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Clase 3 Gravimetria (quimica analitica)

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clase N3 gravimetria quimica analitica cuantitativa

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  • La gravimetra es una tcnica analtica donde siempre estar involucrado la masa.Esta masa puede ser pesada antes de empezar el anlisis y/o despus de generarla durante el anlisis.

  • Fundamentos:Requieren el conocimiento de los equilibriosde solubilidad y precipitacin Para ello es preciso recordar los conceptos de:SolubilidadConstante del producto de solubilidad.

  • Solubilidad: Mxima cantidad de soluto que se disolver en una cantidad dada de solvente a una temperatura especifica.

    Constantes del producto de solubilidad: Es el producto de las concentraciones molares de los iones constituyentes, cada una elevada a la potencia de su coeficiente estequiometrico en la ecuacin de equilibrio. MgF2 Mg2+(ac) + 2F-(ac) Kps = [Mg2+][F-]2

  • CLCULOS EN GRAVIMETRA

    Los resultados se determinan a partir de: Masa de la muestraMasa del producto de composicin conocida

    La Concentracin de producto se expresa en porcentaje de analito

    % Analito = masa de analito * 100 masa de la muestra

  • La Masa del analito se determina de la masa del producto o precipitado por el factor gravimtrico

    Factor gravimtrico= Relacin de moles y peso frmula del producto y analito

  • Si se disuelven 2,000 g de NaCl impuro en agua y se aade un exceso de AgNO3 precipitan 4,6280 g de AgCl. Cual es el % de Cl en la muestra?Factor gravimtrico = Peso atmico del Cl Peso molecular del AgCl

    Cl (g) = 4,2680g AgCl * Peso atmico del Cl Peso molecular del AgCl

    2,000g --------- 100%Cl (g) --------- X

  • La masa es generada por la formacin de precipitados y cristales.

    La sobresaturacin ocasiona la formacin de pequeas partculas que son difciles de filtrar y por ello es mejor evitarla en el anlisis gravimetrico, aumentando el tamao de partcula del slido formado.www.utim.edu.mx/.../Precipitacion.htm

  • www.utim.edu.mx/.../Precipitacion.htm

  • Equilibrio de solubilidadSe define la solubilidad (S) como la mxima cantidadde soluto disuelto permitida por litro de disolucinTodas las sustancias en mayor o menor grado son solublesen agua.Incluso las sustancias denominadas insolubles experimentan el equilibrio de solubilidad:AB(s)AB(disuelto)A+B-+(S)(S)(S)

  • EQUILIBRIO DE SOLUBILIDAD

    Al producirse la precipitacin, los balances de masas de las especies implicadas en la misma, dejan de cumplirse pues parte de la masa que antes haba en la disolucin a pasado al precipitado. Por el contrario, la disolucin permanece saturada en las especies que forman el precipitado, de forma que se cumple el producto de solubilidad:a A + b B < = > Aa Bb

    Ks = [A]a [B]b

  • Un problema comn en equilibrios de precipitacin es la determinacin de la solubilidad, s, de un precipitado en diversas condiciones experimentales. La solubilidad se define como la concentracin del precipitado que se haya en disolucin. En el caso anterior, si el precipitado Aa Bb se aade en agua destilada, la solubilidad ser:

    s = concentracin de Aa Bb disuelta = [A] / a = [B] / b

    por lo que: (2) Ks = (a s)a (b s)b (3) s = (Ks / ( aa bb)) 1/(a+b)

  • APLICACIONES DE LAS CONSTANTES DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDADLa mayora de las sales poco solubles se disocian completamente en soluciones acuosas saturadas.

    Cuando se dice que una sal poco soluble esta completamente disociada, no significa que toda la sal esta disuelta, sino que la poca cantidad que lo este se habr disociado por completo

  • APLICACIONES DE LAS CONSTANTES DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDADEj. Un exceso de yodato de Bario se equilibra con agua; la disociacin Ba(IO3)2(s) Ba2+(ac) + 2IO-3 (ac)

    K = [Ba2+][IO3-]2 [Ba(IO3)2(s)]La concentracin de un compuesto en estado slido es constante, entonces

    K = [Ba2+][IO3-]2 = Kps constante del producto de solubilidad.

