MÉTODO DE VARIACIONES CONTINUASMÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS

De La Rosa Priego Francisco Alejandro | Dr. Ever Blé González| Universidad Juárez Autónoma de Tabasco

Maestría en Ciencias con Orientación en Materiales

Este método se ideó para determinar experimentalmente larelación estequiométrica en la que se combinan los reactivos deuna reacción. Se basa en la realización de una serie reaccionesempleando cantidades diferentes de cada reactivo peromanteniendo constante la cantidad total de ambos. Puede entoncesmedirse una variable del sistema, relacionada con la masa, yrepresentarse gráficamente contra las cantidades de reactivosutilizadas. La variable puede ser el peso de precipitado o su altura,o la cantidad de calor liberado.

MÉTODO DE VARIACIONES CONTINUAS

MÉTODO DE VARIACIONES CONTINUAS

Para obtener una constante de equilibrio es necesario medir laconcentración de las especies implicadas

No es necesario medir todas las concentraciones

Algunas concentraciones están relacionadas con otras mediante lasecuaciones de balanceo de masa

MÉTODO DE VARIACIONES CONTINUAS

3

2

32

PXXPPXXP

PXXP

⇔+⇔+⇔+

Se tiene lo siguiente:

De las reacciones anteriores una predomina más de acuerdo a sus condiciones

También denominado “Método de Job” y sirve para identificar laestequiometría del complejo predominante.

MÉTODO DE VARIACIONES CONTINUASEl procedimiento consiste en hacer mezclas con alícuotas desoluciones equimolares de P y X de manera que la solución total deP+X permanezca constante

Así, soluciones patrón que contienen 2.5mM de P y 2.5mM de Xpueden mezclarse para obtener una relación variable de X:P, peromanteniendo una concentración total constante.

De 1mM, por ejemplo

MÉTODO DE VARIACIONES CONTINUASLa absorbancia de cada solución se mide a una longitud de ondaapropiada, graficándose la absorbancia corregida contra la fracciónmolar de X

Se alcanza una absorbancia máxima a la composición que corresponde a la estequimoetría del

complejo predominante

MÉTODO DE VARIACIONES CONTINUASLa absorbancia corregida se define como la absorbancia medidamenos las absorbancias de P y de X libres por separado:

TxTp bXbPmedidaAbscorregidaAbs εε −−= ..

Dónde: Ep y Ex son las absortividades molares de P pura y X pura, bes el trayecto óptico de la muestra y PT y XT son las concentracionestotales de P y X en la solución

En otras palabras:

SE MIDE LA ABSORBANCIA DE CADA DISOLUCIÓN A UNA LONGITUD DE ONDA ADECUADA Y SE CORRIGE RESTANDO LA

ABSORBANCIA QUE PRESENTARÍA LA MEZCLA SI NO HUBIÉSE OCURRIDO LA

REACCIÓN

MÉTODO DE VARIACIONES CONTINUAS

MÉTODO DE VARIACIONES CONTINUAS

La máxima absorbancia ocurre cuando

1+=

nnXdemolarFracción

nPXnXP ⇔+

MÉTODO DE VARIACIONES CONTINUAS

De este modo, si el complejo mayoritario es PX2, el máximo ocurrea:

667.012

2=

+=XdemolarFracción

nPXnXP ⇔+

Si fuera P3X, el máximo se presentará a:

250.031

1=

+=XdemolarFracción

MÉTODO DE VARIACIONES CONTINUASSupóngase entonces,

mL de P 2.50mM mL de X 2.50mM Relación (X:P) Fracción molar

1.00 9.00 9.00:1.00 0.900

4.00 6.00 1.50:1.00 0.600

8.00 2.00 1.00:4.00 0.200

molPmolXmolX+

Todas las soluciones se diluyen a un volumen total de 25.0mL con un tampón

Así,

( ) mMmMPT 100.050.200.25

00.1=

= ( ) mMmMXT 900.050.2

00.2500.9

=

=

Ahora bien,

En la figura VM/(VM+VL)=0.33 yVL/(VM+VL)=0.66; así puesVM/VL=0.33/0.66

Se aprecia que el complejo esML2

MÉTODO DE VARIACIONES CONTINUASAlgunas precauciones que deben tomarse en este procedimiento:

1. Verificar que el complejo cumple la Ley de Beer2. Usar fuerza iónica y pH constantes, si procede3. Tomar lecturas a más de una longitud de onda, el máximo

debe ocurrir a la misma fracción molar para cada longitud deonda

4. Hacer experimentos a diferentes concentraciones totales deP+X

BIBLIOGRAFÍA• Análisis Químico Cuantitativo, Harris, D.C., Grupo Editorial

Iberoamérica, 519-520pp

• Fundamentos de química analítica Vol. 2, Skoog, D., West, D., Holler, F.J., Ed. Reverte, 1997, 582-583pp

• Análisis de elementos traza por espectrofotometría de absorción molecular ultravioleta-visible, Ed. Universidad de Sevilla, 1983, 187-188pp