Cristian Andrés Navarro_2072187_assignsubmission_file_NAVARRO_CRISTIAN_COMISION5_SR_ETAPA2_2020_1C_CORREGIDO

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SEGUNDO REGULATORIO_ETAPA 2
NAVARRO CRISTIAN ANDRÉS
COMISION 5
APROBADO
Pregunta 1
El siguiente video ilustra una experiencia mostrativa de cationes a la llama. 
https://www.youtube.com/watch?v=lsyFY5p3yMQ
1. Reportá qué se observa para cada fenómeno mostrado y da una explicación física de lo observado. (2 puntos)
2. Fundamentá en qué marco teórico de naturaleza de la luz te posicionás para desarrollar tus explicaciones. (2 puntos)
3. Mencioná (no expliques, solo menciona) una posible aplicación profesional del fenómeno representado. (1 punto)
En el video mostrado se observa que la llama adopta diversos colores en la zona de mayor temperatura al colocar diferentes cationes en la misma, siendo los mismos los siguientes:
	Catión
	Color
	K+
	Lila/Violeta
	Li+
	Fucsia
	Cu2+
	Verde/Azul
	Na+
	Amarillo
	Ca2+
	Naranja
La ESPECTROSCOPÍA es la parte de la física encargada del estudio de la interacción de la luz con la materia desde el punto de vista del MODELO CORPUSCULAR, la cual considera a la luz como un flujo de fotones que son absorbidos y emitidos por la materia. La espectroscopía se puede dividir según el siguiente cuadro conceptual: MOLECULAR
EMISIÓN
ABSORCIÓN
EMISIÓN
ABSORCIÓN
EMISIÓN
ABSORCIÓN
ATÓMICA
CUALITATIVA
CUANTITATIVA
ESPECTROSCOPÍA
CUANTITATIVA
ABSORCIÓN
EMISIÓN
CUALITATIVA
En este caso, vamos a estar parados en la EMISIÓN ATÓMICA de la espectroscopía ya que se excita al átomo mediante una fuente de calor. En este tipo de emisión, el átomo absorbe energía generada por el calor el cual genera una transmisión en el nivel energético, hay un cambio en la estructura del átomo en donde los electrones que se encuentran en su estado basal son excitados y saltan a niveles electrónicos superiores y, cuando se desexcitan, emite un fotón de luz. Las radiaciones emitidas por el átomo se analizan y cada átomo tiene un espectro que es propio y sirve para la identificación de ese átomo, en otras palabras, se podría decir que es la “huella dactilar” del átomo; por este motivo, la espectroscopía de emisión atómica es una técnica cualitativa que nos permite identificar diferentes tipos de átomos de acuerdo al color de luz emitido.
Frente a la acción de la radiación electromagnética, este tipo de reacción da como respuesta un diagrama denominado ESPECTRO DE LÍNEA; el electrón está en un determinado orbital y salta a otro de mayor energía cuando la radiación electromagnética coincide con la diferencia de energías que están entre esos dos orbitales, dicho espectro se encuentra dentro de lo que se conoce como ESPECTRO VISIBLE, el cual va desde las longitudes de onda de 400 nm hasta los 700 nm aproximadamente, perceptibles para el ojo humano. Si bien en el espectro de línea aparecen más de una longitud de onda, no todas se emiten con la misma intensidad, para dar un ejemplo, el espectro visible del sodio muestra varias líneas, pero la que corresponde al amarillo es la más intensa, esto quiere decir que esa longitud de onda tiene mayores probabilidades de manifestarse que las otras.
1. Espectro de línea del sodio. Imagen provista del recorrido del campus virtual de Física, FFYB.
Una aplicación de la emisión atómica puede ser la determinación de sodio en muestras de agua y suelo como así también la dureza del agua.
Muy buena respuesta. Total de puntos: 5
Pregunta 2
Como parte de un proyecto de investigación debés cuantificar proteínas totales en muestras biológicas. Para esto, usás un protocolo de cuantificación que se vale de una reacción colorimétrica con el Reactivo de Biuret para formar complejos coloreados con las proteínas y así poder cuantificarlas. Este protocolo ya fue puesto a punto previamente y la longitud de onda de trabajo es 550 nm. A su vez, el espectrofotómetro del laboratorio fue controlado y pasó exitosamente todos los controles. 
A continuación, se detalla el protocolo de cuantificación y los valores de absorbancia medidos. Tené en cuenta que antes de medir los tubos en el espectrofotómetro, se ajustó a 100% de transmitancia con agua destilada.
	