    Para que esta ecuacin sea valida siempre debe haber algo de slido

  • PRODUCTO DE SOLUBILIDADSolubilidad de un precipitado en agua puraLa expresin del producto de solubilidad permite calcular rpidamente la solubilidad de una sustancia poco soluble que se ioniza completamente en agua. Ej.:Cuantos g de Ba(IO3)2 (487g/mol) se pueden disolver en 500 ml de agua?K =1.57*10-9

  • PRODUCTO DE SOLUBILIDAD Ba(IO3)2(s) Ba2+(ac) + 2IO-3 (ac) Kps = [Ba2+][IO3-]2 = 1.57*10-9

    Por c/mol de Ba(IO3)2(s) que se disuelve se forma 1 mol de Ba2+(ac) entonces la solubilidad molar de Ba(IO3)2(s) = [Ba2+]Como se forman dos moles de IO-3/mol de Ba2+ la [IO3-] =2 [Ba2+] luego 1.57*10-9 = 4 [Ba2+]3

  • Equilibrio de precipitacinA idntica situacin (equilibrio) se llega si el compuesto AB se forma al mezclar disoluciones inicas de compuestos solubles que contienen los iones A+ y B- por separado:

    Formacin del precipitadoEjemplo: Ba(SO)4Ba(SO4)(s)Ba2++SO4 2- Equilibrio de solubilidadBa2++

    SO4 2-Ba(SO4)(s)Equilibrio de precipitacin

  • CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD(kPS)Uno y otro tipo de equilibrios se regulan por las leyes generales del equilibrio qumico.La constante de equilibrio de solubilidad (precipitacin)(kPS), se define como:(kPS) = (A-)(B+) = (S)(S) = (S)2Sobre la solubilidad de un precipitado puede influir:* El efecto del in comn*Otros equilibrios concurrentes* El efecto salino*Cambio de disolvente

  • PRODUCTO DE SOLUBILIDADEfecto del Ion comn en un precipitado

    El efecto del Ion comn es el causante de la disminucin de la solubilidad de un precipitado inico cuando se agrega a la solucin en equilibrio un compuesto soluble que tiene uno de los iones del precipitado

  • De acuerdo con el Principio del Producto de Solubilidad, para una solucin saturada de un electrolito poco soluble el producto de las concentraciones de los iones permanece constante.Para sulfato de bario, por ejemplo:BaSO4 (s) Ba+2 + SO42-

  • Kps = [Ba+2] [ SO42- ] = 1.1 x 10-10En agua [Ba+2] = [ SO4 ] = SKps = S2 de donde S = Kps = 1.11010 = 1.05 x 10-5En Na2SO4 0,01 M,[Ba+2] = S [ SO4 ] = S + 0.01Kps = S (S + 0,01) = 1.1 x 10-10Esta es una cuadrtica, fcil de resolver. Pero si la solubilidad en agua es 10-5 M, la solubilidad en Na2SO4 0,01 M ser menor an y por lo tanto S
  • Esta constancia del producto significa que las concentraciones de los iones no pueden variar independientemente: Si aumentamos la [Ba+2] por adicin de una sal soluble como BaCl2, la [SO42-] deber caer para mantener la constancia del producto; si adiciono un sulfato soluble, como Na2SO4,deber caer la [Ba+2].En otras palabras, la adicin de un ion comn resulta en una disminucin en la solubilidad del electrolito poco soluble.Ejemplo 1: Calcular la solubilidad del BaSO4 en agua destilada y en una solucin 0.01 M de Na2SO4.

  • *AgCl(s) Ag+(ac) + Cl (ac)

    Al aadir el AgNO3, la [Ag+] aumenta hasta 2 x103 M, pues se puede despreciar la concentracin que haba antes, ya que ks es muy baja.En consecuencia, el equilibrio se desplaza a la izquierda y la [Cl], es decir, la nueva solubilidad, debe disminuir.

  • PREDICCIN DE LA APARICIN O NO DE UN PRECIPITADODepende del valor de la KPS y de las concentracionesCuanto mas pequeo sea su valor, tanto ms insoluble ser el precipitado ( existe siempre relacin directa entre dicho valor y la solubilidad). Si (A-)(B+) = kPS >se produce precipitado!Si (A-)(B+) < kPS

    no se produce precipitado!

