GRAVIMETRÍA El análisis gravimétrico es uno de los métodos más
exactos y precisos de análisis macrocuantitativo.
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Métodos Gravimétricos
• Los métodos gravimétricos a pesar de ser muy laboriosos,
se utilizan en la actualidad.
• Son métodos cuantitativos que se basan en la
determinación de la masa de un compuesto puro con
el que el analito está relacionado químicamente.
• Es un tipo de análisis, el cual, se basa en las medidas de
masa o peso de una sustancia en específico.
• El análisis gravimétrico exacto requiere de una
manipulación cuidadosa al formar y tratar el precipitado.
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Se requieren dos medidas experimentales para
realizar cálculos gravimétricos:
1. Peso de la muestra analizada.
2. Peso o masa de la analita o de una sustancia de
composición conocida que contenga la analita, o que se
relacione con ella cuantitativamente.
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TIPOS DE ANÁLISIS GRAVIMÉTRICO
Son métodos basados en pesar un sólido seco
que o bien es el propio analito, o un
compuesto relacionado estequiométricamente
con él.
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Los tipos de análisis gravimétrico son:
1. Provocando la volatilización de un compuesto que incluye
al analito y observando el cambio de peso de la muestra
que contenía el analito. (método de volatilización)
2. Provocando la formación de un precipitado que se filtra,
se seca y se pesa y que se relaciona con el analito presente
en el mismo. (gravimetrías por precipitación)
3. Depositando electrolíticamente el analito sobre electrodo
adecuado y observando la diferencia de peso ocasionada
en el electrodo.(electrogravimetría)
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Material y equipo de laboratorio
utilizado • Balanza analítica
• Balanza semianalítica
• Horno de secado
• Mufla
• Crisol
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PROCESO GRAVIMÉTRICO
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Transformación
de la muestra
Muestra
(masa)
Tratamiento de la
muestra
(digestión,
disolución,
combustión)
X- + agente
precipitante
Se filtra, se lava
y se seca o
incinera
ppt Pesado
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CÁLCULO
FACTOR GRAVIMÉTRICO
• Estequiometría de la reacción
• Pesos atómicos, fórmula o moleculares
• Sustancias puras
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FACTOR GRAVIMÉTRICO
• En el cálculo del factor solo interviene la sustancia que se busca y la que se pesa, pero deben relacionarse las demás sustancias.
• El número de veces que los pesos figuran en el numerador y en el denominador del factor representan la estequiometría.
FG=Sustancia buscada
Sustancia pesada
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Ejemplo1
• Determinar el factor gravimétrico del fósforo en el
fosfato de plata.
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Ejemplo 2
• Se desea determinar ión férrico de un precipitado
que se obtiene como Fe2O3.
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Ejemplo 3
• Calcule el factor gravimétrico para determinar el
ión bario en el fosfato de bario.
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Ejemplo 4
• Determinar el factor gravimétrico de trióxido de
dihierro en tetraóxido de trihierro.
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FACTOR GRAVIMÉTRICO COMPLEJO
Una serie de pasos desde la analita hasta la
sustancia pesada, se balancea el elemento que
sufre cambios.
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FG
Analita: P2O5
Sustancia pesada: AgBr
P2O5 H3PO4 Ag3PO4 Ag AgBr
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Ejemplos
1. El ortofosfato (PO43-) se determina pesándolo como
fosfomolibdato de amonio ((NH4)3PO4*12MoO3). Calcular el porcentaje de P en la muestra y el porcentaje de P2O5 si se obtuvieron 1,1682 g de precipitado de una muestra de 0,2711g.
2. En una muestra de 200,0 mL de agua de una laguna se determinó el contenido de ión calcio, mediante la precipitación como oxalato de calcio. El precipitado se filtró, lavó y calcinó en un crisol. La masa del crisol vacío fue de 26,6003 g. La masa del crisol más el óxido de calcio obtenido en calcinación fue 26,7132g. Calcular la concentración de calcio en ppm y en % p/v.
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Ejemplo 1
• El mercurio contenido en una muestra de 0,8152g se
precipitó con exceso de ácido paraperyódico, H5IO6:
5Hg2+ + 2H5IO6 Hg5(IO6)2 + 10H+
El precipitado se filtró, se lavó para eliminar el agente
precipitante y se secó; se recuperaron 0,4114 g. Calcule el
porcentaje de Hg2Cl2 en la muestra.
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Ejemplo 2
• Los iones de amonio se pueden analizar precipitando con
H2PtCl6 como (NH4)2PtCl6, y luego incinerando el
precipitado hasta platino metálico, que se pesa:
NH4 2PtCl6calor
Pt+2NH4Cl↑+2Cl2↑
• Calcular el porcentaje de amoníaco en una muestra de 1,00
g que produce 0,100g de Pt por este método.
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Ejemplo 3
• El aluminio presente en una muestra impura de 2,9150g de
sulfato de amonio y aluminio se precipitó con amoníaco
acuoso como Al2O3*H2O. Se filtró el precipitado y se
calcinó a 1000C para formar Al2O3 anhidro, cuyo peso fue
0,2010g. Exprese los resultados en términos de:
a) % NH4Al(SO4)2
b) % Al2O3
c) % Al
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MÉTODO INDIRECTO
Usado para determinar la mezcla de dos sustancias.
