Conocimiento y Manejo del Espectrofotómetro UV-VIS

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De acuerdo a Torres (2015) el permanganato de potasio tiene un valor máximo de absorbancia a una longitud de onda de 525 nm. Esto quiere decir que en este valor de longitud de onda la molécula de permanganato puede absorber la mayor cantidad de energía, esto ocurre porque el electrón del oxígeno absorbe el fotón de luz, se excita y pasa al manganeso, observándose en la solución de permanganato una coloración violeta (Walton & Reyes, 2015).

El color púrpura característico del permanganato de potasio, se da, como en todos los colores que podemos percibir debido a la mezcla de los colores fundamentales que son: azul, rojo y verde. Debido a lo anterior, percibimos colores que no están en el espectro visible como el púrpura, que es una mezcla de rojo y azul (Pérez y Pérez, 1990). De acuerdo al dato experimental obtenido, se obtuvo una longitud máxima de absorción de 546 nm, lo que corresponde con la longitud de onda comprendida entre los rangos del espectro visible del color verde y amarillo (530-580 nm), de acuerdo a la tabla 1 presentada a continuación se confirma que la emisión de estos colores da una tonalidad púrpura característica del permanganato.

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Tabla 1. Colores aparentes y absorbidos según la longitud de onda (Pérez y Pérez, 1990).

La absorción de esta radiación causa la promoción de un electrón a un estado excitado. Los electrones que se excitan al absorber radiación de esta frecuencia son los electrones de enlace de las moléculas, por lo que los picos de absorción se pueden correlacionar con los distintos tipos de enlace presentes en el compuesto. Debido a ello, la espectroscopía UV-Vis se utiliza para la identificación de los grupos funcionales presentes en una molécula. Las bandas que aparecen en un espectro UV-Vis son anchas debido a la superposición de transiciones vibracionales y electrónicas. Es así como mediante la espectrofotometría de uv-vis fue útil para identificar el grupo absorbente del permanganato de potasio, el oxígeno (Rubinson K. & J. Rubinson, 2001).

Conforme a la ley de Lambert-Beer la absorbancia de una muestra es proporcional a la concentración de la sustancia que absorbe la luz incidente. Si el objetivo de la práctica consistiera en conocer la concentración de permanganato se podría emplear siempre y cuando se tomen distintas muestras diluidas con lo que se lograría construir una curva patrón, sin embargo J. Rubinson & K. Rubinson, mencionan que un valor de absorbancia cercano a 2 expresa que la muestra ha logrado absorber la luz incidente en un 99%, lo que demuestra que la muestra fue capaz absorber casi en su totalidad la luz incidente, al obtener un valor 1.959.

El gráfico que se obtuvo gracias al espectrofotómetro, muestra dos bandas de máxima absorbancia, ambos alcanzan un valor parecido de absorbancia, difieren por una pequeña diferencia de longitud de onda, sin embargo esto expresa únicamente la resolución de las longitudes de onda.

Conclusiones

Al término de la práctica se logró conocer de manera general las partes y manejo del espectrofotómetro UV-Vis. Cabe mencionar que dicho conocimiento adquirió una sustentación teórica mediante la investigación llevada a cabo para hacer el cuestionario y la discusión de resultados. De manera general se puede decir que este aparato es de mucha importancia en el análisis químico, ya que permite identificar tipos de enlaces químicos, concentraciones de muestras problema, etc. Cabe mencionar que no basta sólo con saber utilizar el espectrofotómetro, sino que también se requiere saber interpretar los datos en forma numérica y gráfica que arroja.

Cuestionario

1.- Indicar qué fotones tienen mayor longitud de onda, los de color rojo o los de color azul y esto en cuanto a energía de la radiación que significa (Explícalo con tu palabras).

Como se puede ver en la siguiente tabla el color rojo presenta una longitud de onda mayor con respecto al color azul. Esto quiere decir que como el color rojo está más cerca del infrarrojo las radiaciones emitidas tienen relación con el calor, en comparación con el color azul que es más cercano a la luz ultravioleta, la cual tiende al cáncer por su gran energía.

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2.- Investigar la relación entre la longitud de onda de absorción y el color observado.

Al presentar un máximo en la zona del ultravioleta a 310 nm y otro a 525 nm, la absorción de esa banda en el visible es la que provoca que una disolución de permanganato de potasio tenga el color morado característico. Además de que de acuerdo a la longitud de onda obtenida se puede observar que el color absorbido fue el verde presentando un púrpura como resultado.

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(Pérez y Pérez, 1990)

3.- ¿Qué rangos de longitud de onda le corresponden a los distintos colores que integran la luz blanca?

La radiación electromagnética con una longitud de onda entre aproximadamente 400 nm y 700 nm es detectado por el ojo humano y percibida como luz visible.

Las diferentes sensaciones que la luz produce en el ojo, se denominan colores, dependen de la frecuencia (o de la longitud de onda electromagnética) y corresponden a los siguientes intervalos para una persona promedio:[pic 15]

(Franco, A. 2014)

4.- ¿Qué es la colorimetría?

Es un método aplicado para medir la longitud de onda e intensidad de la radiación electromagnética en la región visible del espectro mediante valores colorimétricos que se calculan por la distribución espectral medida. Se emplea para identificar y determinar las concentraciones de sustancias que absorben la luz. Se aplican dos leyes fundamentales: la de Pierre Bouguer, conocida como Ley de Lambert, relaciona la cantidad de luz absorbida y la distancia que recorre a través de un medio absorbente y la ley de Beer en la que se habla de una relación entre la absorción de luz y la concentración de la sustancia absorbente (Ohta & Robertson, 2005).

5.- ¿Qué es un espectrofotómetro? ¿Cuáles son sus partes?

Es un instrumento el cual permite medir un espectro, en donde la intensidad de luz se mide con una célula fotoeléctrica. De acuerdo a Connors (1981) el espectrofotómetro está compuesto por los siguientes elementos básicos:

-Fuente