Espectofotometria

1. Espectrofotometría
RESUMEN
Antecedentes: La absortividad molar es la característica de una sustancia que nos
dice cuanta luz absorbe a una longitud de onda determinada. La ley de Beer se
cumple mejor cuando la absorbancia es casi constante a lo largo de la banda
escogida de longitudes de onda.
Objetivo: Se pretende determinar con un espectrofotómetro, la longitud de onda a la
cual una sustancia posee su absorbancia máxima, y determinar la concentración de
una solución con concentración desconocida por medio de la Ley de Beer.
Diseño: se determinó la longitud de onda a la cual la absorbancia del KMnO4 1x10-4 M
es máxima, y a esa longitud se midió la absorbancia de soluciones de KMnO4 a
diferentes concentraciones, utilizando agua destilada como blanco. Con los
resultados obtenidos se creó una curva de calibración Absorbancia vrs.
Concentración (M), y se determinó la ecuación de la recta de la curva de
calibración. Por último se midió la absorbancia de una muestra con concentración
desconocida.
Resultados: Se determinó que la absorbancia máxima del KMnO4 1x10-4 M se
encontraba a una longitud de onda de 520 nm. Y con esta misma longitud de onda
se midió que la absorbancia del KMnO4 5x10-4 M es 1.312, KMnO4 2x10-4 M es 0.426,
KMnO4 1x10-4 M es 0.160, KMnO4 5x10-5 M es 0.071, KMnO4 2x10-5 M es 0.147, y KMnO4
1x10-5 M es 0.045. Y la absorbancia de la solución problema fue de 0.109, su
concentración de 4.94x10-5 M con 64.84% de error.
Conclusiones: Se puede concluir que la concentración de la solución problema,
según las absorbancias determinadas, se encuentra entre 2x10-5 M y 5x10-5 M, y
efectivamente fue 4.94x10-5 M con 64.84% de error. Que la absorbancia máxima del
KMnO4 1x10-4 M se encuentra en una longitud de onda muy cercana a 520 nm, pues
como se midió de cada 20nm, no se puede asegurar que sea 520 nm exactos.
PALABRAS CLAVE
Espectrofotometría, ley de Beer-Lambert, absorbancia, transmitancia.
INTRODUCCIÓN
La Ley de Beer declara que la
cantidad de luz absorbida por un
cuerpo depende de la concentración
en la solución. (1)
En la Ley de Lambert se dice que la
cantidad de luz absorbida por un
objeto depende de la distancia
recorrida por la luz. (1)
La absorbancia de una especie en
solución homogénea es directamente
proporcional a su actividad óptica,
longitud del paso óptico y su
concentración. La ley de Beer-Lambert
relaciona la absorción de luz con las
propiedades del material atravesado.
(1)
A = abc
La transmitancia es la cantidad de
energía que atraviesa un cuerpo en
determinada cantidad de tiempo. (1)
La espectrofotometría es el método de
análisis óptico más usado en las
investigaciones químicas y biológicas.
El espectrofotómetro es un instrumento
que permite comparar la radiación
absorbida o transmitida por una
solución que contiene una cantidad

2. desconocida de soluto, y una que
contiene una cantidad conocida de la
misma sustancia. (2)
La espectrofotometría es utilizada para
determinar la cantidad de
concentración en una solución de
algún compuesto, determinar las
estructuras de diversas moléculas,
identificar unidades estructurales
específicas ya que estas tienen distintos
tipos de absorbancia. (2)
Se denomina espectro
electromagnético a la distribución
energética del conjunto de las ondas
electromagnéticas. Referido a un
objeto se denomina espectro
electromagnético o simplemente
espectro a la radiación
electromagnética que emite (espectro
de emisión) o absorbe (espectro de
absorción) una sustancia. La longitud
de una onda es el período espacial de
la misma, es decir, la distancia a la que
se repite la forma de la onda. (2)
El objetivo de la práctica fue
determinar con un espectrofotómetro,
la longitud de onda a la cual una
sustancia posee su absorbancia
máxima, y determinar la concentración
de una solución con concentración
desconocida por medio de la Ley de
Beer. (3)
MATERIALES Y MÉTODOS
1. Determinación del espectro de
absorción
 Se midió la absorbancia del
KMnO4 1x10-4 M cada 20 nm
desde 400 hasta 600 nm. Así se
determinó la longitud de onda
en la que su absorbancia era
máxima.
2. Obtención de la curva de
calibración
 Se midió la absorbancia de las
soluciones de KMnO4 5x10-4 M,
2x10-4 M, 1x10-4 M, 2x10-5 M, 5x10-5
M y 1x10-5 M, utilizando como
blanco el agua destilada. así se
creó una curva de calibración
Absorbancia vrs. Concentración
(M), y se determinó la ecuación
de la recta.
3. Medición de la muestra con
concentración desconocida
 Se midió la absorbancia de la
muestra problema, y se calculó
su concentración utilizando la
ecuación de la recta y
mediante la interpolación del
valor de absorbancia.
CÁLCULOS
1. Porcentaje de error
 Se calculó el porcentaje de
error de longitud de onda para
la máxima absorbancia de la
solución de KMnO4 1x10-4 M.
→ %E = 525 – 520 *100
525
→ %E = 0.95 %
2. Concentración de la solución
problema
 Se calculó la concentración a la
cual se encontraba la solución
problema mediante la
ecuación de la recta obtenida
en la curva de calibración.
→ y = 2584.2x – 0.0188
→ x = 0.109nm + 0.0188
2584.2
→ x = 4.94x10-5 M
3. Porcentaje de error
 Se calculó el porcentaje de
error de la concentración
obtenida para la solución
problema.
→ %E= 3x105 – 4.94x10-5 *100
3x10-5
→ %E = 64.84 %