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• Se puede utilizar el método indirecto si las sustancias cumplen con las siguientes condiciones:
1. Pueden obtenerse conjuntamente en forma pura para la pesada.
2. Contienen un elemento o ión común que puede convertirse en otro producto y ser pesado como tal, o pueden ser convertidas en una mezcla de otros compuestos puros, que se pesan conjuntamente.
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• NaI + KI: son dos sustancias que tienen un ión en común
o un elemento.
• Con Ag+ reaccionan y forman una sustancia pura que
puede ser pesada.
• NaI + KI + AgNO3 AgI
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• Se obtiene el peso de un precipitado que se originó a partir
de las dos sustancias.
• NaI + KI = Peso del analito
• NaI = X = Sustancia 1
• KI = Peso del analito – X = Sustancia 2
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Ejemplo 1
• Una muestra que contiene sólo FeCl3 y AlCl3 pesa 5,95 g. Los
cloruros se convierten en los óxidos hidratados y se incineran
hasta Fe2O3 y Al2O3. La mezcla de óxidos pesa 2,62 g. Calcular
el porcentaje de Fe y Al en la mezcla original,
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Ejemplo 2
• 0,8024 g de una muestra que contiene únicamente cloruro
de sodio y cloruro de potasio se disuelve y se hace
reaccionar con nitrato de plata obteniéndose un precipitado
que pesó 1,7556 g. Calcular el % de sodio, potasio y
cloruro en la muestra original.
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Ejemplo 3
• 0,5000 g de una mezcla pura de LiCl y KCl se convierten en
0,6227 g de mezcla de Li2SO4 y K2SO4. Calcular el % de Cl
que hay en la muestra original.
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Ejemplo 4
• La muestra de 0,6407 g que contiene iones cloruro y yoduro
produjo un precipitado de haluro de plata con un peso de
0,4430 g. Posteriormente, este precipitado se calentó
fuertemente en una corriente de Cl2 gaseoso para convertir
yoduro de plata en cloruro de plata; al final del tratamiento
el peso del precipitado fue de 0,3118 g. Calcule el % de
cloruro y yoduro en la muestra.
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MUESTRA HÚMEDA Y MUESTRA SECA
Es necesario que las sustancias a pesar
mantengan un peso constante o estable, por
lo que se hace necesario eliminar el agua.
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Muestra Húmeda y Seca
Con las muestras húmedas puede seguirse dos
procedimientos:
1. Si el % de humedad en el laboratorio es <40%, se deseca
a temperatura ambiente, hasta peso constante.
2. Si el % de humedad en el laboratorio es >40% se deseca
en horno o estufa a una T 0-200 C; la más utilizada es
110 C.
A. 120 C se deseca 1hr.
B. 40-80 C se deseca 24hrs.
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Muestra Húmeda y Seca
• Los materiales secos se guardan en desecadoras que evitan
que se absorba la humedad.
• Agentes desecantes: se encuentran dentro de la desecadora.
Sílica gel (rosa-azul)
Sulfato de magnesio
Cloruro de calcio
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• El peso es cte. cuando da el mismo o parecido resultado 3
veces.
• Desecar (eliminar agua)
• Al desecar el % de los otros componentes de la analita
aumentan, pero la masa sigue siendo la misma
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analita+agua desecación
analita
Muestra húmeda desecación
Muestra seca
− % de analita desecación
+% de analita
pesa + desecación
pesa (−)
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PORCENTAJE DE HUMEDAD
• Nos permite conocer la cantidad de agua que hay en una
analita; lo que se pierde cuando se deseca.
%H=mg H2O
mg muestra×100=
g H2O
g muestra×100
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FACTOR DE HUMEDAD
• Factor numérico que nos permite conocer la cantidad real
de analita de una muestra luego de haber sido secada.
Considera al %H.
FH=100%−%H
100%
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Factor de Humedad • El factor de humedad se utiliza de dos maneras diferentes:
1. Cuando vamos de:
Muestra húmeda↑ H2O
Muestra seca ↑ %Analita
↑% Analita=% Analita
FH
2. Cuando vamos de:
Muestra seca+ H2O
Muestra húmeda ↓ %Analita
↓ %Analita=%Analita×FH
• El FH debe ser menor a 1, si es 100 es agua pura.
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Ejemplo 1
• Una muestra de harina de trigo pierde el 10,0 % de su peso
por desecación en estufa. La muestra seca contiene el 3,58
% de nitrógeno. ¿Cuál es el porcentaje de nitrógeno en la
muestra original?
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Ejemplo 2
• Una tableta de antiácido pesó originalmente 1,0911 g,
después de secada hasta peso constante pesó 1,0020 g. Si la
muestra húmeda contiene 90,0 % de principio activo,
¿cuánto será el porcentaje de dicho principio en la muestra
seca?
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Ejemplo 3
• Una muestra de sulfato de magnesio pesa 0,9952 g, después
de colocarse en una desecadora por 24 horas pesó 0,9000 g.
La muestra se disolvió en agua y se le agregó un exceso de
nitrato de plomo.
a) ¿Cuánto precipitado en gramos se formará asumiendo el
peso de la muestra húmeda original?
b) ¿Cuál es porcentaje de humedad en la muestra original?
c) ¿Cuánto precipitado se formará realmente?
d) Si un analista asume la masa de la muestra húmeda; ¿cuál
es el porcentaje de error que deberá reportar?
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