Universidad de Concepcin

Facultad de Farmacia
Departamento de Anlisis Instrumental

Informe de Laboratorio N 1

Determinaciones
Absorciomtricas

I. Resumen
El objetivo del prctico corresponde al clculo de la concentracin de una solucin de KMnO 4 de
concentracin desconocida. Para esto, se utiliz el espectrofotmetro spectronicc-20 y el fotocolormetro
------- y se verific si se cumple la ley de Lambert- Beer. Para esto , con el espectrofotmetro se elabor un
espectrograma para determinar la longitud de onda de trabajo y as, poder construir una curva de calibracin
adecuada Tambin se observ el espectro visible en un fotocolormetro. Luego, se extrajeron los datos
necesarios para determinar la concentracin de la muestra problema.
Los mtodos de clculo a utilizar fueron el mtodo absoluto, mtodo del factor e interpolacin de la curva de
calibracin. Los resultados obtenidos son los siguientes:
Mtodo del factor : 2,36x10-4 [M]
Mtodo absoluto: 2,48 x10-4 [M]
Mtodo de la curva de calibracin : 2,40x10-4 [M]
Introduccin:
La absorciometra es un mtodo ptico-qumico usado para el anlisis de muestras, se basa en la propiedad
de tomos y molculas de absorber radiacin electromagntica (REM), pasando de un estado fundamental a
un estado excitado. La ley de Lambert-Beer relaciona, la luz que deja pasar una solucin patrn, con la que
deja pasar la muestra, la concentracin, el largo de la cubeta y la absortividad.
Ley de Lambert-Beer:

A= k() x b x c
Donde A es la absorbancia, b es el camino ptico que debe recorrer la REM (cm), c es la concentracin, es
la longitud de onda y k es una constante , que depende de la unidad en la que este expresada la
concentracin:
a : coeficiente de absortividad (cm2/mg) cuando c est en (g/l)
: coeficiente de absortividad (cm2/mmol) cuando c est en (M)
Esta ley slo es valida para luz monocromticas, soluciones diluidas y verdaderas, y a temperatura e ndice
de refraccin constantes.
La transmitancia (T) es la cantidad de potencia luminosa que logra pasar por una
solucin. La potencia que no es transmitida, es absorbida, as se puede relacionar con
la ley de Lambert-Beer.

A = 2 log %T = -log %T
Para medir la transmitancia, se puede usar un espectrofotmetro , que hace un barrido de las longitudes de onda,
midiendo la transmitancia en cada una o se puede usar un fotocolormetro, que trabaja con filtros.

II.

Parte Experimental

Materiales
Espectrofotmetro Spectronic-20 Nmero de serie 0346C5
Colormetro Jenway modelo 6061 Nmero de serie 1529
- Bureta de 25 mL (+ 0,1 [mL])
- Pipeta parcial de Doble aforo de 5 [mL] ( 0,1 [mL])
- Solucin patrn de KMnO4 de concentracin 2,4 10-3 [M]
- Cubetas de vidrio para medicin (de 1 [cm] de longitud)
- Embudo
- Agua destilada
- Matraces de aforo de 25 mL (+ 0,04 [mL])
- Piseta
- Vaso de precipitado plstico
- - soporte universal- pinzas- nuez
Mtodo

Espectrofotmetro:
Calibracin: Se enciende el instrumento, se espera a que inicie el sistema y se deja
estabilizar por 10 minutos, luego se ajusta el 0 % de transmitancia (corriente oscura)
y luego se ajusta el blanco (100 % de transmitancia )
Mediciones: Se ajusta con la perilla la longitud de onda de trabajo a la cual se desea
medir, luego se inserta la cubeta con la muestra y se mide su %T. Luego se cambia la
longitud de onda , y se vuelve a calibrar el instumento, eso se hace cada vez que se
cambia la longitud de onda.
Fotocolormetro:
Calibracin: Se enciende el instrumento, se espera a que alcance su estabilidad trmica
(aprox. 10 minutos), y luego se calibra. Esto se hace insertando la cubeta negro,
cerrando la tapa, y presionando CAL esto ajusta el 0%T. Se presiona nuevamente CAL y
se inserta la cubeta blanco, y se presiona CAL, esto ajusta el 100%T.
Mediciones: Se selecciona el filtro de longitud de onda a la que se desea trabajar girando
la perilla que tiene a la izquierda, la cual cambia los filtros del instrumento.
Posteriormente se calibra el instrumento y se mide la muestra insertndola en el
compartimiento portacubeta. La muestra para la medicin cuantitativa, debe estar cerca
de la absorbancia de mnimo error (A=0,434), por lo tanto, si da muy lejos de este valor,
se debe diluir la muestra. Despus de cambiar la longitud de onda, se debe calibrar
nuevamente el instrumento.

