El cinc es un elemento muy común en el aire, agua y suelo y su concentración está aumentando debido a las actividades humanas. 50 ml de diversas disoluciones de ion cinc, de concentración conocida, se complejan con un exceso de oxina y se extraen los complejos con 100 ml de cloroformo. A continuación se mide la intensidad de fluorescencia de cada disolución y se obtienen los siguientes resultados: image a) Representar gráficamente los datos obtenidos y trace la recta que mejor se ajuste a los puntos del calibrado obtenido. b) Calcular numéricamente los parámetros estadísticos del modelo obtenido: pendiente, ordenada en el origen y coeficiente de determinación. c) Una muestra de un agua desconocida se trata de la misma forma que los patrones anteriores y se obtiene una lectura de 37,0 unidades de fluorescencia. Determinar la concentración de cinc en la muestra expresada en mg/100 mL y mol/L. (Masa atómica del Zn = 65,07).

1. Determinación de Zn por fluorescencia
Ejercicios numéricos de Técnicas Instrumentales

2. El cinc es un elemento muy común en el aire, agua y suelo y su
concentración está aumentando debido a las actividades humanas. 50 ml de
diversas disoluciones de ion cinc, de concentración conocida, se complejan
con un exceso de oxina y se extraen los complejos con 100 ml de
cloroformo. A continuación se mide la intensidad de fluorescencia de cada
disolución y se obtienen los siguientes resultados:
a) Representar gráficamente los datos obtenidos y trazar la recta que
mejor se ajuste a los puntos del calibrado obtenido.
b) Calcular numéricamente los parámetros estadísticos del modelo
obtenido: pendiente, ordenada en el origen y coeficiente de
determinación.
c) Una muestra de un agua desconocida se trata de la misma forma que los
patrones anteriores y se obtiene una lectura de 37,0 unidades de
fluorescencia. Determinar la concentración de cinc en la muestra
expresada en mg/100 mL y mol/L. (Masa atómica del Zn = 65,07).
[Zn] /(mg/mL) 3 4 6 8 10 12 14 16 18 20
IF 15,2 20,1 31,0 39,8 51,1 61,0 72,3 85,7 95,2 100

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Representaremos gráficamente los valores del
cuadro (IF en ordenadas y [Zn] en abscisas)
[Zn] /(mg/mL) 3 4 6 8 10 12 14 16 18 20
IF 15,2 20,1 31,0 39,8 51,1 61,0 72,3 85,7 95,2 100

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[Zn] /(mg/mL) 3 4 6 8 10 12 14 16 18 20
IF 15,2 20,1 31,0 39,8 51,1 61,0 72,3 85,7 95,2 100
Como era de esperar los
puntos siguen una
tendencia lineal, ya que
la intensidad de
fluorescencia varía
linealmente con la
concentración (excepto a
altas concentraciones)
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0
20
40
60
80
100
IF
[Zn] /(mg/mL)

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[Zn] /(mg/mL) 3 4 6 8 10 12 14 16 18 20
IF 15,2 20,1 31,0 39,8 51,1 61,0 72,3 85,7 95,2 100
IF = – 0,61 + 5,2 [Zn] R = 0,9983
R2 = 0,9966
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0
20
40
60
80
100
IF
[Zn] /(mg/mL)
Ecuación de la recta
ajustada por mínimos
cuadrados y coeficientes
de correlación y
determinación

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[Zn] /(mg/mL) 3 4 6 8 10 12 14 16 18 20
IF 15,2 20,1 31,0 39,8 51,1 61,0 72,3 85,7 95,2 100
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0
20
40
60
80
100
IF
[Zn] /(mg/mL)
IF = – 0,61 + 5,2 [Zn]
37,0 = – 0,61 + 5,2 [Zn]
Sustituyendo en la ecuación el valor
de la intensidad de fluorescencia del
Zn en la muestra problema (37,0)

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[Zn] /(mg/mL) 3 4 6 8 10 12 14 16 18 20
IF 15,2 20,1 31,0 39,8 51,1 61,0 72,3 85,7 95,2 100
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0
20
40
60
80
100
IF
[Zn] /(mg/mL)
IF = – 0,61 + 5,2 [Zn]
37,0 = – 0,61 + 5,2 [Zn]
[Zn] = 7,23 mg/mL
…se puede calcular la
concentración de Zn
en los 100 mL de
cloroformo en los
que este metal ha
sido extraído

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[Zn] = 7,23 mg/mL
Ahora bien, hay que tener en cuenta
que la muestra original de Zn estaba en
un volumen de 50 mL de agua y que fue
extraída con 100 mL de cloroformo. Por
lo tanto, fue diluida hasta el doble de
volumen y su concentración, en
consecuencia, pasó a ser la mitad

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[Zn] = 14,46 mg/mL
Entonces, la concentración real de
Zn en los 50 mL de muestra
acuosa era el doble de la que se
ha determinado por fluorescencia

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[Zn] = 1446 mg/100 mL

Como hay 14,46 mg
en 1 mL, en 100 mL
habrá 1446 mg
[Zn] = 14,46 mg/mL

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[Zn] = (14,46 mg/mL) × (1 g/1000 mg) × (1000 mL/L) × (1 mol /65,07 g)
Para pasar esta
concentración a
moles por litro basta
multiplicar por los
factores
correspondientes
que permitan
transformar mg en
moles y mL en L
[Zn] = 1446 mg/100 mL

[Zn] = 14,46 mg/mL

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[Zn] = 0,222 mol/L

[Zn] = (14,46 mg/mL) × (1 g/1000 mg) × (1000 mL/L) × (1 mol /65,07 g)

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Ejercicios de Técnicas Instrumentales en Medio Ambiente
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