INFORME-N.-2-INSTRU

“

 Año de la consolidación de Mar de Grau”

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, Decana de América)

FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA E.A.P DE FARMACIA Y BIOQUIMICA OBTENCION DEL ESPECTRO DE AZOSULFAMIDA LONGITUD DE ONDA OPTIMA  Y CURVA DE DE RINGBOWN

Asignatura: Química Analítica Instrumental.

Docente: Norma Carlos Casas.

Grupo: Jueves de 10:00 am – am  – 2:00  2:00 pm

Integrantes del grupo:     

Abanto Bello, Angela Rebeca. Cóndor Ambulay, Pablo César. Osorio Ayala, María Elena Reyes León, Ronald Alberto. Tito Pillaca, Nancy Jenny.

LIMA  – PERÚ

2016 - II

I.

OBJETIVOS:  

II.

Aprender a graficar la curva de Ringbom Demostrar el postulado de la ley de Beer

FUNDAMENTO: La espectrofotometría es uno de los métodos de análisis más usados, y se basa en la relación que existe entre la absorción de la luz por parte de un compuesto y su concentración. Cada sustancia tiene su propio espectro de absorción, el cual es una curva que muestra la cantidad de energía radiante absorbida. Una de las alternativas de cuantificar la sensibilidad espectral de los fotorreceptores es a través de su absortancia. El espectro de absorción es la función que nos da la absortancia para cada longitud de onda. Sin embargo se han encontrado pocas excepciones a la generalización de que la absorbancia está relacionada en forma lineal con la longitud de la trayectoria. Por otra parte, se ha encontrado desviaciones frecuentes de la proporcionalidad directa entre la absorbancia medida y la concentración cuando la longitud es constante. Para que no ocurra errores durante nuestro análisis y hacerlo de manera adecuada hacemos uso de la curva de Ringbown. La curva de Ringbown relaciona la absortancia con la concentración del analito. Se da la medición de la absorbancia de diferentes concentraciones del analito, se procede a hallar el porcentaje de transmitancia y con esto la absortancia, luego se relacionara sus concentraciones y de acuerdo a la curva espectral reconoceremos la contracción óptima en la cual cumpla con la ley de Lambert-Beer. El intervalo de concentración óptimo para un método analítico y un aparato determinados se puede establecer mediante un gráfico llamado de Ringbown, en el que se representan en ordenadas las transmitancias por ciento y en las abscisas los logaritmos de las concentraciones del constituyente buscado. Si el intervalo de concentraciones tomadas para construir este grafico es suficientemente amplio, se obtendrá una curva de tipo sigmoideal con una porción central rectilínea. Esta parte central virtualmente recta del gráfico de Ringbown corresponde al intervalo óptimo de concentraciones.

III. DESARROLLO DE LA PR CTICA:

Prender el estabilizador 220v Encender el espectrofotómetro

Mientras tanto tenemos que ir preparando la sustancia estándar (azosulfamida) a diferentes concentraciones: 0.1μ/mL;0.5μ/mL;1μ/mL;3μ/mL;4μ/mL;6;8;10;1 2;14;16;18;20;25;30;40;45;50;60;80;100μ/mL

Al tener ya todas las disoluciones de diferentes concentraciones pasaremos a llevarlo al espectrofotómetro para determinar el % de transmitancia

Seleccionar la longitud de onda (450nm a 600nm)

Primero el blanco es insertado en el paso de luz

Luego nos dará un porcentaje de transmitancia y nosotros debemos de hallar la absortancia restando 100-%T

IV.

RESULTADOS:

ESPECTROFOTOMETRO: Marca: Termo Scientific Modelo: Genesys 10S UV-UIS Espectro Photometric Sustancia: Azosulfamida Longitud de onda en la que se trabajó: 525 nm.

Concentración µg/mL 0.1

%Transmitancia (%)

Absortancia (100-%T)

98

2

0.5

89.3

10.2

1

92.1

7.9

3

82.5

17.5

4

77.8

22.2

6

68

32

8

66.1

33.9

10

52.6

47.4

12

52.8

47.2

14

46.1

53.9

16

40.7

59.3

18

34.8

65.2

20

33.5

66.5

25

23.1

76.9

30

15.6

84.4

40

9

91

45

6.7

93.3

50

4.8

95.2

60

1.6

98.4

80

0.9

99.1

100

0.2

99.8

V.

