El documento describe un procedimiento para determinar la concentración de p-nitrofenol mediante electroquímica. Los datos de calibración cubren 5 órdenes de magnitud, por lo que se utiliza una representación logarítmica. Se construye un gráfico log-log que muestra una relación lineal entre el logaritmo de la corriente y el logaritmo de la concentración. Esto permite derivar una ecuación que se usa para calcular una concentración desconocida a partir de una señal dada.
Tecnicas instrumentales ejercicios numericos - 2.11 - determinacion de p-nitrofenol mediante representacion logaritmica
1. Determinación electroquímica de p-nitrofenol
mediante representación logarítmica
Ejercicios numéricos de Técnicas Instrumentales
2. Los datos de calibrado de una determinación electroquímica de p-nitrofenol
que aparecen en la tabla siguiente cubren 5 órdenes de magnitud.
Si se intenta representar estos datos en un gráfico
lineal que vaya de 0 a 310 µg/mL y desde 0 a 5260
nA, la mayoría de los puntos se acumularían cerca
del origen. Para tratar datos con un intervalo tan
amplio, resulta útil una representación logarítmica.
a) Construir un gráfico de log(corriente) frente a
log(concentración). ¿En qué intervalo es lineal
el calibrado log-log?
b) Hallar la ecuación de la recta de la forma
log(corriente) = a + b log(concentración).
c) Hallar la concentración de p-nitrofenol de una
muestra problema que corresponde a una señal
de 99,9 nA.
----------
(Datos tomados de R. L. Taylor, Am. Lab. (1993), p. 44)
[p-nitrofenol]
/ (μg/mL)
Corriente
/ nA
0,0100 0,215
0,0299 0,846
0,117 2,65
0,311 7,41
1,02 20,8
3,00 66,7
10,4 224
31,2 621
107 2020
310 5260
3. triplenlace.com
[p-nitrofenol] / (μg/mL) Corriente / nA
0,0100 0,215
0,0299 0,846
0,117 2,65
0,311 7,41
1,02 20,8
3,00 66,7
10,4 224
31,2 621
107 2020
310 5260
Estos son los datos originales, pero en ellos tomaremos logaritmos para
hacer la representación log-log que pide el enunciado del problema
5. triplenlace.com
-2 -1 0 1 2
-1
0
1
2
3
4log(Corriente/nA)
log([p-nitrofenol]/(µg/mL))
Al representar log(Corriente/nA) frente a
log([p-nitrofenol]/(μg/mL)) con los datos de la
tabla anterior se obtiene una recta en todo el
intervalo de concentraciones dado
6. triplenlace.com
-2 -1 0 1 2
-1
0
1
2
3
4log(Corriente/nA)
log([p-nitrofenol]/(µg/mL))
log(Corriente/nA) = 1,34 + 0,970 log([p-nitrofenol]/(μg/mL))
Esta es la ecuación de la recta
(cuyo coeficiente de correlación
es: R = 0,997)
7. triplenlace.com
-2 -1 0 1 2
-1
0
1
2
3
4log(Corriente/nA)
log([p-nitrofenol]/(µg/mL))
log(Corriente/nA) = 1,34 + 0,970 log([p-nitrofenol]/(μg/mL))
log(99,9nA/nA) = 1,34 + 0,970 log([p-nitrofenol]/(μg/mL))
Como nos piden la
concentración de una muestra
de la que se mide una corriente
de 99,9 nA, sustituimos este
valor en la ecuación
10. triplenlace.com
-2 -1 0 1 2
-1
0
1
2
3
4log(Corriente/nA)
log([p-nitrofenol]/(µg/mL))
log(Corriente/nA) = 1,34 + 0,970 log([p-nitrofenol]/(μg/mL))
log(99,9nA/nA) = 1,34 + 0,970 log([p-nitrofenol]/(μg/mL))
0,68 = log([p-nitrofenol]/(μg/mL))
[p-nitrofenol]/(μg/mL) = 100,68 = 4,79
[p-nitrofenol] = 4,79 μg/mL
Por lo tanto, esta es la
concentración buscada
11. Más problemas en
Ejercicios de Técnicas Instrumentales en Medio Ambiente
Fundamentos teóricos en
Curso de Técnicas Instrumentales en Medio Ambiente
(especialmente en Fundamentos de Quimiometría)
12. Más teoría, ejercicios y prácticas de
Química General, Química Inorgánica Básica,
Química Orgánica Básica, Química Física,
Técnicas Instrumentales…
en
triplenlace.com/en-clase
Notas del editor
La reacción SN2 (conocida también como sustitución nucleofílica bimolecular o como ataque desde atrás) es un tipo de sustitución nucleofílica, donde un par libre de un nucleófilo ataca un centro electrofílico y se enlaza a él, expulsando otro grupo denominado grupo saliente. En consecuencia, el grupo entrante reemplaza al grupo saliente en una etapa. Dado que las dos especies reaccionantes están involucradas en esta etapa limitante lenta de la reacción química, esto conduce al nombre de sustitución nucleofílica bimolecular, o SN2. Entre los químicos inorgánicos, la reacción SN2 es conocida frecuentemente como el mecanismo de intercambio.
La reacción SN1 es una reacción de sustitución en química orgánica. "SN" indica que es una sustitución nucleofílica y el "1" representa el hecho de que la etapa limitante es unimolecular.1 2 La reacción involucra un intermediario carbocatión y es observada comúnmente en reacciones de halogenuros de alquilo secundarios o terciarios, o bajo condiciones fuertemente acídicas, con alcoholes secundarios y terciarios. Con los halogenuros de alquilo primarios, sucede la reacción SN2, alternativa. Entre los químicos inorgánicos, la reacción SN1 es conocida frecuentemente como el mecanismo disociativo. Un mecanismo de reacción fue propuesto por primera vez por Christopher Ingold y colaboradores en 1940.3
![Los datos de calibrado de una determinación electroquímica de p-nitrofenol
que aparecen en la tabla siguiente cubren 5 órdenes de magnitud.
Si se intenta representar estos datos en un gráfico
lineal que vaya de 0 a 310 µg/mL y desde 0 a 5260
nA, la mayoría de los puntos se acumularían cerca
del origen. Para tratar datos con un intervalo tan
amplio, resulta útil una representación logarítmica.
a) Construir un gráfico de log(corriente) frente a
log(concentración). ¿En qué intervalo es lineal
el calibrado log-log?
b) Hallar la ecuación de la recta de la forma
log(corriente) = a + b log(concentración).
c) Hallar la concentración de p-nitrofenol de una
muestra problema que corresponde a una señal
de 99,9 nA.
----------
(Datos tomados de R. L. Taylor, Am. Lab. (1993), p. 44)
[p-nitrofenol]
/ (μg/mL)
Corriente
/ nA
0,0100 0,215
0,0299 0,846
0,117 2,65
0,311 7,41
1,02 20,8
3,00 66,7
10,4 224
31,2 621
107 2020
310 5260](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)