    Esto permite separar iones secuencialmente (precipitacinfraccionada) usando un reactivo precipitante comn a ellos.Se debe trabajar a fuerza inica constante!(Reacciones inicas)

  • *AgCl(s) Ag+(ac) + Cl(ac)KS = [Ag+] x [Cl] = s2

    Igualmente:

    Como entonces precipitar.

  • En una solucin saturada de un compuesto inico el producto de las concentraciones molares de los iones es una constante. Para el AgCl por ejemploKps = [Ag+] [Cl-] = 1.8 x 10-10 .Si el producto [Ag+] [Cl-] > 1.8 x 10-6 se producir precipitacin de AgCl hasta alcanzar el producto de las concentraciones en solucin el valor del Kps.Kps = S2 = 1.8 x 10-10y en consecuencia la solubilidad del AgCl en agua destilada es:S = Kps = 1.8 10-10= 1.3 105MProcediendo en sentido inverso, Kps puede calcularse a partir de S.

  • En los mtodos gravimtricos se puede proceder de diferentes maneras:Provocando la volatilizacin de un compuesto que incluye al analito y observando el cambio de peso de la muestra que contena el analito. (MTODO DE VOLATILIZACIN INDIRECTO)Provocando la formacin de un precipitado que se filtra, se seca y se pesa y que se relaciona con el analito presente en el mismo. (MTODO DE PRECIPITACIN) Depositando electrolticamente el analito sobre el electrodo adecuado y observando la diferencia de peso ocasionada en el electrodo. (ELECTROGRAVIMETRA)

  • GRAVIMETRA POR PRECIPITACIN

    El analito se precipita como un compuesto poco soluble . Este precipitado se filtra , se lava para eliminar las impurezas, se transforma en un producto de composicin conocida mediante tratamiento trmico adecuado y, por ultimo, se pesa.

  • Idealmente un agente precipitante gravimetrico debera ser selectivo y especifico. Los especficos, que reaccionen solo con un compuesto qumico, son poco comunes.Los selectivos son mas frecuentes y reaccionan solo con un numero limitado de especies.

  • Adems de ser especifico y selectivo el reactivo precipitante debera reaccionar con el analito para formar un producto que1.Se pueda lavar y filtrar fcilmente para quedar libre de contaminantes.2.Tenga una solubilidad lo suficientemente baja para que no haya perdidas importantes durante la filtracin y el lavado.3. No reaccione con los componentes atmosfricos.4. Tenga una composicin conocida despus de secarlo o, si fuera necesario, de calcinarlo.

  • Las circunstancias conque una sustancia se disuelve en otra dependen de la solubilidad; es decir, De la naturaleza del solutoy del disolvente, as como de otros factores como temperatura y presin. El grado de solubilidad se mide por la cantidad de soluto disuelto en una muestra de disolvente, para producir una disolucin saturada (que no acepta la disolucin de ms soluto). Cuando la disolucin entre dos sustancias es completa se dice que son miscibles; a las no posibles, se les llama inmiscibles.

  • Las disoluciones se clasifican segn su cantidad de soluto y disolvente:

    Diluidas: tienen pequeas cantidades de soluto. Concentradas: por el contrario, tienen grandes cantidades de soluto. Saturadas: son aquellas que ya no pueden disolver ms soluto. Sobresaturadas: contienen ms soluto que las saturadas como resultado de aumentar la solubilidad por la temperatura.

  • *PROPIEDADES DE LOS PRECIPITADOSEl xito de las gravimetras por precipitacin va unido a la obtencin de buenos precipitados que deben de recolectarse con elevada eficacia.Idealmente, sus propiedades seran:* Baja solubilidad en el medio acuoso* Fcilmente filtrables* Estables al aire, en el medio..etc* El analito supone una parte mnima constitutiva del precipitadoLos precipitados cristalinos son los mas deseables!

  • En los mtodos gravimetricos se prefieren , por lo general, los precipitados formados por partculas grandes por ser mas fciles de lavar y de filtrar, adems que este tipo de precipitados suelen ser mas puros que los precipitados formados por partculas finas .

