SEMINARIO 4 ESPECTROFOTOMETRÍA 1) ¿Qué ocurre con la

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO
DE LA PROVINCIA DE BUENOS AIRES
Facultad de Ciencias Veterinarias
Carrera: Licenciatura en Tecnología de los Alimentos
Asignatura: Análisis Instrumental
SEMINARIO 4
ESPECTROFOTOMETRÍA
1) ¿Qué ocurre con la energía de la radiación electromagnética si: a) se duplica la frecuencia? b) se
duplica la longitud de onda? y c) se duplica el número de onda?
2) Calcule la frecuencia en hertz, el número de onda en cm-1 y la energía en J y en J/mol de fotones de
la radiación electromagnética de 200 nm, 562 nm y 1200 nm de longitud de onda. ¿A qué tipo de
radiación corresponde cada una de ellas? ¿Qué tipo de transiciones inducen cuando inciden sobre
la materia?
3) a) Una solución de permanganato de potasio tiene un máximo de absorción a 525 nm. ¿De qué
color es la solución? b) Prediga la longitud de onda a la que absorberá una solución de dicromato
de potasio de color naranja.
4) La acetona en solución clorofórmica presenta una banda de absorción a los 275 nm. a) ¿A qué tipo
de radiación electromagnética corresponde dicha longitud de onda? b) La banda de absorción
observada corresponde a una transición n → *. Explique.
5) a) Defina transmitancia (T) y absorbancia (A). b) La escala de un espectrofotómetro va de 0 a 100 %
de transmitancia, ¿A qué valores de absorbancia corresponden estos dos valores extremos de la
escala de transmitancia? c) Una cierta muestra presentó una absorbancia de 0,5 a determinada
longitud de onda ¿Qué porcentaje de la potencia del haz incidente es absorbida por la muestra?
Rta. 68,38 %
6) Convierta los siguientes valores de absorbancia en %T: 0,020; 0,110; 0,600; 1,000; 1,500 y 1,800.
7) El %T de una solución de concentración molar c de un analito, medida a una longitud de onda 1,
en una celda de 1 cm de camino óptico es 63,5 %. a) Complete la siguiente tabla:
concentración
(M)
camino óptico
(cm)
c
c
1
2
1
la resultante de una
dilución 1:2 de la
anterior
%T
A
b) ¿Qué ocurre con los valores hallados si los mismos se determinan a 2  1? Explique.
Análisis Instrumental. Seminario 4 - Pág. 1
8) Una solución 5 x 10-4 M de un analito se coloca en una celda de 1 cm de camino óptico. A 490 nm,
la absorbancia de la solución resulta de 0,338. ¿Cuál es la absortividad molar del analito a esta
longitud de onda? Rta. 676 M-1 cm-1
9) Un compuesto de PM 100 g/mol tiene una absortividad molar de 1,00 x 105 M-1cm-1. ¿Cuántos
gramos de este compuesto deberían estar presentes en 1 L de solución para que luego de diluirla
200 veces la solución resultante tenga una absorbancia de 0,500 en una celda de 1 cm? (Rta. 0,100
g).
10) Un compuesto de PM 118,14 g/mol presenta una máximo de absorción a 272 nm. Sabiendo que
una solución que contiene 27,4 g/mL de este compuesto en una celda de 1,00 cm tiene una
absorbancia de 0,700 a esa  , calcule la absortividad molar del compuesto a dicha  máxima. Rta.
3018,5 M-1 cm-1
11) 25,450 mg de un complejo metálico se disuelven en un volumen final de 25 mL de agua en medio
amoniacal. Una alícuota de 5 mL de esta solución se coloca en un matraz aforado de 100 mL y se
lleva a volumen con la misma agua amoniacal utilizada previamente. La absorbancia de la solución
diluida del complejo en una cubeta de 5 mm de camino óptico, medida a una longitud de onda 
dada, resultó de 0,3455 frente al correspondiente blanco. Sabiendo que la absortividad molar del
complejo metálico en medio acuoso amoniacal es 2,3 x 103 M-1cm-1, determine su peso molecular.
