Unidad+II-Presentación+(Análisis+gravimétrico)-2.ppt

Unidad II: Principios del Análisis Gravimétrico

“El análisis gravimétrico Cuantitativo”

Unidad II: Principios del Análisis Gravimétrico

“El análisis gravimétrico Cuantitativo”

Química Analítica InstrumentalProfesor: Argenis J. Sánchez Henríquez

Universidad Centroccidental “Lisandro Alvarado”

Decanato de Agronomía Programa de Ingeniería Agroindustrial

La Formación de Precipitados

¿¿ Qué ocurre en la formación del Qué ocurre en la formación del precipitadoprecipitado ??“Todo precipitado formado en solución a partir de la combinación de los átomos, iones o moléculas apropiados se encuentra siempre contaminado en mayor o menor grado”

“Todo precipitado formado en solución a partir de la combinación de los átomos, iones o moléculas apropiados se encuentra siempre contaminado en mayor o menor grado”

AgAg++

AgAg++ ClCl−−

ClCl−−

ClCl

AgAg (s)(s)

AgAg++

HgHg++

CNCN−−

BrBr−−

COCO33==

(s(s))

CNCNAgAgBrBrAgAg (s(s))

ClClHgHg (s(s))

MecanismosMecanismosImpurificaciImpurificaci

ón ón de de

precipitadoprecipitadoss

MecanismosMecanismosImpurificaciImpurificaci

ón ón de de

precipitadoprecipitadoss

PrecipitacPrecipitación ión

ParalelaParalela

Co-Co-precipitacióprecipitació

nn

Mecanismos de impurificación de precipitados

Precipitación Precipitación ParalelaParalela

Co-Co-precipitacióprecipitació

nn

Ocurre al sobrepasarse el valor del Kps de alguna otra especie química. Ej.: Cl− en presencia de Br−.

Ocurre al sobrepasarse el valor del Kps de alguna otra especie química. Ej.: Cl− en presencia de Br−.

Ocurre cuando substancias que son normalmente solubles en el medio de reacción, son “arrastradas” junto con el precipitado

Ocurre cuando substancias que son normalmente solubles en el medio de reacción, son “arrastradas” junto con el precipitado 1.- Adsorción 1.- Adsorción

2.- Inclusión isomórfica - F. Cristales Mixtos - 2.- Inclusión isomórfica - F. Cristales Mixtos - 3.- Inclusión no isomórfica -

Sol. Sólidas -3.- Inclusión no isomórfica - Sol. Sólidas -4.- Oclusión4.- Oclusión

AA+ + + B+ B− − ++ (AB)(AB)n n

(AB)(AB)n+1n+1

AA+ + + B+ B− − ++ (AB)(AB)n n

(AB)(AB)n+1n+1

(Temperatura)(Temperatura)

3.- Lavado con solvente apropiado3.- Lavado con solvente apropiado2.- Reprecipitación

2.- Reprecipitación

¿ Cómo mejorar la pureza de los precipitados ?1.- Aumentos de

temperaturas1.- Aumentos de temperaturas4.- Digestión4.- Digestión

MgMg+2+2 CC22OO44

−−

22

MgMgMgMgCC22OO

44

CC22OO

44

(s)(s)(s)(s) MgMgMgMgCC22OO

44

CC22OO

44

(s)(s)(s)(s)

MgMg+2+2 CC22OO44

−−

22

Medios filtrantes

Medios filtrantes

Operaciones cuantitativas de lavado y filtrado de los precipitados

“Son aquellos materiales que permiten la separación de la fase sólida del líquido en el cual éste se formó, a través de la retención del sólido y la no resistencia al paso del líquido”

“Son aquellos materiales que permiten la separación de la fase sólida del líquido en el cual éste se formó, a través de la retención del sólido y la no resistencia al paso del líquido”

Tipos de Tipos de medios medios filtrantefiltrante

ss

Tipos de Tipos de medios medios filtrantefiltrante

ss

Crisoles Crisoles FiltranteFiltrantess

(vacío)