III.

Resultados

Espectrograma

Tabla N 1: Datos del Espectrograma a concentracin 3,4610 -4 M (Absorbancia Terica = 0,8) en

Espectrofotmetro Spectronic-20, a 25C.
[nm]
600
580
560
540
535
530
525
520
515
510
500
490
480

%T
81
60
31
16
15,5
15
14,5
16
17
19
24,5
32
42

A
0,0915
0,220
0,509
0,796
0,809
0,824
0,839
0,795
0,769
0,721
0,611
0,495
0,377

Grfico N1: Espectrograma A vs y %T vs rango 480 A 600 nm

Espectograma de KMnO
100

%T

80

0.8

60

0.6

40

%T

Abs

0.4

20
0
480

0.2

500

520

540

560

580

Longitud de onda [nm]

0
600

Absorbancia

Figura n1: Espectrograma de KMnO4 utilizando un espectrofotmetro.

Curva de calibracin KMnO con espectrofotometro

Tabla N2: Datos para el cumplimiento de LLB en la curva de calibracin para

KMnO

Absorban
cia
Terica

Concentrac
in
Terica[M]
8,25 x 10

Volumen
de
patrn[m
L]
0,859

Volumen
de patrn
tomados[
mL]
0,8

0,2

7,68 x 10

64

0,4

1,65 x 10

1,719

1,7

1,63 x 10

43

0,6

2,47 x 10

2,573

2,6

2,50 x 10

27

0,8

3,30 x 10

3,438

3,4

3,26 x 10

18

1,0

4,12 x
10
4,95 x
10

4,292

4,3

4,13 x 10

13

5,156

5,2

4,99 x 10

1,2

Concentraci
n real[M]

%T

0,19
4
0,36
7
0,56
9
0,74
5
0,88
6
1,15
5

[cm/mm
ol]
2526,0
2251,5
2276,0
2285,3
2145,3
3116,2

Grafico N2: Curva de calibracin para el KMnO con una longitud de onda de 540
[nm]

Curva de calibracin para KMnO

1
0.8

f(x) = 2166.43x + 0.02

R = 1

0.6
Absorbancia

Longitud de onda
525[nm]
Linear (Longitud de
onda 525[nm])

0.4
0.2
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Concentracin [M]

Figura n2: Curva de calibrado A vs C del KMnO4 utilizando espectrofotmetro.

Fotmetro de filtro

Tabla N3 : Lecturas instrumentales en fotmetro con = 550 [nm]

N de muestra

A con filtro
%T calculado

=520 [nm]
calculado[cm/mmol]
1
0,082
82,8
1067,7
2
0,236
58,0
1447,9
3
0,405
39,4
1620,0
4
0,554
28,0
1699,4
5
0,719
19,1
1740,9
6
0,876
13,3
1755,5
MP
0,456
35,0
---------Tabla N 4: Lecturas instrumentales con =600 [nm]

N de muestra
1
2
3
4
5
6
MP

A con filtro =
600 [nm]
0,0209
0,0292
0,0585
0,0670
0,0773
0,1249
0,0639

%T calculado
95,3
93,5
87,4
85,7
83,7
75,0
86,3

calculado
[cm/mmol]
272,1
179,1
234,0
205,5
187,2
250,3
--------

Curva de calibracin en fotmetro para KMnO

1
Longitud de onda
520 [nm]
Linear (Longitud de [nm])
0.8 =f(x)
= 1809.98x - 0.04
R = 1
0.6
Absorbancia 0.4
0.2
Longitud de >Linear (Longitud de >f(x)
=
225.53x
0
0
0 R = 0.95
0
0
0
0
0
0
Concentracin [M]

Grafico N
3: Curva de calibracin para KMnO en fotmetro con filtro =550[nm] y =660[nm]

Figura N3: Curva de calibrado A vs C del KMnO4 utilizando

fotocolormetro.

