El documento describe la obtención del espectro de absorción de una sustancia mediante el uso de un espectrofotómetro. Explica que cada sustancia química absorbe selectivamente ciertas longitudes de onda características, y que la absorbancia depende de factores como la concentración de la muestra. Analiza los espectros de absorción del nitrato de cromo y un colorante, observando sus máximas y mínimas absorbancias a diferentes longitudes de onda.

1. Obtención del Espectro de Absorción de una sustancia
Introducción
La interacción entre las ondas electromagnéticas y la materia de la región UV-visible
es el campo de estudio de la espectroscopia UV-visibles o espectrofotometría. Está
basada en la relación que presenta un haz de luz incidente en la muestra y el haz de
luz que pasa por la solución.
Su estudio se basa en que la cantidad de luz absorbida por la materia presente en la
solución es característica del compuesto. La respuesta de dicho componente es
función de las características del haz de luz incidente en la muestra, lo que permite
determinar la respuesta en función de la calidad del haz proporcionado. Dicho conjunto
de respuesta en el rango de longitud de onda de la gama UV-visible se denomina
espectro de absorción; dicha respuesta es característica de cada compuesto.
Marco Teórico
Los espectros de la mayoría de los iones complejos y de las moléculas inorgánicas
que absorben se parecen a la de los compuestos orgánicos, con máximos de
absorción anchos y poca estructura fina. Una excepción importante son los espectros
de los iones de la serie de los lantánidos y actínidos. Entre las aplicaciones tenemos
además de diferentes especies orgánicas, numerosas especies inorgánicas que
absorben radiación ultravioleta o visible, y por tanto se puede determinar por
procedimientos fotométricos o espectrofotométricos directos. Entre estos están los
iones nitrito y nitrato, los óxidos de nitrógeno, los halógenos libres, el ozono y la
mayoría de los metales de transición en uno u otro estado de oxidación. [1]
Cálculos
Para realizar esta práctica se preparo 25.00 ml una solución de Nitrato de Cromo
0.020 Ma, partiendo de una solución 0.050 Ma.
V1 .C1 = V2 .C2
V1 x 0.050 = 25.00 mL x 0.020
V1 = 10.00 mL
Se tomo 10.00 mL de la solución Nitrato de Cromo, se llevo a un balón de 25.00 ml y
se completo hasta el afore.
La otra solución era un colorante de concentración 30.0 ppm (mg/L)
Resultados
Se realizó la medición de la Absorbancia y el Porcentaje de Transmitancia en un
instrumento denominado Espectrofotómetro. La medición se realizo a dos muestras,
una de ellas fue una solución de nitrato de cromo 0.020 Ma y la otra un colorante 30.0
ppm. Al graficar los datos obtenidos para el Cromo (III) se pudo observar de acuerdo a
los máximos y mínimos de la gráfica, que a una longitud de onda de 410 nm obtuvo su
mayor absorbancia (0.296 A), y su mínima absorbancia (0.056 A) a 480 nm. Para el