Rta. 169,42 g/mol
12) El reactivo orgánico incoloro 1,10-fenantrolina (Phen) forma con el Fe (II), en medio ácido, un ión
complejo de color rojo intenso, de fórmula Fe(Phen)32+, que puede utilizarse para la determinación
espectrofotométrica de dicho metal. Usando una longitud de onda de 510 nm, la absortividad
molar del complejo resulta 1,11 x 104 M-1cm-1. Se toma una alícuota de 5,00 mL de un extracto
problema conteniendo Fe2+, cuyo volumen total es de 100,00 mL. La mezcla de reacción se
prepara de tal manera que el volumen final resulta de 50,00 mL, y su absorbancia a 510 nm en una
celda de 1,00 cm de camino óptico es de 0,142. Calcule el contenido de Fe en el extracto
problema, en ppm. Rta. 7,15 ppm
13) La primera fila de la siguiente tabla, muestra las concentraciones de soluciones patrón de Fe (II)
que se utilizaron para formar el complejo Fe(Phen)32+. Utilizando sendas alícuotas de 25,0 mL de
cada una de dichas soluciones, se obtuvieron, en todos los casos, 50,0 mL de la correspondiente
mezcla de reacción, cuyas absorbancias a 510 nm se muestran en la segunda fila de la misma
tabla.
Concentración de Fe(ll) (ppm)
Absorbancia (cubetas de 1 cm)
2,00
0,164
5,00 8,00 12,00 16,00
0,425 0,628 0,951 1,260
20,00
1,582
a) Construir una curva de calibración a partir de estos datos y calcular la máxima concentración
molar de Fe (II) del rango lineal óptimo resultante. Rta. 108 M. b) Calcule el coeficiente de
absortividad molar del complejo Fe(Phen)32+ que resulta de este método. Rta. 8798 M-1cm-1. c) El
método desarrollado se aplica a la determinación de hierro en aguas naturales. Para ello, una
alícuota de 25,0 mL de agua se utiliza para obtener 50,0 mL de la misma mezcla de reacción que la
utilizada para las soluciones patrón, la que presentó una absorbancia a 510 nm, en una celda de 1
cm, de 0,107. Determinar la concentración (en ppm Fe) del agua. Rta. 1,29 ppm
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14) El ión nitrito es usado en alimentos curados como mejorador del color y conservante. Existe una
controversia en cuanto a dicho uso, debido a su potencial carcinogenicidad. Una determinación
espectrofotométrica del ión se basa en las siguientes reacciones:
HO3S
NH2
+ NO2- + 2 H+
+
N
HO3S
N
+
2 H2O
ácido sulfanílico
HO3S
+
N
N
+
NH2
1- aminonaftaleno
sulfanílico
HO3S
N
N
NH2
+ H+
producto coloreado
máx = 520 nm
El procedimiento para la determinación es:
I. A 50,0 mL de solución problema de nitrito se adiciona 1,00 mL de solución de ácido sulfanílico.
II. Después de 10 min, se agregan 2,00 mL de solución de 1-aminonaftaleno y 1,00 mL de un
buffer.
III. Después de 15 min, se lee la absorbancia a 520 nm en una celda de 5 cm de camino óptico.
Se analizaron las siguientes soluciones:
A. 50,0 mL de un extracto de un alimento sin adición de nitritos. Su absorbancia resultó 0,153.
B. 50,0 mL de un extracto del mismo alimento, conteniendo nitritos como aditivo. Su absorbancia
resultó 0,622.