  • *TAMAO DEL PRECIPITADO Y FILTRACINLos precipitados de acuerdo con el tamao de partcula que presentanpueden ser:

    *Suspensiones coloidales ( 10-6-10-4 nm)(difcilmente filtrables)(no floculantes)*Suspensiones cristalinas (10-4-10 nm)(fcilmente filtrables)(mas puros y floculantes) Se puede incidir sobre el control del tamao de las partculasy sobre la facilidad para su filtrado modificando el valor de laSobresaturacin Relativa (SSR):SSR =Q-SQQ = concentracin soluto en un instante dadoS= solubilidad soluto en el equilibrio

  • COLOIDES:

    Partcula slida cuyo dimetro es < 10-4 cm.Los coloides son sustancias intermedias entre lasdisoluciones y suspensiones, constituidas por dosfases: dispersa y la dispersadora. La leche es el alimento coloidal por excelencia ya que su composicin vara segn su origen. De la leche se obtiene la crema, mantequilla, yogur, quesos, etc.; por ejemplo: la composicin, aproximada, de la leche de vaca es agua 87%, slidos 13%, grasa 4%, slidos no grasos 9%, protenas 3.5%, lactosa 4.9%, 0.8% sales y 0.3% vitaminas.

  • Cuando se observan las suspensiones coloidales con luz difusa, pueden verse perfectamente clara y aparentar no contener slidos. Sin embargo si se dirige un rayo de luz brillante a la disolucin se puede detectar la presencia de una segunda fase.

    Como las partculas coloidales dispersan la radiacin visible, el camino que sigue el rayo de luz a travs de la disolucin puede verse a simple vista. A este fenmeno se le conoce como efecto Tyndall.

  • Las partculas de las suspensiones coloidales son invisibles a simple vista. No muestran tendencia a sedimentar ni se filtran fcilmente.Para retener estas partculas, el tamao del poro del medio de filtracin debe ser tan pequeo que la filtracin se hace muy lenta. Sin embargo con un tratamiento adecuado, las partculas coloidales se pueden agrupar obtenindose as una masa filtrable.

  • Las partculas que tienen dimensiones de dcimas de milmetros o mayores son los Cristales y su dispersin temporal en la fase liquida se denomina suspensin cristalina. Estas partculas tienden a sedimentar espontneamente y se filtran con facilidad.

  • En la cristalizacin se lleva la solucin a la condicin de saturacin a una temperatura alta, luego se deja enfriar lentamente y como la solubilidad es menor a menores temperaturas se forman cristales.

  • La cristalizacin es una operacin de transferencia de materia en la que se produce la formacin de un slido (cristal o precipitado) a partir de una fase homognea (soluto en disolucin o en un fundido).

    Destaca sobre otros procesos de separacin por su potencial para combinar purificacin y produccin de partculas en un solo proceso. Comparado con otrasoperaciones de separacin la cristalizacin en disolucin presenta varias

  • Los cristales se forman a partir de pequeos "ncleos de cristalizacin" ( formados por siembra de pequeos cristales, aristas de vidrio de los vasos o bien espontneamente). Mientras menor cantidad de ncleos de cristalizacin se formen, mejores y mayores cristales se obtienen. Mientras ms grande sea el cristal formado , la sustancia es ms pura o menos contaminada con impurezas.

  • El factor de separacin es elevado (producto casi sin impurezas). En bastantes ocasiones se puede recuperar un producto con una pureza mayor del 99% en una nica etapa de cristalizacin, separacin y lavado.Controlando las condiciones del proceso se obtiene un producto slido constituido por partculas discretas de tamao y forma adecuados para ser directamente empaquetado y vendido (el mercado actual reclama productos con propiedades especficas).Precisa menos energa para la separacin que la destilacin u otros mtodos empleados habitualmente y puede realizarse a temperaturas relativamente bajas.VENTAJAS DE LA CRISTALIZACION

  • En general, ni se puede purificar ms de un componente ni recuperar todo el soluto en una nica etapa. Es necesario equipo adicional para retirar el soluto restante de las aguas madres. La operacin implica el manejo de slidos, con los inconvenientes tecnolgicos que esto conlleva. En la prctica supone una secuencia de procesado de slidos, que incluye equipos de cristalizacin junto con otros de separacin slido-lquido y de secado.DESVENTAJAS DE LA CRISTALIZACION

  • *FORMACIN DE PRECIPITADOS En la formacin de un precipitado compiten dos tipos de procesos: Nucleacin Crecimiento del cristal NucleacinAcontece inicialmente cuando slo un pequeo n de iones, tomos o molculas que se unen. Es un proceso espontneo o inducido.Crecimiento cristalinoProceso de crecimiento tridimensional del ncleo de una partcula para formar la estructura de un cristal.

