REFRACTOMETRÍA

PRÁCTICA 4.

REFRACTOMETRÍA

Varela Hernández Jaqueline Gloria

Definiciones

Introducción

Refractometría

Refracción

Refractómetro

Desviación experimentada por los rayos luminosos al pasar de un medio transparente con densidad conocida a otra desconocida.Cambia Velocidad y Dirección

Método de análisis para identicaficar la concentración de una sustancia desconocida, basados en su índice de refracción

Intrumento de medicion basado en la refraccion de la luz y la relacion de la densidad una sustancia.

↑ρ↑η

Refractómetro

Refracción

Introducción

índice de refracción

Sistemas transparentes

Sistemas de reflexión

Refractometro digital

Refractometro de Abbe

Valor de la velocidad de la luz en el vacío (c) dividido entre la velocidad de transmisión de la luz en ese medio (V)η= c V

Basado en el estudio del ángulo límite en el que se produce la reflexión total del rayo que atraviesa los prismas y la muestra entre ellos

c= 3·10^8 m/s

Propiedad intensiva. Debido a que su refraccion no cambia por la cantidad de muestra, sino por la composición

Refracción

Isotropas/Anisotropos

Introducción

Isotropas presentan siempre el mismo comportamiento independiente de la dirección, mientras que en las anisotrópicas las propiedades varian con la dirección.

identicas en todas las direccionesun unico indice de refracción

más de un indice de refracción

Refracción

Introducción

Ley de Snell

"Cuando un rayo de luz pasa de un medio con un índice de refracción a otro con un índice distinto". Relaciona el ángulo de incidencia superficial, el ángulo de refraccion y los índices de refracción de los medios deferentes al vacio . Si pasa del vacio a otro medio

"calcula el ángulo de refracción de la luz"

Refracción

Introducción

Refracción

ángulos

Introducción

Ángulo de incidencia: ángulo formado entre el rayo incidente y el vector normal a la interfaz.

Ángulo de reflexión: ángulo formado entre el vector normal a la interfaz y el rayo reflejado.

Ángulo de transmisión: ángulo formado entre el vector normal a la interfaz y el rayo transmitido.

Refracción

ángulos

Introducción

ángulo crítico es el ángulo de incidencia que produce que el ángulo de transmisión sea de 90°. Para cualquier ángulo mayor al ángulo crítico no habrá rayo transmitido

Factores que afectan el índice de refracción

Longitud de onda

Temperatura

η↓ si T↑ η↑ si T↓ inversamente proporcinal

↓ λ si ↑ η ↑ λ si ↓η inversamente proporcinal

Presión

η es el índice de refracción a P y T dadas.η0 es el índice de refracción a Condiciones Normales de Temperatura y Presión P es la Presión en mmHg α y γ son coeficientes que dependen de la naturaleza del gas

η↑ si P↑ directamente proporcinal

Introducción

Factores que afectan el indice de refracción

Concentración

Estructura química

Refracción molecular. Polarización de un mol de una sustancia en un campo eléctrico de una onda de luz de cierta longitud

El índice de refracción en una mezcla de dos sustancias A y B, varía con la concentración y su valor oscila entre los índices de refracción de las sustancias puras.

Suma de las refracciones moleculares de los compuestos multiplicados por su fracción mol (x)

η↑ si ↑ [ ] Directamente proporcional

Introducción

• Comprender el concepto de índice de Refracción

Objetivos

• Determinar el índice de refracción de varias sustancias

• Encontrar la relación que existe entre el índice de refracción con la densidad y concentración

• Calcular el peso molecular y la refracción molecular de diferentes sustancias

• Concluir que tipo de propiedad de la materia son el índice de refracción y la refracción molecuar

Refractometro de Abbe

8 vasos de Precipitados de 50mL

vaso precipitados de 100mL

Materiales

Capilares o pipetas Pasteur

Pinza para bureta

1 piseta

Soporte universal

Bureta de 25 mL

Agua destilada

Etanol

Leche, jugo, vino de mesa, tequila

Reactivos

Metanol

n-hexano

Cloroformo

Acetona

Tetracloruro de carbono

Experiencia 1. Determinación del índice de refracción

Calcular la refracción molecular USANDO:Fórmula químicaTablas (diapostiva 17)Suma de refraccionesEcuacion Lorentz y Lorenz

Determine el índice de refraccion η con el refractómetro de Abbe.

Procedimiento

Experiencia 1. Determinación del índice de refracción

1. Calibrar con agua destilada, ajustar hasta que la intersección de la X mantenga la parte superior en el campo claro y la parte inferior en el campo oscuro.

Procedimiento

Experiencia 1. Determinación del índice de refracción

2. Tomar la medida inicial o desplazamiento de la escala para realizar una diferencia con las escalas de las sutancias problema

Procedimiento

Experiencia 1. Determinación del índice de refracción

3. Secar y colocar de una a dos gotas de las muestras problema, ajustando solo con el tornillo de ajuste de dispersión.

Procedimiento

Experiencia 1. Determinación del índice de refracción

Calcular la refracción molecular USANDO:-Fórmula química de la sustancia problema-Tablas (diapostiva 19)-Suma de refracciones-Ecuacion Lorentz y Lorenz

Determine el índice de refraccion η con el refractómetro de Abbe.

Procedimiento

Suma de refracciones

Calculosexperimento 1

Fraccion mol, # de veces que aparece en la formula quimica

Tabla

Ecuación Lorentz & Lorenz

Tabla

η es el índice de refracciónM es el peso molecularρ es la densidad a la misma temperatura que el índice de refracción.

Experiencia 2. Determinación de la relación índice de refracción - concentración

Preparar las siguientes serie de soluciones

Determinar el índice de refracción de cada una utilizando el refractometro de Abbe

Contruir una grafica de η vs [ etanol ] en solucion en %. Interpretrar y concluir

Procedimiento

Experiencia 3. Determinación de la concentración de una solución desconocida de etanol

Determinar el índice de refraccion de la solución desconocida con el refractómetro de Abbe

Incorporar en la curva patron obtenida en la experiencia 2.

Solucion problema: η=_____ [ ]=______

Procedimiento

Tabla 1. Cálculo de la Refracción Molecular de los disolventes puros

Resultados

Tabla 2. Dependencia del índice de refracción con la concentración

REFERENCIAS

Ortiz, M. (2016). refractometria, polarimetria, turbiidemetria y Nefelometria. Quimiometria e instrumentación. Pickering, W. F. (1976). Química analítica moderna. España: Reverté. Fuentes Arderiu, X. (1997). Bioquímica clínica y patología molecular. I. España: Editorial Reverte. Olsen, E. D. (2016). Métodos ópticos de análisis. España: Reverte.