Papel Papel de de filtro filtro

Cualitativos

Cuantitativos

textura

3.- Poro fino

2.- Poro medio

1.- Poro grueso

1.- Crisol de Gooch c/amianto2.- Crisol de G. c/disco de vidrio3.- Crisol de G. c/fondo de vd.szt.4.- Crisol de G. de Cuarzo


Preparación de los Crisoles Preparación de los Crisoles FiltrantesFiltrantes

Etapa 1: Inspección del crisol (Prueba del sonido)

Etapa 2: Limpieza del crisol (Contra flujo)

Etapa 3: Peso constante (Programa T ; ±0.2mg) Entrada Sol. de

lavadoEntrada Sol. de lavado

SalidaSalida


Proceso de FiltraciónProceso de Filtración

Etapa 1Etapa 1: : Decantación La decantación es el proceso mediante el cual se vierte el líquido sobrenadante dejando el sólido sin perturbar

La decantación es el proceso mediante el cual se vierte el líquido sobrenadante dejando el sólido sin perturbar



Etapa 2Etapa 2: : Lavado El lavado del precipitado se realiza con tres porciones de la solución apropiada, empleando la primera porción para el lavado y las dos restantes para la etapa de transvase

El lavado del precipitado se realiza con tres porciones de la solución apropiada, empleando la primera porción para el lavado y las dos restantes para la etapa de transvase

Operaciones cuantitativas de Operaciones cuantitativas de lavado y filtradolavado y filtrado de los precipitadosde los precipitados


Etapa 3Etapa 3: : Transvase La mayor masa del precipitado debe ser transvasada al crisol filtrante o al papel de filtro a través de las dos porciones restantes de la sol. de lavado

La mayor masa del precipitado debe ser transvasada al crisol filtrante o al papel de filtro a través de las dos porciones restantes de la sol. de lavado

Análisis GravimétricoFundamentFundament

ososFundamentFundament

ososLey de las Proporciones DefinidasLey de las Proporciones Definidas - - Joseph-L. Joseph-L. Proust‘ (1754-1826)Proust‘ (1754-1826)Ley de las Proporciones DefinidasLey de las Proporciones Definidas - - Joseph-L. Joseph-L. Proust‘ (1754-1826)Proust‘ (1754-1826)

““En todo compuesto puro las En todo compuesto puro las proporciones en masa de los proporciones en masa de los elementos que lo constituyen son elementos que lo constituyen son siempre las mismas”siempre las mismas”

““En todo compuesto puro las En todo compuesto puro las proporciones en masa de los proporciones en masa de los elementos que lo constituyen son elementos que lo constituyen son siempre las mismas”siempre las mismas”

Ley de las Proporciones MúltiplesLey de las Proporciones Múltiples – – John John Dalton (1766-1844)Dalton (1766-1844)Ley de las Proporciones MúltiplesLey de las Proporciones Múltiples – – John John Dalton (1766-1844)Dalton (1766-1844)

““La masa de los elementos que se La masa de los elementos que se combinan en una reacción química lo combinan en una reacción química lo hacen en una relación definida e hacen en una relación definida e invariable”invariable”

““La masa de los elementos que se La masa de los elementos que se combinan en una reacción química lo combinan en una reacción química lo hacen en una relación definida e hacen en una relación definida e invariable”invariable”

BaBaBaBa22++22++ SOSOSOSO4444

2-2-2-2-BaSOBaSOBaSOBaSO4444++++

Análisis Gravimétrico Objetivo o propósitoDeterminar las cantidades relativas de un

elemento, radical o compuesto presente en una muestra (matriz).

Determinar las cantidades relativas de un elemento, radical o compuesto presente en una muestra (matriz).

ConsisteEn la cuantificación del analito a través de su transformación en una nueva especie química, con “proporciones bien definidas”, que puede ser pesada.