	Testigo  1
20 mg/mL
(mL)
	Testigo 2
40 mg/mL
(mL)
	Testigo 3
60 mg/mL
(mL)
	Agua destilada
(mL)
	Muestra 
(mL)
	Reactivo
(mL)
	Absorbancia
	Tubo Testigo 1
	0,3
	-
	-
	-
	-
	5,0
	0,284
	Tubo Testigo 2
	-
	0,3
	-
	-
	-
	5,0
	0,554
	Tubo Testigo 3
	-
	-
	0,3
	-
	-
	5,0
	0,723
	Tubo Blanco de Reactivo
	
	
	
	0,3
	
	5,0
	0,055
	Tubo Blanco de Muestra 
	
	
	
	5,0
	0,3
	
	0,004
	Tubo Muestra
	
	
	
	
	0,3
	5,0
	0,421
	Tubo Muestra 
	
	
	
	
	0,3
	5,0
	0,415
	Tubo Muestra
	
	
	
	
	0,3
	5,0
	0,424
1. De no haber contado con el valor de longitud de onda óptima, explica cómo hubieses procedido para determinarla experimentalmente. En esta explicación incluí: i- aspectos metodológicos de la determinación y ii- el criterio de selección de longitud de onda que debe tenerse. (2 punto)
2. Según el diseño del protocolo, la muestra se midió por triplicado. Justificá por qué se habrá tomado esta decisión en lugar de preparar un único tubo muestra. Incluí en tu respuesta nociones de metrología pertinentes. (1 punto) 
3. A partir del detalle del protocolo y de los valores de absorbancia medidos, informá la concentración original de la muestra en estudio, expresando correctamente el resultado. Indicá en tu respuesta todos los pasos seguidos para llegar al resultado informado, incluyendo cálculos y gráfico. (3 puntos)
1. Para determinar la longitud de onda óptima de trabajo, en primer lugar, debo elegir a mi solución testigo, la cual conozco la concentración, a su vez, éste tiene que reaccionar de la misma manera con el Reactivo de Biuret como la muestra que quiero analizar, es decir que el reactivo tiene que ser específico tanto para el testigo como para mi muestra de concentración desconocida. Sobre el testigo realizo una serie de diluciones. Una vez realizado esto, en un tubo coloco reactivo en exceso para que reaccione con la totalidad del testigo y completar el volumen con la dilución de este último hecha previamente. Luego realizo un barrido espectral, el cual es la interacción de la sustancia con la luz en un rango de longitudes de onda, éste se va a realizar desde 400 nm hasta los 650 nm aproximadamente; una vez obtenido el barrido, donde se halle la máxima absorbancia va a ser la longitud de onda óptima de trabajo, ya que es la longitud de mayor sensibilidad. Es importante realizar el barrido con una sola concentración ya que la absorbancia disminuye linealmente con la concentración, haciendo que varíe la absortividad.	Comment by Morlesin, Lucia: No sólo específico. Debe ser el mismo.	Comment by Morlesin, Lucia: ¿Sólo esa consideración tendrías en cuenta?	Comment by Morlesin, Lucia: Ojo, absorbancia y concentración son parámetros directamente proporcionales.
2. Se realizan medidas múltiples para evitar errores, minimizarlos o corregirlos en el caso de que los hubiera. Entre los errores más comunes podemos encontrar los casuales que son azarosos e inevitables como, por ejemplo, la mala medición del instrumento que no depende del operador; otros errores más comunes son los denominados sistemáticos: como pueden ser los errores instrumentales, por ejemplo, el haber calibrado mal el espectrofotómetro (cosa que no sucedió en nuestro caso); los errores personales, por ejemplo, haber llenado mal los tubos de muestra, elegir un testigo que no reaccionara con el reactivo a utilizar, lavar mal los tubos lo cual se manifiesta en una mala lectura de la absorbancia, entre otras; y los errores de método, por ejemplo, haber elegido mal la longitud de onda óptima. A su vez, esta medida múltiple se puede relacionar con que los valores arrojados por el espectrofotómetro sean precisos para distintos tubos de muestra preparados de la misma forma, para finalmente poder sacar un promedio de los mismos y la desviación estándar.	Comment by Morlesin, Lucia: ¿Qué errores específicamente podrías evitar en este ejemplo?	Comment by Morlesin, Lucia: ¿Cómo podrías llegar a esta conclusión?
3. 
	Concentración
(mg/mL)
	Absorbancia
550 nm
	0
	0,000
	20
	0,229
	400,499
	60
	0,668
Muy bien resuelto. Puntaje total: 4,5
Pregunta 3
Trabajás en un laboratorio de control de calidad y recibís para analizar una muestra de jarabe proveniente de una empresa farmacéutica. Debés medir la densidad y el coeficiente de viscosidad absoluto del jarabe.  Respondé las siguientes preguntas: 