  • Despus de la nucleacin, ocurre el crecimiento de los cristales, creciendo los cristales ms grandes a costa de los pequeos, que se disuelven (recordar que toda disolucin es un sistema dinmico).www.utim.edu.mx/.../Precipitacion.htm

  • El crecimiento de los cristales www.utim.edu.mx/.../Precipitacion.htm

  • Si predomina la nucleacion el resultado es un precipitado con muchas partculas pequeas; si domina el crecimiento de partculas se produce menor numero de partculas, pero de mayor tamao.

    La nucleacion ocasiona la formacin de coloides, el crecimiento de partculas genera formacin de cristales.

  • Nucleacion y crecimiento de partculaNucleacion: Se agrupan cantidades muy pequeas de iones, tomos o molculas ( a lo sumo cuatro o cinco) para formar un slido estable.Estos ncleos se pueden formar sobre la superficie de contaminantes solidos como el polvo. La velocidad de nucleacion aumenta al incrementar la sobresaturacin relativa

  • *MECANISMO DE PRECIPITACINAunque la precipitacin se inicie siempre con la nucleacin, ste proceso y el de crecimiento del cristal compiten siempre en la formacin de un precipitado:El predominio del crecimiento del cristalsobre la nucleacin, siempre es deseable!

  • Cuando se forma un precipitado bajo una elevada sobresaturacin relativa, gran parte del producto precipita en forma de partculas primarias que no pueden aumentar mucho de tamao, porque ha quedado poco soluto disuelto en exceso respecto a la solubilidad (precipitados coloidales). Inversamente, si la sobresaturacin relativa es pequea, se forman pocos ncleos, que pueden seguir creciendo en tamao a partir de los iones de la disolucin, y el precipitado final estar constituido por cristales relativamente grandes y bien formados (precipitados cristalinos).

  • Por ello se deben buscar condiciones en las cuales se formen pocas partculas y estas puedan ir creciendo lentamente pero a mayor velocidad que la formacin de partculas o sea es necesario optimizar la sobresaturacin relativa. Esto se logra por:Utilizacin de disoluciones diluidas de problema y reactivo. Hay, por supuesto, un lmite prctico para la dilucin, determinado por la prdida de precipitado por solubilidad y por las dificultades a que da lugar la manipulacin de grandes volmenes de disolucin. Adicin lenta de reactivo, con intensa agitacin. Precipitacin de disolucin caliente.

  • OPTIMIZACIN DE LA FASE DE PRECIPITACINDebe de procurarse la formacin de precipitadoscristalinos a base de optimizar el valor de SSRLa disminucin del valor de la SSR se consigue:

    * Incrementando el valor de la solubilidad:1 Elevando la T2 Controlando el pH

    * Disminuyendo el valor de Q:1 Usando disoluciones muy diluidas2 Adicionando lentamente el reactivo precipitante3 Agitando la disolucin durante el proceso

  • CALIDAD DE LOS PRECIPITADOSUna vez formado el precipitado existe el riesgo de su peptizacin (DISPERSIN COLOIDAL)El precipitado formado puede experimentar dos tipos de procesos:

    Coagulacin (floculacin): Proceso por el que se aglutinan las partculas entre si. Peptizacin: Proceso por el que un precipitado floculado, revierte a su estado disperso (coloidal)Se deben evitar riesgos de peptizacin enlas etapas de manipulacin y tratamientodel precipitado (purificacin, lavado)!

  • *PRECIPITACIN EN DISOLUCIN HOMOGNEA*La adicin del reactivo precipitante siempre crea zonas locales de concentracin superior al resto, que puede paliarse en parte con adiciones lentas y bajo agitacin.Una alternativa que evita esos problemas y mejorala calidad de los precipitados, consiste en generarde manera homognea el reactivo en el seno de ladisolucin.1 El reactivo se genera in situ y de forma homognea2 Todos los ingredientes se encuentran en fase homognea3 La generacin del reactivo se consigue modificando una propiedad de la disolucin. El cambio es lento y uniforme evitndose focos locales de elevada concentracin ejemplodimetilsulfatoejemplo

  • TRATAMIENTO DE PRECIPITADOS*Adems de llevar a cabo la precipitacin en condiciones favorables:- usando disoluciones diluidas- formacin lenta del precipitado, con agitacin- calentamiento de la disolucin* Son precisas las etapas de digestin y envejecimientoDigestin:Consiste en calentar la disolucin durante un tiempo largo, una vezque se ha formado el precipitado.(Facilita la eliminacin delagua enlazada)Envejecimiento:Consiste en dejar reposando la disolucin durante tiempo.(Facilita la destruccin de fases coloidales)Ambos procesos contribuyen a la formacin de precipitadosms densos y fcilmente filtrables!

