LABORATORIO MÉTODO ESTÁNDAR Murillo Luis
LABORATORIO MÉTODO ESTÁNDAR Murillo Luis
LABORATORIO MÉTODO ESTÁNDAR Murillo Luis
Resumen
En el siguiente trabajo teórico de laboratorio, se realizara una espectrofotometría por el método de
adición estándar, la cual se da desde la luz UV-Visible permitiendo determinar la radiación absorbida
por uno o varios componentes en una muestra; en este caso se determinaron las absorbancias de una
muestra que contiene Cromo (Cr) realizando una relación entre las absorbancias leídas teóricamente
con sus volúmenes estándar; lo anterior para hallar las relaciones matemáticas a partir de la ecuación
de la recta que permitan determinar la concentración de cromo en partes por millón (ppm).
PALABRAS CLAVES: Estudio espectral, Espectrofotometría UV-Visible, Cromo.
OBJETIVOS
1. Calcular el valor de la pendiente m e intercepto b a través de la ecuación de la recta; para
posteriormente calcular las desviaciones estándar.
2. Hallar la concentración en ppm de Cromo en la muestra dada por el profesor; según los datos
suministrados por el método de adición estándar.
MARCO TEÓRICO
Espectrofotometría
La espectrofotometría es un método de análisis basado en la relación entre la absorción de la luz por
parte de un compuesto y su concentración cuando se hace incidir en una luz monocromática, Einstein
en su explicación del efecto fotoeléctrico sugiere que la radiación electromagnética consiste en
partículas discretas llamadas fotones, los cuales tienen energías definidas y viajan a través del espacio
a la velocidad de la luz (Clavijo DIaz,2002), la radiación electromagnética puede interactuar con la
materia, es decir que a partir del resultado entre la interacción entre la transferencia de energía
con la radiación a la materia ocurriría un proceso de absorción y al proceso contrario emisión.
La ley de Lambert-Beer establece la relación lineal entre la absorción de la luz a través de una
sustancia y la concentración de esta, es decir que la cantidad de radiación electromagnética absorbida
por un analito puede relacionarse cuantitativamente con su concentración. La expresión matemática
de la ley de Beer indica la relación directa entre la absorbancia de un analito y su concentración en
dilución.
−𝑙𝑜𝑔𝑇 = 𝑎 ∗ 𝑏 ∗ 𝑐 = 𝐴
Para verificar el cumplimiento de la ley de Beer, se debe realzar la curva de calibración; absorbancia
(A) en función de concentración (c), para l cual se prepara soluciones de la sustancia de
concentraciones conocidas y se mide la transmitancia de la longitud de onda escogida. Si es válida la
ley de Beer, para esa sustancia a esas concentraciones la relación debe ser una recta, que pace por el
origen de los ejes cartesianos.
Para demostrar la linealidad se requiere cumplir ciertos criterios de aceptación en los que
estadísticamente se puedejustificar esa linealidad, para ello es necesario calcular:
1. La pendiente (m)
2. La ordenada de origen (b)
3. Coeficiente de correlación lineal (r2). Debe ser mayor a 0,9996
En caso de que la concentración del analito en una muestra se encuentre por debajo de los límites de
detección y o de cuantificación, se sugiere diseñar curvas de calibración que contengan implícito el
problema a través de la preparación de soluciones patrón,
Este método no elimina las interferencias, solo las compensa ya que se obtienen todas las señales
analíticas bajo las mismas condiciones. El procedimiento, consiste en la selección de alícuotas de un
volumen fijo de muestra (VM) a las cuales se les añaden volúmenes variables de un estándar (VS) de
concentración conocida (CS) diluyendo a un volumen final fijo (VT).
Problema
Se determinó el cromo de una muestra acuosa mediante la medición de 10,0 ml del problema en cada
uno de cinco matraces volumétricos de 50,0 ml. Se agregaron diversos volúmenes de un estándar que
contiene 12,2 ppm de Cr a los matraces, y las soluciones se diluyeron hasta el volumen.
b: 0,202
m:0,008
r:0,999
r2:0,999
Ecuación: Y = 0,008x + 0,202
2. Encuentre una expresión que relacione la absorbancia con la concentración del estándar y de
problema (𝐶𝑆 y 𝐶𝑋) y los volúmenes de los estándares y el problema (𝑽𝑺 y 𝑽𝑿) así como el
volumen al cual se diluyeron las soluciones (𝑉𝑇).
4. Demuestre que la concentración del analito está dada por 𝐶𝑋 = 𝑏∙𝐶𝑆/𝑚∙𝑉𝑆, en donde m y b
son la pendiente y el intercepto de la línea recta en a).
Se ajusta la anterior ecuación, reemplazando 𝑉𝑥 por 𝑉𝑠 para poder así obtener el valor de 𝐶𝑥 en todos
los puntos de la recta excepto cuando 𝑉𝑠 = 0, quedando la expresión:
X Y XY X2 (Xi-X)2 ŷ (Yi-ŷ)2
0,00 0,201 0,00 0,00 400 0,2022 1,44x10-6
10,00 0,292 2,92 100 100 0,2903 2,89x10-6
20,00 0,378 7,56 400 0,00 0,3784 1,6x10-7
30,00 0,467 14,01 900 100 0,4665 2,5x10-7
40,00 0,554 22,16 1600 400 0,5546 3,6x10-7
Σ 100 1,892 46,65 3000 1000 5,1x10-6
(sumatoria
s)
Existen despreciables desviaciones para los valores de desviación estándar en los cálculos de la
pendiente y el intercepto; por lo que se confirma la proximidad del coeficiente de correlación, el cual
se encuentra por encima de 0,9996 indicando una alta linealidad en el método.
CONCLUSIONES
Este método permitió analizar de forma cuantitativa una muestra de cromo de varios componentes,
este se aplicó mediante la lectura de la intensidad de la solución desconocida y luego midiendo la
intensidad de lo desconocido; con cantidades variables de solución estándar.
En conclusión, el método tiene un alto grado de precisión, debido a que se obtiene un valor de
r2=0,999; además de que se obtiene un porcentaje de error relativamente bajo.
BIBLIOGRAFÍA
Clavijo Díaz, A. (2002). Fundamentos de química analítica. (págs... 801-848). Bogotá, Colombia: Universidad
Nacional de Colombia