Práctica 5: Espectrometría UV-visible

Determinación del pKa de un indicador ácido-base.

Disoluciones que hay que preparar

  • Indicador: 100 mL, 10-4 M aprox.
  • HCl: 50 mL, 0,1 M aprox.
  • NaOH: 250 mL, 0,1 M aprox.
  • Ácido cítrico (C6H8O7): 250 mL, 0,1 M aprox.
  • Hidrogenofosfato sódico (Na2HPO4) 0,2 M aprox.
  • 8 tampones de pH mezclando ácido cítrico e hidrogenofosfato sódico en las proporciones que se dan en el guion.
  • 10 disoluciones del indicador a diferentes pHs mezclando 5 mL de la disolución de indicador con las de HCl, NaOH y los 8 tampones, hasta 50 mL en todos los casos.

Mediciones que hay que hacer

  • Medir con un pHmetro los valores de pH exactos de las 10 disoluciones.
  • Si se dispone de fotómetro de filtros:

    • Medir las absorbancias A, de las dos disoluciones a los pHs extremos a todas las longitudes de onda λ de que se disponga.
    • Representar las A frente a las λ en un mismo gráfico.
    • Determinar la λ para la cual se observa mayor diferencia de A entre las disoluciones de indicador a los pHs extremos.
    • Medir las absorbancias Ai a la λ anterior de las 8 disoluciones de indicador a los pHs intermedios.
  • Si se dispone de espectrofotómetro:

    • Registrar los espectros de las dos disoluciones de indicador a los pHs extremos y seleccionar una λ para la que se aprecie la mayor diferencia de A.
    • Registrar los 8 espectros de las disoluciones de indicador a los pHs intermedios y medir las A que corresponden a la λ seleccionada.

Cálculos que hay que realizar

  • Determinar el pKa del indicador representando la recta:

    $\log\left(\dfrac{A_{HA}-A_{i}}{A_{i}-A_{A^{\text{⁻}}}}\right)\simeq pH_{i}-pK_{a}$

  • Si se usó fotómetro, dibujar aproximadamente dos o tres espectros de pH intermedios junto a los de pHs extremos.
  • Encontrar los puntos isosbésticos.