Espectroscopía electrónica de indicadores metalocrómicos.
PROTOCOLO DISEÑADO PARA REALIZARSE EN LABORATORIO*
*SI NECESITA EL DOCUMENTO IMPRÍMALO EN PAPEL
OBJETIVO.
Objetivo didáctico.
Objetivo experimental.
Observar los cambios espectrales visibles de una molécula orgánica cromófora para correlacionarlos con sus estructura electrónica.
Tiempo requerido
Aproximadamente cuatro horas.
Conocimientos necesarios
Manejo del potenciómetro y del espectrofotómetro.
Uso de indicadores metalocrómicos.
Química de coordinación.
Antecedentes teóricos
Los dienos y polienos conjugados presentan espectros de absorción característicos en la porción visible y/o ultravioleta del espectro electromagnético.
Estas bandas de absorción resultan de la promoción (o excitación) de los electrones moleculares de valencia, a orbitales moleculares de mayor energía (vacíos).
Las energías requeridas para efectuar algunas excitaciones electrónicas típicas, corresponden a la región ultravioleta y visible del espectro electromagnético.
La considerable energía requerida para excitar los electrones s,
estrechamente enlazados, solamente puede ser suministrada por la luz ultravioleta de alta energía (longitudes de onda más cortas de 100 nm).
Puesto que los espectrofotómetros de que dispone ordinariamente el químico orgánico no funcionan bien a longitudes de 200 nm,
ninguna exitación sà s* es observada,
y los hidrocarburos saturados tales como el heptano y el ciclohexano son transparentes a través de todo el espectro ultravioleta accesible (l = 200-400 nm) y el visible (l = 400-800 nm).
Como resultado estos compuestos constituyen excelentes solventes para estudios espectroscópicos.
Material necesario
1. Por grupo
Matraz volumétrico de 100 ml
1
Matraz volumétrico de 50 ml
1
Vaso de precipitados de 100 ml
1
Vaso de precipitados de 50 ml
1
Probeta graduada de 100 ml
1
Probeta graduada de 50 ml
1
2. Por equipo
Pipetas serológicas de 5 ml
2
Pipetas serológicas de 10 ml
2
Pipetas serológicas de 1 ml
2
Pipetas Pasteur con bulbo
3
Probeta graduada de 100 ml
1
Bureta de 50 ml
1
Tubos de ensaye de 20 ml
10
Vaso de precipitados de 100 ml
1
Vasos de precipitados de 50 ml
6
Matraces volumétricos de 50 ml
3
Matraces volumétricos de 25 ml
2
Gradilla
1
Botella lavadora
1
Espátula
1
Pinzas para bureta
1
Soporte universal
1
Mezcladora
1
Parrilla magnética
1
Agitador magnético chico
1
Agitador magnético grande
1
Potenciómetro
1
Electrodo combinado de pH
1
Espectrofotómetro
Celdas de vidrio
2
Soluciones
1. Por grupo
Agua desionizada o destilada.
Indicador metalocrómico 0.1 mM
25 ml en agua desionizada
Cloruro catiónico (MCl2) 0.1 mM
25 ml en agua desionizada
PROCEDIMIENTO.
Equipo de protección.
Ojos.
Anteojos de policarbonato o monogógles sin ventilación.
Piel.
Guantes de nitrilo para solventes orgánicos.
Ropa de algodón.
Respiratorio.
Respirador para solventes orgánicos (Código amarillo o negro).
Entendido
Maneje los solventes orgánicos en campana para vapores.
No respire los vapores.
Precauciones especiales.
Baño de ojos disponible.
Regadera de seguridad disponible.
Entendido
Lave abundantemente después de usar los reactivos.
Método
1. Experimento.
Se prepara una solución 0.1 M de MCln en etanol al 50 %; se toman 1.5 ml y se le añaden de 1.5 ml indicador metalocrómico 100 mM, se colocan en la celda y se mide su absorbencia desde 400 nm hasta 700 nm en un colorímetro a intervalos de 10 nm, calibrando con el blanco en cada longitud de onda.
Forma de desechar.
Incinere los residuos orgánicos en una campana con filtro y trampa.
Registro de resultados
Se elabora una gráfica de longitud de onda contra Absorbencia con cada uno de los cationes estudiados.
Se elabora una gráfica de longitud de onda contra coeficiente de extinción molar (e) con cada uno de los cationes estudiados.
Relacione n, l y E con el color absorbido por el acarreador con el catión metálico ligado.
Estime la influencia del catión metálico en el estado de oxidación y en el incremento o disminución de la energía en los elementos en estudio.
Discusión
Identifique los cromóforos presentes en la molécula en estudio y sus longitudes de onda de absorbencia máxima.
Relacione la longitud de onda con el color absorbido y transmitido.
Estime la influencia del catión en el incremento o disminución de la conjugación en los polienos del sistema en estudio.
Referencias
Scarpa, A., Brinley, F.J. y Dubyak, G. 1978a. Biochemistry17, 1378-1386.
Scarpa, A., Brinley, F.J., Tiffert, T. y Dubyak, G.R. 1978b. Ann. N. Y. Acad. Sci.307, 86-112.
