MÉTODOS ACTUALES PARA EL ANÁLISIS DE SUSTANCIAS. Belén Cánovas Gómez Departamento Física y Química 1º BACHILLERATO Colegio Narval

Transcripción

1 MÉTODOS ACTUALES PARA EL ANÁLISIS DE SUSTANCIAS Belén Cánovas Gómez Departamento Física y Química 1º BACHILLERATO Colegio Narval

2 Para conocer la composición química de la materia, hay que llevar a cabo análisis químicos en el laboratorio. Cualitativo: Identifica los componentes de la materia. Cuantitativo: Cuantifica los componentes de la materia

3 Química Analítica: rama de la química que tiene como finalidad el estudio de la composición de un material aplicando análisis químicos. Se encarga de analizar una muestra mediante diferentes métodos de laboratorio. Identificar problema Seleccionar método analítico Toma de muestra Tratamiento de la muestra Medida

4 Métodos de laboratorio en función de las técnicas empleadas

5 TÉCNICAS ESPECTROSCÓPICAS Los métodos más utilizados son los instrumentales (más rápidos y precisos). Entre ellos destacan las técnicas espectroscópicas Espectrómetro o espectrofotómetro La espectroscopia es el estudio de la interacción entre la radiación electromagnética y la materia. Esta interacción permite detectar la absorción o emisión de radiación electromagnética a determinadas longitudes de onda, y relacionarlas con los niveles de energía implicados en una transación cuántica.

6 Es una técnica que permite analizar pequeñas cantidades de sustancia para determinar los elementos químicos que la componen y algunos enlaces químicos presentes en su molécula, además de su masa molecular. Estos datos, junto con otros análisis, ayudarán a identificar tal sustancia. Desde el s.xix que se inició esta técnica ha sido de gran ayuda para conocer la composición del sol y otros cuerpos celestes o determinar la estructura química de proteínas o ácidos nucleicos, y la de medicamentos o polímeros. Hoy es una técnica de uso común en los laboratorios de análisis.

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9 ESPECTROSCOPÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA Se utiliza para determinar la presencia de átomos de elementos metálicos en diversas muestras: rocas, suelos,aguas, vinos o productos farmacéuticos. Estos metales pueden formar parte de compuestos o estar disueltos. Tiene gran importancia en estudios medioambientales para la detección, por ejemplo de metales pesados en agua o vertidos (Pb, Cd, Hg). Muy tóxicos aunque se encuentren en concentraciones muy bajas. La EAA los detecta, incluso a cc por debajo de su toxicidad.

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12 ESPECTROSCOPÍA DE ABSORCIÓN IR Permite detectar la presencia de determinados enlaces en las moléculas. Por sí sola solo puede identificar una sustancia si su espectro coincide exactamente con el de una muestra conocida de esa sustancia. Pero saber si una sustancia orgánica tiene un C=C, C=O, C-N,...puede ayudar a identificar el compuesto. Muy utilizada en laboratorios de análisis, investigación y en la industria. Se emplea en análisis forenses, identificación derogas y fármacos, fabricación de polímeros.

13 La EAIR ilumina las muestras con radiación de energía inferior al rojo (rad. Visible de menor E). Esta radiación modifica la vibración de los enlaces de la molécula (hace que los enlaces se estiren, se encojan o se doblen). La energía que se requiere para cambiar la forma en que vibra cada enlace es distinta. El número de onda de una radiación es la inversa de su longitud de onda.(cm-1)

14 Espectros IR

15 ESPECTROMETRÍA DE MASAS La EM no ilumina la muestra para analizar las radiaciones que absorbe. Hace llegar una E a una muestra con el fin de romper sus enlaces o arrancarle ē, de manera que se formen iones cargados. Luego, haciendo uso de las fuerzas eléctricas y magnéticas, determina la relación m/q de los iones formados. Se desarrolló a partir de Físico británico Francis Aston premio Nobel Química 1922 por ello. Se utiliza en controles antidopaje y análisis medioambientales para detectar la presencia de

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17 ESTUDIO DE LOS ISÓTOPOS DE UN ELEMENTO Una de las aplicaciones de la EM es conocer la masa de los distintos isótopos de un elemento químico y su abundancia relativa.

18 ESTUDIO DE LA FÓRMULA DE UN COMPUESTO La energía que se aplica a la muestra hace que su molécula se rompa en fragmentos según los enlaces que presente. Estos fragmentos son especies cargadas cuya masa va a ser detectada. El EM de una molécula muestra la masa de los fragmentos. La altura de cada pico indica su abundancia relativa, que consiste en comparar cada fragmento con el más abundante que toma el valor 100. Nos permite conocer la masa molar de una sustancia. Recomponiendo los fragmentos podemos llegar a determinar su estructura. Se utiliza para determinar la fórmula de moléculas orgánicas complejas, biomoléculas, drogas, pesticidas, etc.

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