C. Idem que B, agregando 10,0 L de una solución patrón de NaNO2 7,50 x 10-3 M. Su absorbancia
resultó 0,967.
a) ¿Cuántos g de NO2- están presentes en 50 mL del extracto B? Rta. 4,7 g. b) Suponiendo que
dicho extracto proviene de 1,3536 g del alimento, exprese su contenido de NaNO2 en ppm. c)
Calcular la absortividad molar del producto coloreado. Rta. 49630 M-1cm-1
15) Una alícuota de 25,0 mL de una solución acuosa problema de quinina (sustancia amarga que se
agrega a aguas tónicas) se diluye a 50,0 mL con agua destilada. La absorbancia de la dilución final
resultó de 0,832 a 348 nm, usando una celda de 2 cm. Una segunda alícuota de 25,0 mL de la
misma solución problema de quinina se mezcló con 10,00 mL de una solución patrón conteniendo
23,4 ppm de quinina. Luego de diluir a 50,0 mL con agua destilada, la dilución resultante presentó
una absorbancia de 1,220, a la misma  y en la misma celda utilizadas previamente. Calcular el
contenido de quinina en la muestra problema, expresada en ppm. Rta. 9,96 ppm
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16) El ión amonio puede determinarse espectrofotométricamente por una reacción con fenol en
presencia de ión hipoclorito:
2
OH
Fenol
(incoloro)
+ NH3
Amoníaco
(incoloro)
ClO-
O
N
O-
Azul
(máx = 625 nm)
4,37 mg de una muestra de proteína fue digerida para convertir todo el nitrógeno en amoníaco,
diluyéndose posteriormente a 100,0 mL. Luego, se vertieron 10 mL de esta solución en un matraz
aforado de 50 mL y se le adicionaron 5 mL de solución de fenol y 2 mL de solución de hipoclorito
de sodio. Después de completar a volumen con agua, se dejó 30 min para completar la reacción y
se midió la absorbancia de la solución resultante a 625 nm, arrojando un valor de 0,592.
Como referencia se preparó una solución conteniendo 0,0100 g de NH4Cl en 1,00 L de agua, de la
cual se tomaron 10,0 mL para llevarlos a un matraz aforado de 50 mL y se procedió de la misma
manera que con la muestra. La absorbancia a 625 nm en este caso resultó ser de 0,308. También
se preparó un blanco de reactivos, utilizando agua en lugar de la muestra con una absorbancia a
625 nm de 0,140. Considere que se utiliza una celda de 1 cm.
a) Calcular la absortividad molar del producto azul. Rta. 4494 M-1 cm-1
b) Calcular el % p/p de N en la muestra. Rta. 16,1 %
17) Se ha descripto un método para el análisis cuantitativo de fósforo en bebidas cola, basado en la
formación de un complejo de fosfomolibdato, de color azul intenso, (NH 4)3[PO4(MoO3)12]. Este
complejo se forma por la adición de (NH4)6Mo7O24 a la muestra en presencia de un agente
reductor, tal como ácido ascórbico. La concentración del complejo es determinada
espectrofotométricamente a 830 nm, usando una curva de calibración normal como método de
estandarización. En un análisis típico, un conjunto de soluciones estándar conteniendo
cantidades conocidas de fósforo se preparan colocando volúmenes apropiados de una solución 4
ppm de P2O5 en matraces aforados de 5,00 mL, agregando 2 mL de una solución de ácido
ascórbico y diluyendo a volumen final con agua destilada. La muestra de bebida cola se prepara
colocando un volumen de la misma en un vaso de precipitados y dejándola durante 24 hs para la
eliminación del CO2 disuelto. 2,50 mL de la muestra desgasificada se transfiere a un matraz
aforado de 50,00 mL, diluyéndose al volumen final con agua destilada. Una alícuota de 250 L de
la muestra diluída se transfiere luego a un matraz aforado de 5,00 mL, se trata con 2 mL de
solución de ácido ascórbico y se diluye a volumen final con agua destilada. La curva de
calibración obtenida es A = - 0,02 + 0,72 ppm P2O5. Una muestra de Pepsi se analiza según se ha
descripto y arroja una absorbancia de 0,565. Calcule la concentración de P en la bebida,
expresada en ppm. Rta. 210 ppm
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