Sesión 1

• Análisis químico clásico


  Gravimétrico y volumétrico
• Las propiedades físico-químicas de la materia y, sobre todo, la reacción química son las herramientas fundamentales para el desarrollo del proceso analítico
• Escala de trabajo


  • Tamaño de muestra: 0,1 – 1 g
  • Tipo de constituyente: mayoritario 1 – 100%
• Tipos de análisis químico clásico


  • Cualitativo: Identificación de sustancias
  • Cuantitativo: Determinación de la concentración de las sustancias
• Análisis volumétrico


  Método de determinación basado en la medida del volumen del reactivo de concentración conocida, que reacciona con el analito a determinar
• Disolución patrón


  Disolución de reactivo cuya concentración es conocida con una gran precisión y que se utiliza como agente valorante
• Características de la disolución patrón


  • Concentración invariable. Estabilidad.
  • Reacción rápida con el analito. Evitar tiempos de espera en cada adición de reactivo.
  • Reacción cuantitativa. La concentración de analito en el punto de equivalencia debe ser como máximo 1000 veces menor que su concentración inicial (un 0,1% de la sustancia a determinar queda sin reaccionar).
• Patrón primario


  Se prepara por pesada del reactivo, de elevada pureza, y se disuelve hasta un volumen exacto conocido
• Patrón primario


  • Elevada pureza
  • Estabilidad (frente a agentes atmosféricos)
  • Ausencia de agua de hidratación (calefacción)
  • Peso equivalente elevado (se evitan errores de pesada)
• Patrón secundario


  Se conoce su concentración mediante una valoración con una disolución de patrón primario
• Clasificación de los métodos volumétricos en función del tipo de reacción


  • Ácido – base
  • Precipitación
  • Formación de complejos
  • Oxidación reducción
• Punto de equivalencia


  Se alcanza cuando la cantidad de agente valorante patrón reacciona con la totalidad del analito a determinar se alcanza el punto de equivalencia. Se produce un cambio químico-físico en la disolución que nos permite detectar el final de la valoración.
• Detección del punto final


  • Indicadores: Sustancias complementarias que producen un cambio de color al alcanzarse el punto de equivalencia
• Cálculos en análisis volumétrico


  1. Volumen de disolución patrón

  2. Nº moles patrón que han reaccionado

  3. Nº moles del analito en la alícuota

  4. Nº gramos del analito en la muestra

  
• Valoración por retroceso


  Un exceso de agente valorante se añade a la disolución del analito. El exceso de agente valorante se determinar por valoración con otro patrón.
• Técnicas de análisis gravimétrico


  • Métodos de volatilización
  • Precipitación
• Métodos de volatilización


  • Directo: Se separan las sustancias por volatilización y se determina la fase gaseosa.
  • Indirecto: Se separan las sustancias interferentes por volatilización y se determina el residuo.
• Precipitación


  • Determinación de un analito por pesada previa formación de un compuesto insoluble

  
• Características del análisis gravimétrico por precipitación


  • Gran precisión y exactitud
  • Tiempos de análisis muy largos
• Formación del precipitado


  1. Aumento de la temperatura

  2. Aumento de la solubilidad

  3. Disminución de la saturación

  4. La disolución se mantiene agitada y se adiciona lentamente el reactivo: se evita la saturación en zonas localizadas de la disolución.

  5. Se emplean grandes volúmenes de disolución para disminuir la concentración del analito y evitar la saturación
• Digestión del precipitado


  Etapa de reposo, con calentamiento de la muestra. Favorece una lenta recristalización, por lo que se forman cristales más grandes y se eliminan impurezas del precipitado.
• Filtración del precipitado


  • Papel de filtro: Compuestos inorgánicos térmicamente estables a altas temperaturas, superiores a 200°C.
  • Placa filtrante: Compuestos orgánicos térmicamente estables a 100 – 120°C
• Lavado del precipitado


  1. Eliminación de las sustancias que permanecen en disolución: mejor lavado con H2O

  2. Electrolitos volátiles: HNO3, HCl, NH4OH, NH4Cl, (NH4)2CO3
• Desecación y calcinación del precipitado

  1. Eliminación del agua y electrolitos volátiles que permanecen junto con el precipitado. La temperatura de desecación es variable y depende del tipo de compuesto formado.

  2. Se puede producir la descomposición del precipitado para dar lugar a un compuesto de composición conocida
• Requisitos del análisis gravimétrico por precipitación


  • Precipitación cuantitativa: La concentración de analito en disolución debe ser como máximo 1000 veces menor que su concentración inicial (un 0,1% de la sustancia a determinar queda sin reaccionar).
  • Filtrable: Mediante un tratamiento adecuado del precipitado y su digestión, evitando la formación de coloides y fenómenos de peptización.
  • Composición estequiométrica definida: O ser convertible en el momento de la pesada en una forma química de composición definida.
  • Alta pureza: Evitando los fenómenos de coprecipitación y postprecipitación. Exento de reacciones interferentes.

  
• Cálculos en análisis gravimétrico


  1. Nº gramos de precipitado

  2. Nº moles de precipitado

  3. Nº moles del analito en la alícuota

  4. Nº gramos del analito la muestra