inbound6811334768887576602 - Carmen Marianela Herrera Garcia

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UNIVERSIDAD TÉCNICA “LUIS VARGAS 
TORRES” 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
 
 
CARERRA: 
INGENIERÍA QUÍMICA 
 
 
CICLO Y PARALELO: 
5to “A” 
 
 
ASIGNATURA: 
ANÁLISIS INSTRUMENTAL 
 
 
ALUMNO: 
MARIANELA HERRERA GARCIA 
 
PROFESORA: 
ING. TANYA CARDENAS MSc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 
 
 
1. Clasificación de los Métodos Ópticos. 
Los métodos ópticos son técnicas analíticas que utilizan la interacción de la luz con la materia para 
obtener información sobre sus propiedades físicas y químicas. Estos métodos son muy utilizados en 
la química analítica, bioquímica, ciencias de materiales, medicina y otras áreas. A continuación, se 
describen los principales métodos ópticos y su funcionamiento: 
• Espectroscopia UV-Vis: Este método se basa en la absorción o reflexión de la luz en la región 
del espectro ultravioleta-visible (UV-Vis) por las moléculas presentes en una muestra. La 
absorción de la luz se debe a las transiciones electrónicas entre los estados de energía de los 
electrones de las moléculas. La espectroscopia UV-Vis se utiliza para determinar la 
concentración de sustancias en solución, así como para estudiar las propiedades de los 
cromóforos y la cinética de las reacciones químicas. 
• Espectroscopia de fluorescencia: En este método, la muestra se ilumina con una fuente de 
luz que excita las moléculas y las hace emitir luz a una longitud de onda mayor (menor 
energía) que la luz incidente. La fluorescencia se produce debido a la emisión de fotones por 
los electrones excitados que vuelven a su estado de energía fundamental. La espectroscopia 
de fluorescencia se utiliza para determinar la concentración y la composición de moléculas 
fluorescentes y para estudiar la cinética de las reacciones químicas. 
• Espectroscopia infrarroja (IR): En este método, la muestra se ilumina con radiación 
infrarroja, lo que provoca la absorción de la luz por las moléculas. Las vibraciones 
moleculares producen cambios en la polaridad eléctrica de la molécula, lo que da lugar a la 
absorción de luz en diferentes regiones del espectro infrarrojo. La espectroscopia IR se utiliza 
para determinar la identidad y la estructura de las moléculas, así como para estudiar las 
interacciones moleculares y las reacciones químicas. 
• Espectroscopia Raman: En este método, la muestra se ilumina con luz monocromática y la 
luz dispersada se analiza para detectar las vibraciones moleculares. La espectroscopia Raman 
se basa en el fenómeno de la dispersión Raman, que ocurre cuando la luz incidente interactúa 
con las moléculas y cambia su energía y dirección. La espectroscopia Raman se utiliza para 
identificar la composición y estructura de materiales y para estudiar las reacciones químicas. 
• Microscopía óptica: La microscopía óptica utiliza lentes y luz para ampliar la imagen de una 
muestra y permite visualizar estructuras y detalles a nivel microscópico. La microscopía 
óptica puede ser utilizada en diferentes modalidades, como la microscopía de campo oscuro, 
la microscopía de contraste de fase, la microscopía confocal, la microscopía de fluorescencia, 
entre otras. (Clasificación, diferencias y aplicación de los Métodos ópticos, APRIL. . ., s. f.) 
2. Argumentar Ley de Lambetr Beer. Escribir su fórmula y dos ejemplos. 
La Ley de Lambert-Beer, también conocida como Ley de Beer-Lambert, establece que la cantidad de 
luz absorbida por una solución es proporcional a la concentración de la especie absorbente y a la 
longitud del camino de la luz a través de la solución. Matemáticamente, esta ley se puede expresar 
como: 
A = εcl 
Donde: 
• A es la absorbancia de la solución 
• ε es la constante de absorción molar, que representa la capacidad de absorción de la especie 
química a una longitud de onda determinada 
• c es la concentración de la especie absorbente en la solución 
• l es la longitud del camino de la luz a través de la solución. 
Esta ley es ampliamente utilizada en la espectroscopía, una técnica analítica que se basa en la 
medición de la absorción de la luz por las moléculas. La Ley de Lambert-Beer es útil para determinar 
la concentración de una sustancia desconocida en una solución a partir de la medición de su 
absorbancia en una longitud de onda específica. (2022b) 
Entre sus ejemplos tenemos: 
• Determinación de la concentración de una solución desconocida: Supongamos que se tiene 
una solución desconocida de cloruro de sodio y se quiere determinar su concentración. Se 
preparan varias soluciones patrón de cloruro de sodio con diferentes concentraciones 
conocidas y se mide su absorbancia utilizando un espectrofotómetro. Luego, se mide la 
absorbancia de la solución desconocida y se utiliza la fórmula de Lambert-Beer para calcular 
su concentración. La fórmula es: A = εcl, donde A es la absorbancia, ε es el coeficiente de 
extinción molar, c es la concentración y l es la longitud del camino de luz. Se sabe que ε y l 
son constantes para todas las soluciones. Por lo tanto, se pueden utilizar las absorbancias 
medidas para calcular la concentración de la solución desconocida. 
• Monitoreo de la reacción de un catalizador: Supongamos que se quiere monitorear la 
reacción de un catalizador. Se coloca una muestra de la reacción en un espectrofotómetro y se 
mide su absorbancia. Luego, se agrega una pequeña cantidad de catalizador y se mide la 
absorbancia de la muestra después de un cierto tiempo. La fórmula de Lambert-Beer se utiliza 
para calcular la cantidad de reactivo consumido durante la reacción. La fórmula es: A = εcl, 
donde A es la absorbancia, ε es el coeficiente de extinción molar, c es la concentración y l es 
la longitud del camino de luz. La diferencia en absorbancia antes y después de la adición del 
catalizador se utiliza para calcular la cantidad de reactivo consumido durante la reacción, lo 
que proporciona información sobre la eficacia del catalizador. 
 