1. El laboratorio cuenta con un único modelo de viscosímetro de Ostwald para hacer la determinación. Tu compañero de laboratorio comenta que a priori no pueden usar cualquier viscosímetro, pues en el método de viscosimetría deben cumplirse ciertas condiciones para que las determinaciones sean válidas. ¿Cuáles son las condiciones que deben cumplirse al momento de medir una muestra con un viscosímetro de Ostwald? (1,5 puntos)
2. Para medir la densidad del jarabe podés optar por los métodos areometría o picnometría. ¿Qué consideraciones tendrías en cuenta para elegir un método u otro? ¿Por qué? En tu respuesta incluí valoraciones en cuanto a ventajas y desventajas de los métodos y condiciones adecuadas de medición de cada uno. (1,5 puntos)
3. La empresa farmacéutica quiere mejorar el sistema de tuberías que usan para transportar el jarabe porque actualmente la velocidad de salida resulta insuficiente. Te preguntan qué aspecto del sistema tanque-cañería podrían modificar para aumentar la velocidad de salida. ¿Qué aconsejás? Justificá incluyendo ecuaciones en tu respuesta. (2 puntos)
1. Para introducirnos un poco en el tema del viscosímetro capilar o viscosímetro de Ostwald, este sistema se basa en la medida del tiempo necesario para que un volumen determinado de líquido escurra a través del capilar de dicho viscosímetro. A su vez, este método está basado en la Ley de Poiseulle, el cual permite predecir el caudal que va a circular por una cañería cilíndrica para fluidos viscosos que circulan bajo régimen laminar. También se debe conocer o determinar la constante del viscosímetro a utilizar el cual engloba a los parámetros geométricos y la fuerza impulsora del movimiento, es decir, que importa cuál es el radio del capilar, cuánto líquido se debe cargar, la temperatura ya que ésta afecta a la viscosidad del fluido.
Las condiciones que se deben tener en cuenta son las siguientes:
a) El fluido a evaluar debe ser un fluido newtoniano, es decir, que la viscosidad puede considerarse constante en todo el recorrido.
b) La viscosidad cinemática entre el líquido patrón y la muestra tienen que ser similares, es decir, que las densidades (o los pesos específicos) y la viscosidad absoluta deben ser parecidas.
c) Como se mencionó anteriormente, el fluido debe ser laminar, ya que este método se basa en la Ley de Poiseulle.
d) Como mínimo se debe tener 40 mL de cada fluido.
2. La picnometría es una técnica que nos permite calcular densidades relativas de líquidos y sólidos respecto a un líquido el cual conocemos la densidad, consiste en la comparación de masas. Una gran ventaja es que permite cargar una muestra con mayor precisión debido a que posee un cuello capilar para enrasar y, a su vez, no se necesita conocer certeramente el volumen. Como desventaja se puede mencionar que el picnómetro es delicado y fácil de romper, y que conlleva un tiempo bastante considerable en relación a otros métodos ya que se emplea bastante tiempo en realizar las mediciones correspondientes en la balanza analítica y luego deben realizarse algunas operaciones matemáticas.
En cambio, el aerómetro es una técnica que se fundamente en el principio de Arquímedes, que permite medir densidades absolutas. Como ventaja se puede mencionar que es un método mucho más sencillo que el anterior mencionado, tiene una mayor sensibilidad de medición y el tiempo de empleo es demasiado corto. Como una limitación se puede decir que cada aerómetro tiene un rango de medición, por lo que la densidad de la muestra debe estar dentro de ese rango, en caso contrario se procederá a diluir la muestra o se debe cambiar de aerómetro cuyo rango incluya la densidad de la muestra a medir. Otra desventaja que se puede mencionar es que se necesita un volumen considerablemente alto a comparación del picnómetro, pero para corregir este problema basta con hacer una dilución con un líquido de densidad conocida y que sea miscible con el jarabe, para que finalmente con unas cuentas sencillas se puede calcular la densidad absoluta del jarabe.
3. Para aumentar la velocidad de salida del jarabe, una de las modificaciones que pueden realizarse en el sistema de cañerías es el aumento de la longitud de salida, pero con un radio menor, como consecuencia aumenta la energía cinética por lo que aumenta la velocidad del fluido.	Comment by Morlesin, Lucia: No. Si aumenta la longitud o disminuis el radio, el fluído tardará más en salir de la tubería.
Puntaje: 3
Curva de calibración
Absorbancia	
550 nm	y = 0,0114 (mL/mg)*cc + 0,0079
R² = 0,9927
0	20	40	60	0	0.22900000000000001	0.499	0.66800000000000004	Concentración (mg/mL)
Absorbancia (550 nm)