UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE CIENCIAS QUMICASLABORATORIO DE ANLISIS QUMICO INSTRUMENTAL I

PRCTICA N: 10Fecha de entrega: Martes 14 de Julio del 2015INTEGRANTES:GRUPO N: 3 Mauro Muoz Darwin Jacome Nataly Quezada Jhonatan Urrestra

TEMA: DETERMINACIN DE LA COMPOSICIN DE COMPLEJOS

OBJETIVOS: Estudiar los campos de aplicacin del anlisis por absorcin. Conocer los mtodos espectrofotomtricos para la determinacin de complejos.

1. FUNDAMENTO TERICO:

METODO DE LA RELACION O RAZON MOLAR:

Tomamos en cuenta de nuevo la reaccin:

Si el complejo se disocia poco, la representacin grfica de la absorbancia frente a la relacin molar L/M, en series de disoluciones en las que permanece constante y varia, da lugar a una lnea recta desde el origen de coordenadas hasta el punto que corresponde a la relacin molar del complejo formado, a partir del cual cambia de pendiente y alcanza una absorbancia constante para la relacin molar L/M del complejo. Alternativamente puede mantenerse constante y variar ; y el punto de cambio de pendiente indica la relacin M/L. Si se forma ms de un complejo y los complejos tienen diferentes caractersticas de absorcin y diferentes constantes de formacin, las medidas a diferentes longitudes de onda pueden revelar su presencia: igualmente si a una longitud de onda hay cambios significativos en la pendiente de la curva, esto indica la presencia de complejos diferentes. (AYRES, G. 1970).

MTODO DE VARIACIONES CONTINUAS:

Consideraremos la ecuacin:

El complejo es coloreado, y M y L son incoloros, o que al menos no absorben apreciablemente a la longitud de onda de absorcin del complejo. M y L tienen la misma concentracin realizando con ellas una serie de patrones donde M + L es constante, pero en la que la relacin de M a L vara, as por ejemplo:

sustanciasproporciones

M123456789

L987654321

Cada disolucin preparada se mide la absorbancia a la longitud de onda ptima y se representa estos valores de absorbancia frente a la fraccin molar de L (que es igual a ). La grafica presentara un mximo a la fraccin molar que corresponde a la composicin del complejo formado. Por ejemplo, un mximo a una fraccin molar de L 0,5 representa un complejo 1: 1; un mximo a una fraccin molar de L 0,67 representa un complejo 1:2, ML2, etc.

2. REPORTE DE DATOS:2.1. Datos experimentales:

Tabla 1: Mtodo de las variaciones continuasSolucin CMlSolucin DmlHidroq. 1%mlHCl 0.1MMlVf.mlFraccin molar de DAbsorbancia

8.02.01.00.5500,20,001

6.04.01.00.5500,40,057

4.06.01.00.5500,60,186

3.07.01.00.5500,70,288

2.57.51.00.5500,750,300

2.08.01.00.5500,80,306

1.58.51.00.5500,850,283

1.09.01.00.5500,90,189

2.520.01.00.5500,8890,521

Elaborado por: Darwin Jcome y Mauro MuozTabla 2: Mtodo de la razn molarSolucin CMlSolucin DmlHidroq. 1%mlHCl 0.1MmlVf.MlD / CAbsorbancia

2.02.01.00.55010,130

2.04.01.00.55020,257

2.05.01.00.5502,50,311

2.06.01.00.55030,385

2.07.01.00.5503,50,403

2.08.01.00.55040,412

2.010.51.00.5505,250,419

2.012.01.00.55060,415

2.015.01.00.5507,50,410

Elaborado por: Darwin Jcome y Mauro Muoz.3. CLCULOS Y RESULTADOS:

3.1. CLCULOS:MTODO DE LAS VARIACIONES CONTINUAS Clculo de la fraccin molar de D

CALCULO DE n

ECUACIN 1y = 0,5517x - 0,1327ECUACIN 2y = -1,17x + 1,2538

Resolviendo el sistema de ecuaciones se determina:

C

: Concentracin molar de metal en el mximo de absorbancia.: Concentracin molar de ligando en el mximo de absorbancia.: Concentracin total de ligando ms metal.fM: fraccin molar del metal

Clculo de la concentracin de 1,10-fenantrolina.