3. ¿Qué es la Espectrometría Infra roja (IR)? Escribir sus instrumentos, partes y rango o 
longitud de ondas. 
La espectrometría infrarroja (IR) es una técnica de análisis químico utilizada para identificar y 
analizar compuestos orgánicos e inorgánicos en una muestra. Esta técnica se basa en la absorción de 
radiación infrarroja por las moléculas en una muestra. 
Los instrumentos utilizados para la espectrometría infrarroja incluyen espectrómetros de 
transformada de Fourier (FTIR) y espectrómetros de dispersión de luz (dispersión de energía o 
espectroscopios de absorción). Estos instrumentos se utilizan para medir la intensidad de la radiación 
infrarroja absorbida por una muestra en función de la longitud de onda. 
Los componentes principales de un espectrómetro de IR incluyen una fuente de radiación infrarroja, 
un monocromador, un detector y una muestra. La fuente de radiación infrarroja emite radiación en el 
rango de longitud de onda infrarroja. El monocromador selecciona longitudes de onda específicas 
para irradiar la muestra. El detector detecta la radiación infrarroja absorbida por la muestra. 
El rango de longitud de onda infrarroja se divide en tres regiones: la región de onda corta (4000-2500 
cm-1), la región de onda media (2500-200 cm-1) y la región de onda larga (200-10 cm-1). Cada región 
se asocia con diferentes tipos de vibraciones moleculares en una muestra. (colaboradores de Wikipedia, 
2023b) 
4. ¿Qué es la absorción y Emisión Atómica? Escribir sus instrumentos, partes y rango o 
longitud de ondas. 
La absorción y emisión atómica son técnicas de análisis químico utilizadas para determinar la 
concentración de elementos metálicos en una muestra. Ambas técnicas se basan en la interacción de 
la radiación electromagnética con los átomos de la muestra. 
La absorción atómica se basa en la medida de la cantidad de radiación absorbida por los átomos de 
un elemento en una muestra. Los instrumentos utilizados para la absorción atómica incluyen 
espectrómetros de absorción atómica (AA)que utilizan una fuente de radiación electromagnética, una 
llama o un horno de grafito, un monocromador y un detector. La fuente de radiación electromagnética 
emite radiación en una longitud de onda específica, que es absorbida por los átomos del elemento en 
la muestra. El monocromador selecciona la longitud de onda específica de la radiación absorbida por 
los átomos y el detector mide la cantidad de radiación absorbida. 
La emisión atómica se basa en la medida de la cantidad de radiación emitida por los átomos de un 
elemento en una muestra. Los instrumentos utilizados para la emisión atómica incluyen 
espectrómetros de emisión óptica (OES) que utilizan una fuente de energía, una llama o un plasma, 
un monocromador y un detector. La fuente de energía excita los átomos del elemento en la muestra, 
causando que emitan radiación electromagnética en longitudes de onda específicas. El monocromador 
selecciona la longitud de onda específica de la radiación emitida por los átomos y el detector mide la 
cantidad de radiación emitida. 
El rango de longitud de onda utilizado en la absorción y emisión atómica varía dependiendo del 
elemento que se está analizando. Cada elemento tiene un conjunto específico de longitudes de onda 
asociadas con su espectro atómico. Por ejemplo, el rango de longitud de onda utilizado para el análisis 
de sodio puede estar en la región de luz visible del espectro electromagnético, mientras que el rango 
de longitud de onda utilizado para el análisis de hierro puede estar en la región del ultravioleta. 
(Espectroscopía: la interacción de la luz y la materia (artículo), s. f.) 
5. ¿Qué es la absorción UV Visible? Escribir sus instrumentos, partes y rango o longitud 
de ondas. 
 