  • Las sustancias de solubilidad limitada se aplican en:1. Anlisis Gravimetrito2.Aislamiento de un analito de posibles interferencias.3.Mtodos volumtricos basados en el volumen de un reactivo patrn que es necesario para analizar la completa precipitacin de la muestra.

  • EJEMPLO:Que peso de Ba(IO3) 2 se puede disolver en 500 ml de Agua?Ba (IO3)2 Ba++ + 2IO3- x x 2x[Ba ++][IO3-]2=1.57*10-9 (x)(2x)2=1.57*10-9 4x3=1.57*10-9 x=7.32*10-4

  • Efecto de los equilibrioscompetitivos sobre lasolubilidad de losprecipitadosLa solubilidad de un precipitado se incrementa con solutos que compiten por uno o mas de los iones del slido.

    PrecipitadoEspecies que causan aumento de la solubilidadEquilibriosBa SO4H+BaSO4 Ba++ + SO4 La solubilidad del BaSO4 se incrementa por la introduccin de un acido fuerteAgBrNH3AgBr Ag+ + Br- + 2NH3Ag(NH3)

  • Solucin de problemas de equilibrios mltiples:Plantear las ecuaciones inicas de todos los equilibrios que tengan relacin con el problemaSe establece la cantidad que se busca en trminos de concentracin de equilibrio de las especies que intervienen.Se localiza los valores numricos de las constantes de equilibrioSe plantean las ecuaciones de balance de masas en trminos algebraicos.Balance de cargasCalcular el numero de las cantidades desconocidas en las ecuaciones.Simplificar para poder resolver las ecuaciones algebraicas

  • Calcular la solubilidad Molar de CaC2O4 en una solucin que tiene una concentracin de Ion hidronio 1*10-4.1. Ecuaciones qumicasCaC2O4(s) Ca++ + HC2O4-Hay tres especies con el Ion oxalato: C2O4-, HC2O4- H2C2O4 entonces se deben incluir las ecuaciones de disociacin del acido. H2C2O4 + H2O H3O+ + HC2O4-HC2O4- + H2O H3O+ + C2O4-Como los iones hidronio estn implicados en ambos equilibrios debe haber un sistema qumico adicional (Solucin reguladora) para obtener un Ph fijo.

  • 2. Establecer la cantidad que se busca. Se desea calcular la solubilidad del CaC2O4.Como CaC2O4 es inico Solubilidad = [Ca++] Solubilidad = [ C2O4-]+[ HC2O4-]+[H2C2O4] Cualquiera de las dos resuelve el problema.3.Se localizan los valores numricos de las constantes de equilibrioKps [Ca++] [ C2O4-]=2.3*10-9 K1= [H3O+] [ HC2O4-] = 5.36*10-2 [H2C2O4]K2= [H3O+] [C2O4-] = 5.42*10-5 [HC2O4-]123

  • 4.Ecuaciones del balance de masasEl pxalato disuelto es la unica fuente de iones Ca entonces[Ca++] = [ C2O4-]+[ HC2O4-]+[H2C2O4]El problema dice que [H3O+] = 1*10-45.Balance de cargasEn este problema no hay informacion para hacer el balance de cargas.6. Calcular el numero de las cantidades desconocidas en las ecuaciones.Hay cuatro incgnitas: [Ca++],[ C2O4-],[ HC2O4-],[H2C2O4] y hay cuatro ecuaciones algebraicas.7. Aproximaciones no se requiere.8. Solucion alas ecuacionesFinalmente despues de reemplazar todas las ecuaciones la [Ca++]= Solubilidad= 8.1*10-54

  • La solubilidad tambien se ve afectada por la formacion de iones complejos que pueden reaccionar con el anion o el cation del precipitado para formar un complejo estable. Por ejemplo el Al (OH)3 Al+3 + 3OH- + 6F- ALF6-

    El ion Fluoruro compite ventajosamente con el ion hidroxido ante el Al(III) entonces el complejo de fluoraluminato soluble se form,a a expensas del solido.