Clculo de la concentracin de sal de mohr, solucin c

Clculo de la concentracin del metal

Clculo de la concentracin del ligando

Clculo de la concentracin del complejo

Clculo de la concentracin del metal y del ligando

Clculo de la concentracin de la constante de formacin

MTODO DE LASA RELACIN MOLAR

Clculo de la fraccin del ligando

Curva de Calibracin

Clculo de nEc.1 y = 0,0013x + 0,4049Ec.2 y = 0,1258x + 0.0035Ec. 3 y = -0,0045x2 + 0,0504x + 0,2353

Resolviendo el sistema de ecuaciones 1 y 2 se determina:

As=-0,0045x2 + 0,0504x + 0,2353As=-0,0045()2 + 0,0504(2,71) + 0,2353=0,3388

Clculo de la concentracin del metal

Clculo de la concentracin del ligando

Clculo de la concentracin del complejo

Clculo de la concentracin del metal y del ligando

Clculo de la concentracin de la constante de formacin

4. RESULTADOS:

Constate de formacin# de ligandos

Mtodo de variaciones continuas4

Mtodo de las relaciones molares

4

# de ligandos tericos: 3Cte. De formacin =2,5x106

5. DISCUSIONES:

Mtodo de las variaciones continuas: Al observar la tabla 1 podemos apreciar que a medida que aumenta la fraccin molar del ligando, la absorbancia tambin aumenta de modo que se comprob: la Ley de Beer (Abs=.b.C). Sin embargo la fraccin molar de L aumenta hasta un mximo de absorbancia de 0,306, este valor corresponde a una fraccin molar de 0,8, este valor corresponde a un complejo de relacin 1:4 (M:L), sin embargo el nmero de ligando del hierro frente a la fenantrolina se sabe tericamente que es 3, esta variacin en el nmero del ligando puede deberse a que el complejo se encuentra muy disociado. En la tabla 1 adems podemos apreciar que se realiz una mezcla en cantidades no estequiomtricas de la solucin de hierro (2,5 ml) y de la de fenantrolina (20 ml), obtenindose un valor de 0,521 de modo que a este valor de absorbancia le corresponde una fraccin molar de 0,89; por lo cual el mtodo de variaciones continuas no puede determinar el nmero de coordinacin del hierro con la fenantrolina ya que para este valor le corresponde una relacin M:L igual a 1:5, ya que los datos no son los suficientemente exactos como para distinguir esta relacin. La constante de formacin del complejo formado por el hierro y la fenantrolina es de 2,5 x106 y la encontrada experimentalmente fue de , este valor varia demasiado en relacin al valor tabulado, por lo cual se tiene un error muy grande, esto pudo haber sido provocado por una mala dilucin o preparacin de la solucin que contena el metal y de la misma manera de la solucin que contena el ligando. Adems pueden haber otros errores sistemticos, como mala calibracin del espectrofotmetro y algunas interferencias en los analitos en estudio.

Mtodo de la relacin molar: Segn la grfica de la relacin molar podemos decir que a medida que aumenta la concentracin del complejo (es decir mientras ms se forma el quelato) la absorbancia tambin aumenta proporcionalmente en relacin al cociente D/C (Ligando/metal), sin embargo la linealidad no se mantiene constante. Podemos apreciar que la pendiente de la recta cambia drsticamente en el valor de abs. De 0,403 debido a que en este punto deja de formarse el complejo de hierro, por tanto ya no existe absorcin de la especie qumica y la pendiente de la grfica se mantiene constante (cero) Segn varias referencias se sabe que este complejo es muy estable, por lo que el error se pudo deber a que los reactivos estaban en mal estado y haya la presencia de interferencias por descomposicin de los reactivos por lo que la lectura en el espectrofotmetro no es correcta aunque se usen las cantidades correctas para la fraccin molar de metal/ligando. Con este mtodo tambin se obtuvo un nmero de ligando de 4 y una constante de formacin que difiere en gran magnitud al valor tabulado (tabla de resultados), debido a errores y consecuencias mencionadas en el anlisis de resultados del mtodo de variaciones continuas.

6. CONCLUSIONES:

Se estudi y analiz los campos de aplicacin de anlisis espectrofomtrico, para la determinacin de la composicin de un complejo. Se conoci y determin los mtodos de anlisis para determinar la concentracin y la constante de formacin de un complejo especfico. Dichos mtodos son el de las variaciones continuas, el mtodo de la relacin molar y el mtodo de la relacin de las pendientes. Los mtodos que se utilizaron en la presente prctica para determinar la concentracin y el nmero de coordinacin (ligandos) del hierro con la fenantrolina fueron el mtodo de las variaciones continuas y el mtodo de la relacin molar. Mediante el mtodo de las variaciones continuas se obtuvo un nmero de ligando 4 y una constante de formacin de 2,66x1018, mientras que por el mtodo de la relacin molar se obtuvo un valor de la constante de formacin de 1,25x1019, y un nmero de ligando igual al mtodo anterior.

7. BIBLIOGRAFIA:

AYRES, G. (1970). Anlisis Qumico Cuantitativo 2da Edicin. Harla. Mxico. p. 463471 Eugene D.Olsen, Mtodos pticos de anlisis, editorial reverte 1990 cap 2, ppt. 111-113 W.F.PICKERING, Qumica analtica moderna, editorial reverte 2000, cap6 ppt.117-119 GILBERT A, Anlisis Qumico Cuantitativo. 2da Ed. Mxico. Absorcin y emisin de energa radiante