CUESTIONARIO:

1. ¿A qué se deben los máximos de absorción en una curva espectral?  A partir de una solución diluida de un compuesto, cuya absorbancia máxima entra dentro del rango de medida del espectrofotómetro, se verá el valor de absorbancia a diferentes longitudes de onda frente a un blanco que contenga el disolvente de la solución de la muestra a caracterizar. A partir del espectro de absorción se obtendrá el valor de λ al que el compuesto presenta la mayor absorbancia (λ máx.). Dicho λ se utilizará a la hora de hacer determinaciones cualitativas y cuantitativas del compuesto. El espectro de absorción de un cromóforo depende, fundamentalmente, de la estructura química de la molécula. No obstante, hay una gran cantidad de factores que originan variaciones en los valores de λ máx. y εM, entre los que se incluye el pH, la polaridad del solvente o moléculas vecinas y la orientación de los cromóforos vecinos; y cada uno afecta de forma particular. Por ejemplo, variaciones originadas por cambios de pH son debidas al efecto de éste sobre la ionización del compuesto. A continuación se muestran como ejemplo los espectros de absorción de HNTS (un reactivo empleado para la determinación de especies oxidantes) y comprobándose que por espectrofotometría se puede seguir el efecto que ejercen el pH y los oxidantes. Para obtener una curva de calibrado de un compuesto se preparan soluciones de diferentes concentraciones del mismo, determinándose para cada una de ellas el valor de absorbancia a λ  máx. Estos valores de absorbancia se representan en el eje de abscisas (eje de x) y los de concentración en el eje de ordenadas (eje de y). Se observará que, a bajas concentraciones, el aumento de concentración se corresponde con un incremento lineal en la absorbancia (zona de cumplimiento de la ley de LambertBeer). A concentraciones altas la linealidad se pierde y se observa que la línea se aplana, por lo que las medidas son poco fiables. La representación de Lambert-Beer, A = ε·c·l, nos permitirá calcular el valor del coeficiente de extinción molar, que corresponde a la pendiente de la recta.  (1)

2. Deacuerdo a la estructura química del compuesto estudiado ubique

el o los grupos cromóforos, señale las transiciones electrónicas respectivas

CROMOFOROS

ESTRUCTURA

TRANSICIONES ELECTRÓNICAS

Aso

Alqueno

3. ¿Cuáles son las transiciones electronicas y sus valores de longitud

de onda de maxima absorcion, en que consisten las bandas b, e k y r que presentan los hidovarburos aromáticos? Son generadas entre distintos niveles de energía, proveniente de la absorción de la radiación. Existen cuatro tipos de transiciones. A) σ σ* B) π π* C) n σ* D) n π* 1.

Transiciones σσ*. Se presentan en todos los compuestos orgánicos. Son en general de gran energía (UV de vacío) e intensidad.

2. -Transiciones σπ"* y "πσ*. Son posibles solo en compuestos insaturados. Son transiciones de baja intensidad (regiones de definición de los orbitales involucrados diferentes)en el UV lejano. Carecen de interés práctico.

3. Tr ansiciones nσ*. Se presentan en compuestos con heteroátomos (O, N, S, Hal), generalmente en la región cercana a los 200 nm. La intensidad es variable dependiendo de la naturaleza del orbital n 4. Transiciones ππ*. Presentes solo en compuestos insaturados. En ausencia de conjugación estas transiciones se presentan en UV de vacío. Dan lugar a bandas intensas que `pueden aparecer en UV cercano si está presente insaturación conjugada.

5. Transiciones nπ*. Presentes en compuestos insaturados con heteroátomos (grupos carbonilo, nitro, azo, tiocarbonilo). Dan lugar a bandas débiles usualmente en la región UV cercana (baja energía de transición). . EN QUE CONSISTEN LAS BANDAS B, E K Y R QUE PRESENTAN LOS HIDOVARBUROS AROMATICOS Un caso aparte son los hidrocarburos aromáticos que poseen dos absorciones características conocidas como banda E (etilénica) y banda B (bencenoide) que se ven modificadas por la presencia de dobles enlaces conjugados (E -> K (conjugación)) y la presencia de elementos con pares de electrones sin compartir: banda R (radicalaria)

4. ¿En qué consiste la absortividad molar? ¿Qué factores hacen variar

sus valores? La absortividad molar es una constante de proporcionalidad, donde su magnitud dependerá de la concentración (moles por litro), longitud de la celda (centímetros), de las especies y de la probabilidad de que tenga lugar una transición que absorba energía.

Absortividad molar

5.

De acuerdo a la curva de Ringbown, explique y fundamente ¿A qué se debe la formación de mesetas, inferior y superior? Se fundamenta según la ley de Beer: a mayor concentración mayor absorbancia y menor transmitancia. Como se trabajó con soluciones diluidas y concentradas de azosulfamida, en las soluciones concentradas el %T será menor y la absortancia hallada será mayor según la fórmula: A= 100-%T esto originará en la curva de Ringbown mesetas superiores, de la misma manera con soluciones diluidas se genera mesetas inferiores.

6.

Investigue en los principales errores en la lectura de absorbancia relacionados con la concentración absoluto / Cuál es la aplicación práctica de la curva de crackford?

