiene los analitos A y B. En el laboratorio se dispone de disoluciones patrón de ambos analitos de concentraciones exactamente conocidas. Luego de un proceso de preparación para el análisis en que la muestra esdiluida al décimo, 1 mL de la misma se mide a 425 nm y a 580 nm en una cubeta de 1.00 cm de camino óptico, obteniéndose los datos de la tabla I. Los estándares de laboratorio se someten al mismo procedimiento. Los resultados obtenidos aparecen en la tabla II. Determine la concentración de A y B en la muestra. Tabla I Longitud de onda Absorbancia 425nm 0.095 580nm 0.301 Tabla II Analito Molaridad(M) Longitud de Absorbancia onda A 0.0992 425nm 0.545 B 0.1023 425nm 0.227 580nm 0.823 Solución: Fórmula: A= aM b [C], 1. En primer lugar, a partir de los datos de la Tabla II, se deben calcular los valores de las absortibidades molares de A y de B a 425 y 580 nm. =5.493952M-1cm-1 =2.218964M-1cm-1 =1.260081M-1cm-1 =8.044966M-1cm-1 + + x 1x [ ]+ x1x[ ] x 1x [ ]+ x1x[ ] ( ) 0.095 = 5.493952 x1x [ ] + 2.218964x1x [ ], Despejando: [ ]= ( ) 0.301 = 1.260081x1x [ ] + 8.044966x1x [ ] ( ) En ( ) 0.301 = 1.260081x1x [ ] + 8.044966x1x ) [ ] = 2.327478x10-3M [ ] = 3.705015x10-3M 2. Finalmente calculamos las concentraciones en la muestra original ya que estas concentraciones que se han encontrado están al decimo molar: [ ] = 2.327478x10-3Mx = 2.327478 x 10-2M [ ] = 3.705015x10-3Mx = 3.705015x 10-2M