La absorción ultravioleta-visible (UV-Vis) es una técnica de análisis espectroscópico que se utiliza 
para medir la cantidad de radiación electromagnética absorbida por una muestra en la región del 
espectro ultravioleta y visible. Esta técnica se utiliza comúnmente en la determinación de la 
concentración de compuestos orgánicos e inorgánicos en solución. 
Los instrumentos utilizados para la absorción UV-Vis incluyen espectrofotómetros UV-Vis, que 
constan de una fuente de radiación electromagnética, un monocromador, una celda de muestra y un 
detector. La fuente de radiación electromagnética emite radiación en una amplia gama de longitudes 
de onda en la región del UV y visible. El monocromador selecciona una longitud de onda específica 
de la radiación emitida por la fuente, que se transmite a través de la muestra en la celda de muestra. 
El detector mide la cantidad de radiación que llega al detector después de pasar a través de la muestra. 
El rango de longitud de onda utilizado en la absorción UV-Vis se encuentra entre aproximadamente 
190 a 900 nanómetros (nm). La absorción UV se encuentra en la región del espectro de menor 
longitud de onda, mientras que la absorción visible se encuentra en la región de mayor longitud de 
onda. Las moléculas que absorben en la región del UV-Vis tienen enlaces pi (π) que pueden absorber 
radiación electromagnética con energía suficiente para excitar los electrones de los enlaces π. (Mettler-
Toledo International Inc. all rights reserved, 2023) 
 
Referencias: 
 
 
G. (2022, 12 mayo). Metodo Gravimetrico. Geotecnia y Mecanica de Suelos. 
https://geotecniaymecanicasuelosabc.com/gravimetria/ 
Clasificación, diferencias y aplicación de los Métodos ópticos, APRIL. . .. (s. f.). Coggle. 
https://coggle.it/diagram/YHjq5iG47h-dqOWJ/t/clasificaci%C3%B3n,-diferencias-y-de-los-
m%C3%A9todos-%C3%B3pticos 
(2022b, julio 22). Ley de Beer-Lambert. Ingenierizando. 
https://www.ingenierizando.com/optica/ley-de-beer-lambert/ 
colaboradores de Wikipedia. (2023b, enero 29). Espectroscopía infrarroja. Wikipedia, la 
enciclopedia libre. https://es.wikipedia.org/wiki/Espectroscop%C3%ADa_infrarroja 
Espectroscopía: la interacción de la luz y la materia (artículo). (s. f.). Khan Academy. 
https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry/electronic-structure-of-atoms-ap/bohr-model-
hydrogen-ap/a/spectroscopy-interaction-of-light-and-matter