En la cuantificación del analito a través de su transformación en una nueva especie química, con “proporciones bien definidas”, que puede ser pesada.

ClasificacióClasificaciónn

Métodos Métodos GravimétricGravimétric

ososde Análisis de Análisis




Métodos Gravimétricos por Métodos Gravimétricos por precipitación precipitación Métodos Gravimétricos por Métodos Gravimétricos por precipitación precipitación

Métodos Gravimétricos por Métodos Gravimétricos por volatilización volatilización Métodos Gravimétricos por Métodos Gravimétricos por volatilización volatilización

Métodos Gravimétricos de Métodos Gravimétricos de volatilización volatilización Métodos Gravimétricos de Métodos Gravimétricos de volatilización volatilización Métodos Gravimétricos de Métodos Gravimétricos de volatilización volatilización Métodos Gravimétricos de Métodos Gravimétricos de volatilización volatilización

Análisis Gravimétrico

Consisten en la transformación del analito, o la especie químicamente equivalente a éste, en un precipitado que puede ser aislado y pesado posteriormente

Consisten en la transformación del analito, o la especie químicamente equivalente a éste, en un precipitado que puede ser aislado y pesado posteriormente







Métodos Gravimétricos de Métodos Gravimétricos de precipitación precipitación Métodos Gravimétricos de Métodos Gravimétricos de precipitación precipitación Métodos Gravimétricos de Métodos Gravimétricos de precipitación precipitación Métodos Gravimétricos de Métodos Gravimétricos de precipitación precipitación

Se transforma al analito, o la especie químicamente equivalente a éste, en una especie química volátil.

Se transforma al analito, o la especie químicamente equivalente a éste, en una especie química volátil.


(Métodos de (Métodos de precipitación) precipitación) (Métodos de (Métodos de precipitación) precipitación) 1.- 1.- Solubilidad Solubilidad 1.- 1.- Solubilidad Solubilidad

CondicionCondiciones es

de los de los precipitadprecipitad

os os

CondicionCondiciones es

de los de los precipitadprecipitad

os os

2.- Pureza 2.- Pureza 2.- Pureza 2.- Pureza

3.- 3.- Filtrabilidad Filtrabilidad 3.- 3.- Filtrabilidad Filtrabilidad

Es deseable que los precipitados obtenidos sean Es deseable que los precipitados obtenidos sean muy poco solubles, a fin de minimizar las pérdidas muy poco solubles, a fin de minimizar las pérdidas por solubilidad. por solubilidad.

Es deseable que los precipitados obtenidos sean Es deseable que los precipitados obtenidos sean muy poco solubles, a fin de minimizar las pérdidas muy poco solubles, a fin de minimizar las pérdidas por solubilidad. por solubilidad.

1.- 1.- SolubilidadSolubilidad 1.- 1.- SolubilidadSolubilidad

Menor masa Mayor pérdidaMenor masa Mayor pérdida2.- 2.-

PurezaPureza 2.- 2.- PurezaPureza El precipitado debe estar en lo posible libre de El precipitado debe estar en lo posible libre de

impurezas. En caso contrario, debe ser factible su impurezas. En caso contrario, debe ser factible su purificación a través de procedimientos sencillos. purificación a través de procedimientos sencillos.

El precipitado debe estar en lo posible libre de El precipitado debe estar en lo posible libre de impurezas. En caso contrario, debe ser factible su impurezas. En caso contrario, debe ser factible su purificación a través de procedimientos sencillos. purificación a través de procedimientos sencillos.

3.- 3.- FiltrabilidaFiltrabilidadd

3.- 3.- FiltrabilidaFiltrabilidadd

El precipitado debe poseer un tamaño de partícula El precipitado debe poseer un tamaño de partícula que permita su filtración en un tiempo razonable. que permita su filtración en un tiempo razonable. ((Desventaja))

El precipitado debe poseer un tamaño de partícula El precipitado debe poseer un tamaño de partícula que permita su filtración en un tiempo razonable. que permita su filtración en un tiempo razonable. ((Desventaja))

2Fe(OH)2Fe(OH)3(S)3(S)


(Mét. de precipitación-(Mét. de precipitación-Trat. Térm.) Trat. Térm.) (Mét. de precipitación-(Mét. de precipitación-Trat. Térm.) Trat. Térm.)