2. colorante su mayor absorbancia (0.191 A) la obtuvo a 510 nm y su mínima
absorbancia (0.048 A) la obtuvo constante en dos longitudes de onda, 390 y 400 nm.
Preguntas
1. Analizar las gráficas obtenidas teniendo en cuenta. Ver gráficas 1 y 2.
1.1 ¿La sustancia absorbe igualmente todas las λs?
Las dos sustancias empleadas no absorben igualmente todas las longitudes de onda,
debido a que cada especie química situada en un medio transparente (celda
portamuestras) atenúa selectivamente ciertas frecuencias de radiación
electromagnética: cuando el fotón incide sobre una especie química, es probable que
se absorba si y solo si la energía del fotón corresponde exactamente a alguno de los
desniveles de energía entre el estado fundamental y alguno de los estados excitados
de dicha especie.
1.2 ¿Como es la relación entre el porcentaje de Transmitancia y la Absorbancia?
De acuerdo con este grafico se puede observar y determinar que la relación entre el
porcentaje de Transmitancia y la Absorbancia es inversamente proporcional.
Entonces, se dice que: “La transmitancia, T, se define como la fracción de la luz
incidente que sale de la muestra, por lo tanto la absorbancia será la fracción de la luz
que absorbe la especie química” [3]. Mientras la especie química muestra a cierta
longitud de onda si máxima absorbancia, a esta misma λ muestra un punto mínimo
que indica su menor transmitancia.
fig.1 [2]
2. Sobre el espectro de absorción del cromo (III) bosquejar los espectros que se
obtendrían si se hubieran analizado soluciones de mayor y de menor concentración
que la trabajada en esta práctica.
De acuerdo con este grafico se puede observar que: “La importancia de la absorbancia
estriba en que es directamente proporcional a la concentración de especie absorbente
en la muestra.” [3]. Así con este concepto se puede bosquejar los espectros que se
obtendrían si se hubieran analizado soluciones de mayor y de menor concentración.
Ver gráfica 3.
fig.2 [2]
3. Comparar los espectros de absorción del cromo y del cobalto. A que se debe la
diferencia entre esto dos espectros.
La diferencia entre esto dos espectros se debe a que cada molécula o compuesto
químico no absorben igualmente todas las longitudes de onda, por tanto cada
molécula absorberá solo aquellas radiaciones de longitud de onda que correspondan a
los fotones de energía apropiados para permitir sus transiciones de energía molecular.
“Una molécula que absorbe radiación se encuentra inicialmente en su estado
electrónico basal, S0. Esta molécula presenta cierta configuración geométrica y cierta

3. solvatación. Supóngase que le estado excitado es S1. Cuando la radiación se absorbe
inicialmente, la molécula excitada posee todavía su configuración S0 y la misma
solvatación. Muy corto tiempo después de la excitación, la geometría y la solvatación
cambian a sus valores más favorables para el estado S1. Esto debe reducir la energía
de la molécula excitada” [3]
4. Sobre el cromo exponer sus dos formas químicas (Cr3+, Cr 6+).
Hay clases diferentes de Cromo que difieren de sus efectos sobre los organismos. El
Cromo entra en el aire, agua y suelo en forma de Cromo (III) y Cromo (VI) a través de
procesos naturales y actividades humanas. [4]
El cromo se presente comúnmente en las formas trivalente (Cr+3) y hexavalente
(Cr+6). En la primera, al átomo de cromo le faltan tres electrones, mientras que en la
forma hexavalente le faltan seis. El cromo generalmente se halla presente en el medio
ambiente bajo la forma trivalente. Bajo ciertas condiciones químicas, el cromo puede
cambiar de una forma a la otra. El cromo hexavalente (Cr+6) es un metal que se halla
espontáneamente en el agua, el suelo y las rocas. También se lo encuentra en los
cultivos y como elemento remanente en los suelos agrícolas. Además, hay niveles
traza de cromo en el medio ambiente, el cual proviene de la actividad industrial. [5]
Sus efectos sobre la salud
El Cromo (III) es un elemento esencial para organismos que puede interferir en el
metabolismo del azúcar y causar problemas de corazón, cuando la dosis es muy baja.
El Cromo (VI) es mayoritariamente tóxico para los organismos. [4]
Los efectos potenciales del cromo sobre la salud dependen de una diversidad de
factores, tales como la forma química en que se presente, la cantidad, el tiempo de
exposición y la forma de incorporación del cromo al organismo (ingestión, inhalación o
absorción a través de la piel). Las reacciones y sus efectos potenciales dependen en
gran medida de factores tales como la edad, el sexo, el peso corporal y el estado de
salud del individuo.
Si bien la forma trivalente presenta muy baja toxicidad, se sabe que el cromo +6 es
cancerígeno por inhalación. Los riesgos potenciales del cromo +6 en la actividad
industrial han sido ampliamente documentados. Muchos estudios han revelado altas
tasas de cáncer de pulmón en operarios expuestos a la inhalación del mismo, así
como un incremento de la tasa de cáncer del tracto gastrointestinal. Los análisis de
laboratorio también han arrojado evidencias contundentes de que el cromo +6 puede
dañar el ADN e inducir mutaciones genéticas. En cuanto al cáncer de tracto
gastrointestinal, hay una evidencia sólo limitada –proveniente de un solo experimento
realizado con ratones– de que pueda ser causado por la ingestión de altas dosis de
cromo +6. Por otra parte, todavía no se sabe con certeza si el cromo +6 es
carcinógeno a los niveles en los que se halla en el agua potable. Hasta el momento, la
evidencia científica indica que el cromo +6 es probablemente mucho más tóxico por
inhalación que por ingestión. [5]
Efectos ambientales del Cromo
Las mayores actividades humanas que incrementan las concentraciones de Cromo

