Determinación espectrofotométrica del Fe III y Mn.

Objetivo.

Determinar la cantidad de Fe III y Mn presente en una muestra problema, utilizando el espectrofotómetro con la finalidad de verificar el contenido de analitos presentes en los productos analizados. 

Conceptos antecedentes.

Para la realización de esta práctica, es importante que conozcas estos conceptos:

- Radiación electromagnética 

- Luz monocromática

- Transmitancia

- Absorbancia 

- Longitud de onda 

- Ley de Lambert-Beer

- Preparación de disoluciones

- Disoluciones

- Construcción de gráficos

Materiales y reactivos.

Prevención y seguridad en el laboratorio. 

- El KMnO4 es tóxico y muy oxidante. Destruye las células de las mucosas, evita el contacto con este reactivo.

- El H2SO4 es extremadamente irritante y corrosivo, causa destrucción y quemaduras rápidamente. Al trasvasarlo, evita el contacto con los vapores, usa la campana de extracción, guantes, gogles y emplea la pipeta con la perilla. Si cae en la piel, lava con abundante agua durante 15 minutos y solicita valoración médica. 

- El HCl es un ácido que genera vapores que irritan las mucosas, es tóxico. Usa campana de extracción, guantes y gogles.

Desarrollo Experimental.

Este experimento se divide en dos momentos:

A. PREPARACIÓN DE SOLUCIONES.

Disolución estándar de Fe III (100 ppm)

1. Pesa en un vaso de pp. de 250 mL 0.1 g de limadura de hierro y agrégale 10 mL de HCl 1:1.
2. Añade 5 mL de HNO3 conc. para oxidar todo el hierro.
3. Viértelo en un matraz aforado de 1,000 mL y afóralo hasta la marca.
4. Esta disolución contiene 100 ppm de hierro (III).

Disolución de 1,10-fenantrolína (0.1%)

1. En un vaso de pp. de 250 mL, pesa exactamente 0.5 g de 1,10-fenantrolína.
2. Disuelve con 200 mL de etanol.
3. Pasa la disolución a un matraz aforado de 500 mL y afora con etanol al 95 %.

Disolución de clorhidrato de hidroxilamina

1. En un vaso de pp. pesa 50 g de clorhidrato de hidroxilamina.
2. Disuelve con agua destilada.
3. Pasa la disolución a un matraz aforado de 500 mL y afora con agua destilada.

Disolución de acetato de sodio

1. En un vaso de pp. de 250 mL pesa 85 g de acetato de sodio.
2. Disuelve con agua destilada.
3. Pasa la disolución a un matraz de 500 mL y afora con agua destilada.

Disolución estándar de KMnO4 (100 ppm)

1. Pesa en un vaso de pp. de 250 mL 0.05g de KMnO4.
2. Agrégale agua para que se disuelva.
3. Viértelo en un matraz aforado de 1 L y agrégale más agua.
4. Añade 14 mL de H2SO4 conc. homogeniza la disolución.
5. Afora el matraz hasta la marca.
6. Esta disolución contiene una concentración de 100 ppm.

B. DETERMINACIÓN DE LA LONGITUD DE ONDA Y CONSTRUCCIÓN DEL ESPECTRO DE ABSORCIÓN.

Fe III

1. En un matraz forado de 100 mL, coloca 5 mL de la disolución estándar de hierro III
2. Añade 10 mL de la disolución de acetato de sodio para mantener el pH entre 3 y 6.
3. Añade 10 mL de la disolución de hidroxilamina y deja reposar durante 5 minutos para que la reacción sea completa. 
4. Añade 10 mL de la disolución de 1,10-fenantrolína y afora hasta la marca con agua destilada.
5. Deja en reposo hasta el desarrollo de un color rojo-anaranjado.
6. Prepara un testigo blanco con los mismos reactivos y cantidades utilizadas en la disolución estándar de hierro III.

Una vez que cuentes con los reactivos, realiza lo siguiente con el espectrofotómetro.

En el laboratorio cuentas con el siguiente espectrofotómetro:

Espectrofotómetro Biotraza 722

1.- Conoce las partes del espectrofotómetro:

2.- Calibra el espectrofotómetro.

3.- Cómo usar el espectrofotómetro.

4.- Una vez calibrado, coloca en la celda la disolución estándar de Fe III y selecciona con el botón correspondiente la longitud de onda entre 400 y 600 nm.

5.- Mide la absorbancia de 10 en 10 nm hasta abarcar el rango establecido.

6.- Realiza tus anotaciones de Absorbancia (A) y longitud de onda (λ).

7.- Realiza la misma operación con la disolución testigo. (Desde el punto 4 hasta el 6)

8.- Resta los valores obtenidos de esta disolución a los obtenidos con la disolución estándar de Fe III.

9.- Elabora una gráfica de A vs λ en hojas de papel milimétrico o en Excel.

10.- Selecciona la longitud de onda máxima que da la mejor absorción.

KMnO4

1.- Coloca la disolución de KMnO4 en la celda del espectrofotómetro y determina la Absorbancia (A) y la longitud de onda (λ) entre 440 y 525 nm de 5 en 5 nm.

2.- Realiza tus anotaciones en las copias.

3.- Bajo las mismas condiciones, determina la Absorbancia (A) y longitud de onda (λ) del testigo (H2SO4).

4.- Resta los valores obtenidos de esta medición a los valores obtenidos con la disolución de KMnO4 estándar. 

5.- Elabora una gráfica de Absorbancia (A) en función de la longitud de onda (λ) en hojas de papel milimétrico.

6.- Selecciona la longitud de onda que da la mejor absorción.