Química Analítica Especial Cap4 Gravimetria

QUÍMICA ANALÍTICA ESPECIAL

CAPITULO 3. METODO DE ANALISIS GRAVIMETRICO

Método analítico

Tradicional

MÉTODO DE ANÁLISIS GRAVIMÉTRICO

Análisis gravimétrico es una división importante de la química analítica

La cantidad del componente se determina por pesada. Se basa en las medidas de masa.

Requiere fundamentalmente dos medidas experimentales:

Peso de la muestra analizada. Peso del analito o de una sustancia de

composición química conocida que contenga el analito.

MÉTODO DE ANÁLISIS GRAVIMÉTRICO

Requiere fundamentalmente dos medidas experimentales: Peso de la muestra analizada. Peso del analito o de una sustancia de

composición química conocida que contenga el analito.

MÉTODO DE ANÁLISIS GRAVIMÉTRICO

La analita se separa de los otros componentes y del disolvente

Al realizar la separación se eliminan interferencias

Clasificación Métodos gravimétricos por volatilización. Electro gravimetrías. Métodos gravimétricos basados en la

precipitación (gravimetrías).

Gravimetría por Volatilización

El componente a determinar es volátil. Separación del analito de la muestra por

destilación a temperatura adecuada. Cuantificación: (1) pesada de un sorbente donde se recoge

el destilado. (2) pesada de la muestra antes y después de

proceso de destilación.

Electrogravimetria El ión metálico (disolución) se reduce

hasta su estado elemental y se deposita en el cátodo de un electrodo.

Cuantificación: pesada del cátodo antes y después de aplicar la diferencia de potencial

Gravimetria por Precipitación

El analito se separa de los componentes de una solución en forma de precipitado, que se trata y se convierte en un compuesto de composición conocida que puede ser pesado.

PRINCIPIOS GENERALES La reacción química básica para el análisis

es: a A + r R AaRr

Donde A es la analita y R es el reactivo precipitante El producto AaRr es una sustancia poco soluble que se puede pesar después de secarla ó se puede calcinar para formar otro compuesto conocido

REQUISITOS PARA A.G El proceso de separación debe ser completo,

para que la cantidad de analita que no precipite no sea detectable

La sustancia que se pesa debe: Tener composición definida Ser pura o casi pura

REQUISITOS PARA A.G Para que el precipitado pueda ser útil en

gravimetría es necesario: Que sea insoluble en el medio en que se

produce. Que se pueda filtrar con facilidad. Que sea puro y que tenga una composición

constante y conocida.

100*%muestradepesoAdepesoA

ESTEQUIOMETRIA

Se pesa el precipitado y a partir de este valor se calcula el peso de analita presente en la muestra. El porcentaje de analita es:

ESTEQUIOMETRÍA

Para calcular el peso de analita a partir del peso del precipitado se utiliza calculos estequiométricos ó

Se utiliza un factor gravimétrico que se define como los gramos de analita presentes en un gramo de precipitado Peso de A = peso del P * factor grav El factor grav. proviene de la relación

estequiométrica en la reacción

FACTOR GRAVIMÉTRICO Para establecer un factor gravimetrico:

El peso molecular de la analita en el numerador El peso molecular de la sustancia pesada en el

denominador El número de átomos o moléculas que aparecen

en el numerador y denominador deben ser equivalentes químicamente

FORMACIÓN DE PRECIPITADOS

Factores

Pureza del precipitado

Tamaño de partícula

Velocidad de formación

PROCESO DE PRECIPITACIÓN

Iones en solución

(10 –8 cm)

Partículas coloidales

(10 –7 cm -10 –4 cm )

Precipitados

(>10 –4 cm)

FORMACIÓN DE COLOIDES

TAMAÑO DE PARTÍCULA Proceso:

La constante de solubilidad se sobrepasa y el compuesto empieza a precipitar

Nucleación Crecimiento de los nucleos

TAMAÑO DE PARTÍCULA Si la velocidad de nucleación es menor que la de

crecimiento, se forman menos partículas y son más grandes, se filtra mejor y es más puro

Se deben ajustar las condiciones para que la velocidad de nucleación sea pequeña

TAMAÑO DE PARTÍCULA A mayor concentración de reactivos, el

tamaño de partícula: Se incrementa Llega a un máximo Disminuye

A menor solubilidad del precipitado, menor tamaño de partícula

TAMAÑO DE PARTÍCULA Sobresaturación relativa:

Q es la concentración total de la sustancia S es la solubilidad

SSQrelativaaciónSobresatur

PUREZA DE PRECIPITADOS

Coprecipitación es el proceso por el cual una sustancia soluble es arrastrada junto con la sustancia poco soluble

coprecipitación

Cristales mezclados

Adsorción (función del tipo de precipitado)

PRECIPITADOS CRISTALINOS Oclusión es el proceso en el cual las

impurezas quedan encerradas durante el crecimiento del cristal. No se eliminan al lavar

Técnica: Añadir el reactivo que contiene el contaminante

al otro reactivo. Filtrar, redisolver, reprecipitar Añejamiento o digestión

PRECIPITADOS COAGULADOS Las impurezas se adsorben y son atrapadas

cuando el precipitado coloidal coagula Se evita con el lavado, cuidando que no

peptice el precipitado

PRECIPITADOS GELATINOSOS Las impurezas se adsorben debido al gran

volumen del precipitado y a su carga eléctrica. Son precipitados muy afines al agua

Técnica: Lavado y reprecipitación

PUREZA DE PRECIPITADOS

Precipitación a partir de solución homogénea, para evitar sobresaturación.

El método consiste en producir el reactivo precipitante como resultado de una rección que ocurre en el interior del sistema Sulfato sulfato de etilo Oxalato oxalato de etilo

PUREZA DE PRECIPITADOS

Postprecipitación: proceso por el cual una impureza se deposita despues que ha precipitado el componente de interés

Tecnica: Dejar el menor tiempo posible al precipitado en

contacto conb la solución madre Filtración inmediata

CALCINACIÓN

PRECIPITACIÓN

SECADO

CALCINACIÓN

PRECIPITANTES Sustancias que reaccionan con la analita

para formar la sustancia poco soluble Precipitantes inorgánicos Precipitantes orgánicos

PRECIPITANTES ORGÁNICOS Ventajas:

Los quelatos metálicos son insolubles en agua, lograndose una precipitación cuantitativa

Peso molecular elevado Selectividad Faciles de filtrar

PRECIPITANTES ORGÁNICOS Desventajas:

La baja solubilidad del reactivo puede ser causa de impurificación del precipitado

No son estables al calor y es dificil de secarlos Dificultad de filtración

PRECIPITANTES ORGÁNICOS

APLICACIONESPotasio KClO4 KClO4

Calcio CaC2O4 CaO

Aluminio Al(OH)3 Al2O3

Cloro, Plata

AgCl AgCl

Niquel Dimetilglioximato de Ni

Dimetilglioximato de Ni

Bario, Azufre SO4Ba SO4Ba

APLICACIONES Determinacion de humedad

Agua superficial Agua de hidratación Agua total