IV.

Conclusin

El objetivo de este practico es determinar la concentracin del KMnO 4 en la muestra problema, utilizando dos
instrumentos distintos, el espectrofotmetro, que en este caso usamos el Spectonic-20 y un Fotocolormetro
colorimeter 6061.
Trabajamos primero con el espectrmetro, con el cual hicimos el espectrograma para obtener la longitud de
onda de trabajo , nosotros obtuvimos un valor de 525 nm, este valor es bastante parecido al terico de 520 nm.
Entonces, este 525 nm es la mxima y donde se obtiene un mximo de sensibilidad.
A partir de esta longitud de onda se calcul el practico: 2424,8 [cm2/mmol], con el cual se prepararon las
soluciones a las que se les midi %T, luego se convierten estos valores a absorbancia, para hacer una curva de
calibrado de A vs C, en la cual se observa una recta, lo que indica que se cumple la ley de Lambert-Beer.
Siguiendo con el procedimiento se interpola la curva de calibrado para determinar las concentraciones.
En el fotocolormetro no se puede hacer un Espectrograma as que se usa la longitud de onda de trabajo
determinada para el espectrofotmetro. En el fotocolormetro no se puede seleccionar la longitud de onda , por
lo tanto, hay que buscar un filtro que se acerque ms al valor de la longitud de onda de trabajo. Se toman las
mediciones de %T , se convierten a absorbancia y se construye una curva de calibracin.
Luego, se interpola la curva de calibrado y se determinan las concentraciones.
Al observar la tabla n2 los valores de (e*b) son muy cercanos entre si excepto por el ultimo punto que
se escapa de la tendencia , por lo cual, decidimos eliminarlo. Que los valores sean cercanos nos indica que se
cumple la ley de Lambert-Beer dentro de un rango de las concentraciones desde 7,68x10 -5 M a 4,13x10-4 M.
El grfico n3 muestra la importancia que hay al elegir una adecuada longitud de onda en el fotocolormetro , ya
que esta eleccin afectara la sensibilidad de nuestro mtodo al informar los resultados y tambin influye en el
valor de . Se puede observar entonces que la recta en azul que es la que corresponde a la longitud de onda de
520 nm tiene una mayor pendiente lo que nos indica que es mucho ms sensible . Al trabajar a una longitud de
onda en que no hay un mximo de absorcin (el caso de la recta en rojo, de 600nm) el valor de se ve
drsticamente reducido lo cual lleva a determinaciones cuantitativas errneas.

V-

Ejemplos de calculos

a.- Clculo de concentracin terica para solucin de absorbancia 0,8

A T = T x b x C muestra
Cmuestra =

AT
=
T x b

0,8
mol
=3,48104 [
]
2
L
cm
2300
x 1[cm]
mmol

[ ]

b.- Calculo de volumen patrn necesario

C patron x V patron=C muestra x V muestra

V patron =

C muestra x V muestra
=
C patron

25 [ mL ] x 3,48 x 104 [
2,4 x 103 [

mol
]
L

mol
]
L

=3,62[mL]

c.- Calculo de absorbancia

Tomando los datos de la tabla N1 para una = 540[nm]

A=2log %T

A=2log 81=0,0915

d.- Calculo de la concentracin real para la solucin de absorbancia 0,8

A partir del volumen de patrn necesario calculado previamente y la concentracin de la
solucin patrn ocupada en el trabajo practico.

C patron x V patron=C muestra x V muestra

Cmuestra =

V patron x C patron 3,6 [ mL ] x 2,4 x 103 [mol /L]

mol
=
=3,46 x 104 [
]
V muestra
25[mL ]
L

e.- Calculo de experimental

Tomando los datos obtenidos de la =525[nm] donde se alcanza la mxima absorbancia
y la concentracin real obtenida anteriormente.