Bien sea una medida directa (la que da el aparato) o indirecta (utilizando una fórmula) existe un tratamiento de los errores de medida. Podemos distinguir dos tipos de errores que se utilizan en los cálculos:

Error absoluto.  Es la diferencia entre el valor de la medida y el valor tomado como exacta. Puede ser positivo o negativo, según si la medida es superior al valor real o inferior (la resta sale positiva o negativa). Tiene unidades, las mismas que las de la medida.

Error relativo. Es el cociente (la división) entre el error absoluto y el valor exacto. Si se multiplica por 100 se obtiene el tanto por ciento (%) de error. Al igual que el error absoluto puede ser positivo o negativo (según lo sea el error absoluto) porque puede ser por exceso o por defecto. No tiene unidades.

Esta gráfica indica que el error depende en forma compleja de la medida de la transmitancia y para valores muy bajos o muy altos de transmitancia, el error en la concentración crece exponencialmente, mientras que para valores intermedios el error permanece aproximadamente constante, presentándose un mínimo error en la concentración para la transmitancia correspondiente a 0.368 o 36.8 %T.

VI.

DISCUSIÓN: 



 

Un buen análisis sea cuantitativo o cualitativo, debe ser considerado cuando se trabaje en una zona optima, libre de errores o de que estos sean mínimos, la curva de Ringbown nos determina una zona de trabajo de acuerdo a las concentraciones y de la absortancia; debemos discernir entre en el término “absorbancia” y “absortancia”. La absortancia es la fracción de radiación incidente absorbida por la muestra; mientras que la absorbancia es la intensidad de la luz con una longitud de onda específica y que es pasada por una muestra. (Harris, 2001). La curva de calibración sirve para determinar la zona de trabajo y permite evaluar la sensibilidad del método, es posible utilizar menor cantidad de muestra para así obtener una mayor pendiente. Lo cual sería una buena observación para la práctica ya que utilizamos cantidad no medidas de las muestra problema. (Eugene, 2004).

En la práctica realizada del laboratorio se trabajó con la solución azosulfamida, el cual era nuestro analito, se procedió a preparar una solución de 1ml en 100 ml, el cual contenía 500 ug/ml y luego a partir de esta se preparó diferentes soluciones con diferentes concentraciones de 100ug/ml, 80 ug/ml, 60 ug/ml, 50 ug/ml, 45 ug/ ml, 40 ug/ml, 30 ug/ml, etc. Para efectuar el análisis de las soluciones en el espectrofotómetro, se utilizó una longitud de onda de 525nm, pues como se determinó anteriormente a esta longitud la absorbancia (luz que se absorbe al incidir sobre un cuerpo) es mayor y el porcentaje de transmitancia (luz que al incidir sobre un cuerpo lo atraviesa y no se absorbe) es menor. Según la ley de Lambert-Beer la absorbancia es directamente proporcional a su

concentración, pues a mayor número de moléculas mayor interacción de luz con ellas y esto se pudo comprobar pues cuando tuvimos la concentración de 100 ug/ml se tuvo un porcentaje de transmitancia de 0,2%, esto nos quiere decir que hubo mayor absorbancia y menos luz atravesó la muestra, en cambio, cuando se utilizó la concentración de 0,1 ug/ml, se tuvo un porcentaje de transmitancia de 98%.

VII.

CONCLUSIONES:

Se concluye que mediante esta técnica a partir de los valores de transmitancia, nos servirá para hallar los valores de absortancia ( ABSORTANCIA = 100 - %T) que nos servirá luego para trazar la gráfica de la curva sigmoidal (curva de Ringbown) en relación absortancia vs. Concentración.

Logramos comprobar mediante los datos obtenidos con el espectrofotómetro , la ley de Beer , donde nos dice que a mayor concentración menor transmitancia y que a menor concentración hay mayor transmitancia, estando en razón directamente proporcional absorbancia con concentración.

VIII.

BIBLIOGRAFÍA:

1. Skoog D. Principios de análisis instrumental. México: EDITORIAL CENGAGE; 2008. Pag. 336 2. Rodríguez C. Gómez H. Reátegui S. ESTUDIO DE LA SENSIBILIDAD ESPECTROFOTOMETRIS DEL CROMO (III) Y DEL CROMO (VI). Revista Peruana de Química e Ingeniería Química. vol. (5) N (1). 2002. Pág. 29-36 3. Clavijo A. Fundamentos de química analítica: equilibrio iónico y análisis químico. Bogotá: Unibiblos; 2002. Pág. 828. 4. Artigas J. Fundamentos de colorimetría. Valencia: Maite Simón; 2002. Pág. 27. 5. 1.- Harris D. “Análisis Químico Cuantitativo”. 5º Edición. Editorial Reverté. España; 2001. 6. Eugene O. “Métodos ópticos de análisis”. 1º Edición. New York: edit. Reverté 2004. 7. Abril, N. Espectrofotometría: Espectros de absorción y cuantificación colorimétrica de biomoléculas. Departamento de bioquímica y biología molecular. 2010. Vol. (1). Pág. 4-5.