4. (III) son el acero, las peleterias y las industrias textiles, pintura eléctrica y otras
aplicaciones industriales del Cromo (VI). Estas aplicaciones incrementarán las
concentraciones del Cromo en agua. A través de la combustión del carbón el Cromo
será también emitido al agua y eventualmente se disolverá.
Los cultivos contienen sistemas para gestionar la toma de Cromo para que está sea lo
suficientemente baja como para no causar cáncer. Pero cuando la cantidad de Cromo
en el suelo aumenta, esto puede aumentar las concentraciones en los cultivos. La
acidificación del suelo puede también influir en la captación de Cromo por los cultivos.
Las plantas usualmente absorben sólo Cromo (III). Esta clase de Cromo
probablemente es esencial, pero cuando las concentraciones exceden cierto valor,
efectos negativos pueden ocurrir. [4]
Conclusiones
Por medio de esta práctica se logró familiarizarse y aprender el uso correcto y manejo
del espectrofotómetro; por medio del análisis de dos especies químicas se puedo
observar su región de absorbancia en determinada longitud de onda que nosotros
podemos manejar de acuerdo a nuestras necesidades; estas regiones de absorbancia
se las pudo determinar fácilmente al momento de graficar los datos obtenidos. Al
comparar las graficas de Absorbancia y Transmitancia se pudo observar que entre
estas dos existía una relación inversamente proporcional.
Al bosquejar los espectros que se obtendrían si se hubieran analizado soluciones de
mayor y de menor concentración del Como (III) se pudo concluir entre la absorbancia y
la concentración de la especie química existe una relación directamente proporcional.
Aunque “conforme una solución se vuelve más concentrada, las moléculas de soluto
interactúan entre sí debido a su proximidad. Cuando una molécula interactúa con otra,
es probable que cambien las propiedades eléctricas (incluyendo la absorción de la luz)
tanto de la especie absorbente o en las propiedades de la solución”. [3]
A pesar de que este instrumento permitió obtener el espectro de absorción de las dos
especies químicas tratadas; muchas veces este espectro de absorción obtenido es
muy similar para varias sustancias; por tanto al momento de analizar sustancias de las
que no conocemos su composición, pueden resultar errores al momento de
determinarla; todo esto partiendo de que un espectro de absorción no es único para
cada sustancia.
Bibliografía
- [1] SKOOG, Dougles A. Fundamentos de química analítica. Cuarta edición.
Barcelona: Editorial Reverté S.A, 1997 p. 564 - 571 Vol. 2 [en línea]
http://books.google.com.co/books. [Citado el 11 de Junio de 2010]
- [2] Ingeniero, Carlos Brunatti y Lic. Ana María Martín. Introducción a la
Espectroscopia de Absorción Molecular Ultravioleta, Visible e Infrarrojo Cercano [en
línea] http://materias.fi.uba.ar/6305/download/Espectrofotometria.pdf [Citado el 11 de
Junio de 2010]
- [3] HARRIS, Daniel C. Análisis químico cuantitativo. Tercera edición. México: Grupo
editorial Iberoamericana, 1992, p. 497- 499- 521.
- [4] Cromo (Cr) Propiedades químicas y efectos sobre la salud y el medio ambiente.

5. [en línea] http://www.lenntech.es/periodica/elementos/cr.htm [Citado el 10 de Junio de
2010]
- [5] Centro de estudios de Sanidad Ambiental [en línea]
http://www.envtox.ucdavis.edu/cehs/TOXINS/SPANISH/chromium.htm. [Citado el 09
de Junio de 2010]