A= x b x C real

A
=
b x C real

0,839
1 [ cm ] x 3,46 x 104

[ ]
mol
L

=2424,8[

c m2
]
mmol

f.- Calculo de absortividad a (practico)

Ocupando el coeficiente de absortividad molar calculado anteriormente y el peso
molecular de KMnO ( 158 [g/mol] )

=a x PM KMnO
2

a=

cm
]
mmol
c m2
=15,35[
]
g
mg
158[
]
mol

2424,8 [

PM KMnO

g.- Calculo de concentracin terica para solucin de absorbancia 0,2(curva de

calibracin con espectrofotmetro)

A= x b x C

C=

A
=
xb

0,2

[ ]
2

2424,8

cm
x 1[cm]
mmol

=8,25 x 105 [ M ]

h.- Calculo de volumen de patron necesarios para solucin de absorbancia 0,2(curva de

calibracin con espectrofotmetro)

C patron x V patron=C muestra x V muestra

C
x V muestra
V patron = muestra
=
C patron

25 [ mL ] x 8,25 x 105 [

mol
]
L

mol
2,4 x 10 [
]
L

=0,859[mL]

i.-Calculo de concentracin real para solucin de absorbancia 0,2(curva de calibracin

con espectrofotmetro)

C patron x V patron=C muestra x V muestra

Cmuestra =

V patron x C patron 0,8 [ mL ] x 2,4 x 103 [mol /L]

mol
=
=7,68 x 105 [
]
V muestra
25[mL ]
L

j.- Calculo de absorbancia a partir de la lectura instrumental del %T con el

espectrofotmetro
A partir del %T obtenido con una A terica de 0,2 ( %T = 63%)

A=2log %T
A=2log 64=0,194

k.- Calculo de a partir de la lectura del espectrofotmetro con una absorbancia terica
de 0,2

A= x b x C

A exp
=
b x C real

0,194
1 [ cm ] x 7,68 x 105 [

mol
]
L

l.- Calculo del factor de dilucin

=2526,0[

c m2
]
mmol

Fd =

V f 25[mL ]
=
=5,0
V i 5,0[mL ]

m.- Calculo de la concentracin MP por el mtodo del factor

Se realiza mediante regla directa entre la muestra problema y una solucin de
concentracin estandar cuya absorbancia sea similar a la absorbancia de muestra
problema: Utilizando el segundo dato de la tabla N 2

C ST
2,50 x 104 [ M ]
C MP= A MP x
=0,5376 x
=2,36 x 104 [ M ]
A ST
0,569

( )

Concentracin real MP = Concentracin MP diluida Factor de dilucin

2,36 10 -4 [mol/L] 5,00 = 1,18 10-3 [mol/L] (concentracin MP real)
n.- Calculo de la concentracin MP por el mtodo absoluto

A= x b x C
C=

A
=
xb

0,5376

[ ]
2

2166,4

cm
x 1[cm]
mmol

=2,48 x 104 [ M ]

Concentracin real MP = Concentracin MP diluida Factor de dilucin

2,48 10 -4 [mol/L] 5 = 1,24 10-3 [mol/L] (concentracin MP real)
o.- Calculo de la concentracin MP por el mtodo de la curva de calibracin
La ecuacin de la recta es y = 2166,4x + 0,0165 en la cual y corresponde a la
absorbancia de la MP , la cual se midio a una longitud de onda de 525[nm] , al despejar x
se obtendr la concentracin de la MP.

x=

y0,0165 0,53760,0165
=
=2,40 x 103 [ M ]
2166,4
2166,4

Concentracin real MP = Concentracin MP diluida Factor de dilucin

2,40 10 -4 [mol/L] 5,00 =1,2 10-3 [mol/L] (concentracin MP real)

p.- Calculo definitivo de la concentracin MP aplicando el factor de dilucin al mtodo del

factor

C MP inicial =C MP x F d =2,40 x 104 [ M ] x 5,0=1,2 x 103 [ M ] x 158

[ ]

[ ]

g
mg
mg
x 1000
=189,6 [
]
mol
g
L