3. Curva de Calibración del KmNO4
y = 2584.2x - 0.0188
R2
= 0.9854
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0.E+00 1.E-04 2.E-04 3.E-04 4.E-04 5.E-04 6.E-04
Concentración (M)
Absorbancia
RESULTADOS
Cuadro No. 1 “Longitud de onda de la
absorbancia máxima del KMnO4 1x10-4
M”. Se midió la absorbancia de la
solución indicada a la cual la
absorbancia era máxima,
comparándola con el valor teórico y
encontrando su porcentaje de error.
Longitud de
onda
Experimental
Longitud de
onda
Teórica
% de
Error
520 525 0.95
Cuadro No. 2 “Absorbancia y
concentración de la solución
problema”. Se midió la absorbancia a
la cual se encontraba una solución de
KMnO4 con concentración
desconocida, y por medio de la
ecuación de la recta se obtuvo su
concentración. El valor teórico de la
concentración de la solución problema
es de 3x10-5 M.
Absorbancia
Concentración
(M)
% de
Error
0.109 4.94x10-5 64.84
Gráfica No. 1 “Absorbancia vrs.
Concentración de las soluciones a
diferentes concentraciones de
KmNO4”. Se graficó la curva de
calibración se las soluciones a diversas
concentración, con su absorbancia
respectiva.
DISCUSIÓN
El objetivo de la práctica fue
determinar con un espectrofotómetro,
la longitud de onda a la cual una
sustancia posee su absorbancia
máxima, y determinar la concentración
de una solución con concentración
desconocida por medio de la Ley de
Beer.
Al medir las absorbancias de una
solución de KMnO4 1x10-4 M, se
determinó que la absorbancia máxima
sucede a una longitud de onda de 520
nm. Pero al comparar esta
absorbancia con la teórica, 525 nm, se
puede decir que es una aproximación
muy cercana. Pues las absorbancias se
midieron cada 20 nm desde 400 hasta
600 nm, y por lo mismo no se pudo
haber medido a una longitud de onda
entre los 520 y los 540 nm. Por esto se
considera que fue una medición muy
acertada, como se puede apreciar en
el cuadro No. 1.
A la longitud de onda de 520 nm, se
midió la absorbancia de las soluciones
de KMnO4 a diferentes
concentraciones. Así se obtuvo que la
absorbancia del KMnO4 5x10-4 M es
1.312, KMnO4 2x10-4 M es 0.426, KMnO4
1x10-4 M es 0.160, KMnO4 5x10-5 M es
0.071, KMnO4 2x10-5 M es 0.147, y KMnO4
1x10-5 M es 0.045. En la gráfica No. 1 se
puede observar que la curva de
titulación es congruente, ya que a
mayor concentración, mayor
absorbancia.
Para la identificación de la
absorbancia de la muestra problema,
ésta se midió a una longitud de onda
de 520 nm, como para las mediciones
anteriores. Su absorbancia fue de
0.109, por lo que se concluyó una
hipótesis que indicaba que su
concentración debía permanecer
dentro del rango de 2x10-5 M y 5x10-5 M.

4. Luego, por medio de la ecuación de la
recta se obtuvo la concentración de
dicha solución, la cual fue 4.94x10-5M,
con un porcentaje de error del 64.84%,
como se muestra en el cuadro No. 2.
Al terminar la práctica, se indicó que la
concentración de dicha solución
problema era de 3x10-5 M, por lo que se
validó la hipótesis realizada
previamente.
Las fuentes de error producidas a lo
largo del experimento fueron el hecho
de no haber calibrado correctamente
el equipo de espectrofotometría, no
haber utilizado el blanco antes de
cada medición, y no haber preparado
las soluciones a las concentraciones
adecuadas.
Por ello, se puede concluir que la
longitud de onda más adecuada para
medir las absorbancias es de 520 nm,
siempre y cuando se deba utilizar un
múltiplo de 20. Que la absorbancia
determinada para la solución
problema coincide con su
concentración. Y que curva de
calibración tiene congruencia entre las
absorbancias medidas y las
concentraciones de dichas soluciones.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. McKee, T. 2003. “Bioquímica: la base molecular de la vida”, 1era edición.
McGraw-Hill.
2. Lehninger. 2008. “Principios de la Bioquímica”, 4ta ed. W.H. Freeman and Co, New
York.
3. Skoog, D.A.; West, D.; Holler, F.; Crouch, S. 2005. “Fundamentos de la Química
Analítica”, 8ta edición. Mc Graw-Hill, México.