Especie Ponderable Especie Ponderable

Precipitado Aislado Precipitado Aislado

FeFe22OO3 (S) 3 (S) + 3 H+ 3 H22O O

∆∆∆∆

CaCCaC22OO44••HH22OO(S)(S)

CaOCaO(S)(S) + CO+ CO22 + CO + H + CO + H22O O

1.- Debe existir una correspondencia exacta entre la especie ponderable obtenida luego del tratamiento térmico y su estequiometría.

1.- Debe existir una correspondencia exacta entre la especie ponderable obtenida luego del tratamiento térmico y su estequiometría.

Condiciones de la especie ponderadaCondiciones de la especie ponderada

2.- Debe ser estable a los componentes atmosféricos 2.- Debe ser estable a los componentes atmosféricos

El Factor Gravimétrico (f)

Analito o Especie química

de interés (Compuesto Aislado)

Nuevo Compuesto

(Compuesto Buscado)

ff

Podemos definir al factor de conversión o factor gravimétrico como una razón de pesos atómicos y/o moleculares, que nos indica en que proporción se encuentra la especie “química buscada” con respecto al compuesto químico que la contiene u otro compuesto relacionado con éste.

Podemos definir al factor de conversión o factor gravimétrico como una razón de pesos atómicos y/o moleculares, que nos indica en que proporción se encuentra la especie “química buscada” con respecto al compuesto químico que la contiene u otro compuesto relacionado con éste.

Aplicación del Factor Gravimétrico (f)EcuacionesEcuaciones

g Buscados = g Tengo x fg Buscados = g Tengo x f

f = f = M.M. o M.At.

BuscadoadoM.M. o M.At.

BuscadoadoM.M. o M.At. Tengo

M.M. o M.At. Tengo

1.- Una muestra de cloruro sódico impuro se disuelve en agua, y el cloruro se precipita como nitrato de plata dando lugar a 1,0000 g de cloruro de plata. ¿Cuál es el peso del cloruro en la muestra?

1.- Una muestra de cloruro sódico impuro se disuelve en agua, y el cloruro se precipita como nitrato de plata dando lugar a 1,0000 g de cloruro de plata. ¿Cuál es el peso del cloruro en la muestra?2.- El hierro de una muestra de FeCO3, que contiene impurezas inertes, se convierte por disolución ácida, oxidación, precipitación y calcinación en Fe2O3 con un peso de 1,0000 g. ¿Cuál es el peso de hierro expresado como FeCO3, como Fe, y como FeO en la muestra?

2.- El hierro de una muestra de FeCO3, que contiene impurezas inertes, se convierte por disolución ácida, oxidación, precipitación y calcinación en Fe2O3 con un peso de 1,0000 g. ¿Cuál es el peso de hierro expresado como FeCO3, como Fe, y como FeO en la muestra? 3.- Exprese los siguientes factores gravimétricos:

(a)Nb2O5 en Nb

(b) KClO4 en K2O

(c) Fe3O4 en Fe2O3

(d)(NH4)2PtCl6 en NH3

3.- Exprese los siguientes factores gravimétricos:

(a)Nb2O5 en Nb

(b) KClO4 en K2O

(c) Fe3O4 en Fe2O3

(d)(NH4)2PtCl6 en NH3

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Papel de Filtro

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Medios filtrantes

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Tren de Filtración

Tren de Filtración

Materiales e Instrumentos del Análisis Gravimétrico

DesecadoresDesecadores

PinzasPinzas

Estufa MuflaEstufa Mufla

Silica Gel – SiO2

Silica Gel – SiO2

CoCl2CoCl2

HidratadaHidratada

SecaSeca

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