  • Concentracin de electrolitosUn electrolito sin ningn Ion comn con un slido poco soluble hace que la solubilidad de ese slido sea mayor de lo que es en agua debido a las atracciones electrostticas que desplazan el equilibrio. As la disociacin del acido actico aumenta en presencia de cloruro de sodio.

  • SECADO Y CALCINADO DE LOS PRECIPITADOSConstituyen la ltima etapa del anlisis gravimtrico, antes de proceder a pesar el precipitado una vez filtradoObjetivo:*Eliminar el exceso de disolvente*Espulsar especies voltiles usadas en el lavado*Obtener un peso constante del precipitado (esto requiere en ocasiones la calcinacin del precipitado en una mufla)Anlisis termogravimtrico: se usa para optimizar tiempo y t de calcinacin y (o) secado

  • ETAPAS DEL ANLISIS GRAVIMTRICO CONVENCIONALPesar la muestraDisolucin y tratamiento de la muestraEtapa de precipitacinSeparacin y tratamiento (limpieza) del precipitadoSecado y (o) calcinacin del mismo.Pesado del precipitado hasta peso constante.INSTRUMENTACIN1 Material volumtrico2 Balanza analtica3 Crisoles *4 Mufla (horno)*De placa filtrante ( slo secado)*Convencionales ( metlicos, Pt, Ni, porcelana..etc) si se requiere calcinar.Es muy sencilla y prcticamentese requiere de una buena balanza,mufla y crisoles adecuados.

  • CARACTERSTICAS GENERALES DE LAS GRAVIMETRASSelectividad: Esta vinculada a la selectividad del reactivo analtico precipitante seleccionado.Sensibilidad: Al igual que las volumetras solo se pueden aplicar para el anlisis de componentes ma- yoritarios. La concentracin del analito ha de ser superior al 1% del contenido de la muestra.Exactitud: Excelente : 1-2%. Los clculos son estequio- mtricos.Precisin: Est vinculada a la precisin de la obtencin del peso del precipitado. Hoy en da se dispo- ne de excelentes balanzas analticas.Otras: * No se requieren estndares * No requieren calibracin * Mnimos requerimientos instrumentales * Son procedimientos tediosos (lentos)

  • EJEMPLOS DE APLICACIN DE GRAVIMETRAS POR PRECIPITACINReactivo Forma del analitoReactivos precipitantes inorgnicos

    Son poco selectivosPueden precipitar muchos aniones o cationes junto con el analitoObligan a disear esquemas separacin8-hidroxiquinoleina** Reacciona con unos 20 cationes!Reactivos precipitantes orgnicos

    Son ms selectivosEn ocasiones especficosSe usan agentes quelatantes

    Se mejora la selectividad con el pHDimetilglioxima****especfico Ni.

  • EJEMPLOS DE GRAVIMETRAS POR VOLATILIZACINProcedimiento directoEl analito se volatiliza de lamuestra y se recoge sobreuna trampa. El incremento depeso de la trampa se atribuyeal contenido de analito en laMuestra. Ejemplo: agua recogidasobre un desecador( Determinacin humedad de muestras)Procedimiento indirectoLa muestra se somete a calentamientoy se asume que slo se volatiliza elanalito. Este se puede determinar por un segundo procedimiento.Ejemplo: determinacin de carbonatos.Se calcina la muestra hasta peso cons-tante. El CO2 se recoge sobre NaOHen disolucin y se valora el carbonato.EJEMPLOS DE ELECTRO GRAVIMETRAS La determinacin electroltica de Cu2+ es un buen ejemplo.Una vez fijadas las condiciones ptimas de electrolisis,El Cu se electro deposita sobre electrodo de malla de Pt.La diferencia de peso del electrodo antes y despus delproceso electroltico sirve para determinar el contenidoen cobre de la muestra electrolizada.

  • Los mtodos gravimtricos a pesar de ser muy laboriososse usan en la actualidad:En procedimientos que requieren solo el anlisisde una o dos muestras (no requieren estndares)En anlisis rutinarios: 1) determinacin de la humedad 2) determinacin carbonatos(Mtodos de volatilizacin)3) Determinaciones electrogravimtricas de metales fcilmente electrodepositables ( Cu)