ANÁLISIS DE UNA MEZCLA QUE ABSORBE LUZ EN LA REGIÓN

Laboratorio de Química Inorgánica
ANÁLISIS DE UNA MEZCLA BINARIA
OBJETIVO
Determinar
por
el
método
espectrofotométrico
la
concentración
de
los
componentes de una mezcla binaria que absorbe luz en la región visible.
DESCRIPCIÓN DEL EXPERIMENTO
Se preparan disoluciones de KMnO4 y K2Cr2O7 en medio ácido, lo suficientemente
diluidas para obtener un error relativo mínimo en la medición de la absorbancia.
Se corren por separado el espectro de las dos disoluciones, así como el de una
mezcla de ambos de composición desconocida.
PARTE EXPERIMENTAL
Se preparan 100 mL de KMnO4 1.793 x 10-4 M y 100 mL de K2Cr2O7 1.446 x 10-3
M. Registrar e imprimir el espectro de cada una.
De la gráfica del espectro para el KMnO4 se obtiene el máximo de absorción a la
longitud de onda, λ = 525.2 nm; a esa misma longitud de onda se obtiene la
absorción para el K2Cr2O7. De la gráfica del espectro para el K2Cr2O7 se obtiene la
absorción máxima a la longitud de onda de 435.2 nm; a esa misma longitud de
onda se obtiene la absorbancia que presenta el KMnO4.
Del espectro para la mezcla binaria KMnO4/ K2Cr2O7 se obtienen las absorbencias
A435.2 y A525.2
Sabemos que A = εbc (c, en mol/L) o A = abc (c, en g/L), ε = a (MM)
MM(KMnO4) = 158.04 g/mol
MM(K2Cr2O7) = 294.19 g/mol
ε1,435.2 = A1,435.2/c1
ε1,525.2 = A1,525.2/c1
ε2,435.2 = A2,435.2/c2
ε2,525.2 = A2,525.2/c2
o bien:
a1,435.2 = ε1,435.2/MM1
a1,525.2 = ε1,525.2/MM1
a2,435.2 = ε2,435.2/MM2
Análisis de una Mezcla Binaria
Laboratorio de Química Inorgánica
a2,525.2 = ε2,525.2/MM2
Para encontrar la concentración de KMnO4 y de K2Cr2O7 en la mezcla se tienen
las siguientes relaciones:
A435.2 = a1, 435.2 b c1 + a2, 435.2 b c2
A525.2 = a1, 525.2 b c1 + a2, 525.2 b c2
(i)
o bien:
A435.2 = ε1, 435.2 b c1 + ε2, 435.2 b c2
A525.2 = ε1, 525.2 b c1 + ε2, 525.2 b c2
(ii)
Para el sistema de ecuaciones (i):
c1 (g/L) =
a 2,435.2 A525.2 − a 2,525.2 A435.2
a1,525.2a 2,435.2 − a 2,525.2a1,435.2
(1)
c2 (g/L) =
a1,525.2 A435.2 − a1,435.2 A525.2
a1,525.2a 2,435.2 − a 2,525.2a1,435.2
(2)
Para el sistema de ecuaciones (ii):
c1 (mol/L) =
ε 2,435.2 A525.2 − ε 2,525.2 A435.2
ε1,525.2ε 2,435.2 − ε 2,525.2ε1,435.2
(3)
c2 (mol/L) =
ε1,525.2 A435.2 − ε1,435.2 A525.2
ε1,525.2ε 2,435.2 − ε 2,525.2ε1,435.2
(4)
Substituyendo los datos experimentales en las ecuaciones (1-4) obtenga las
concentraciones en g/L y en mol/L
Nota 1: c1 se refiere a la concentración de KMnO4 en la mezcla.
c2 se refiere a la concentración de K2Cr2O7 en la mezcla.
Nota 2: Si la disolución de la mezcla que se use para correr la gráfica del espectro
la toma de una mezcla cinco veces más concentrada, tomando una alícuota de 5
mL y aforando a 25 mL, entonces la concentración de ésta mezcla concentrada
será cinco veces la calculada arriba.
REPORTE
Debe contener lo que dice la sección “REPORTE” de la página web educativa:
http://docencia.izt.uam.mx/sgpe/courses/display/100/QuimicaInorganica/module:86/Laboratorio
Análisis de una Mezcla Binaria
Laboratorio de Química Inorgánica
Incluya las gráficas de A vs. λ para las tres disoluciones, así como los cálculos
para los coeficientes de extinción molar, absortividades, absorbencias y
concentraciones en g/L y mol/L.
Incluya en su reporte la respuesta a la pregunta siguiente: ¿Por qué se preparan
las disoluciones en medio ácido?
LISTA DE MATERIAL
Espectrofotómetro 20 Génesis
Celdas de cuarzo o polietileno (un juego por equipo).
Matraces aforados de 50 mL (3 por equipo)
Matraz aforado de 1 L (uno para todo el grupo).
LISTA DE REACTIVOS
Permanganato de potasio, KMnO4
Dicromato de potasio, K2Cr2O7
Ácido sulfúrico concentrado
Agua destilada
Análisis de una Mezcla Binaria