ANALISIS GRAVIMETRICO, Diapositivas de Química

¡Descarga ANALISIS GRAVIMETRICO y más Diapositivas en PDF de Química solo en Docsity! ANALISIS GRAVIMETRICO Analisis Gravimétrico Se basa en las medidas de masa. Requiere fundamentalmente dos medidas experimentales: 7 Peso de la muestra analizada. 7 Peso del analito o de una sustancia de composición química conocida que contenga el analito. EE Nitrógeno (g) Y o de agua y S EJ 4 S ALOE sobre un COM E 310 (o] 1H UL CAEN ¡EA O WSL ER Tetela _ HNEIOE: H,SO, MT Tele) A € | e A dd  Electrogravimetria + Elión 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 + Ejemplo: determinación de metales alcalinos (pH básico) y cationes metálicos (Fe? y 3*, Ni2*, Co?*, Ag?, ....) utilizando un electrodo de mercurio. e Gravimetria por Precipitación e 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. Agentes precipitadores —Específico: son raros, reaccionan con una solaespecie química Selectivo: es más común, reacciona con un numero limitado de especies químicas Se precipita el aluminio como hidróxido de aluminio, con solución de amoniaco, en presencia de cloruro de amonio. El precipitado gelatinosos se lava, se transforma en oxido por calcinación y se pesa Al2O3. DETERMINACIÓN GRAVIMÉTRICA DE ALUMINIO Gravimetria por Precipitación e 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. "E CEE  FORMACION DEL PRECIPITADO PROCESO DINAMICO ANALITO + REACTIVO PRECIPITANTE > Disolución inestable | EQUILIBRIO y Gravimetría Factores que determinan el tamaño de la partícula = Solubilidad del precipitado en el medio = Temperatura = Concentración de reactivos = Rapidez con que se mezclan los reactivos + Estos factores se pueden explicar en forma cualitativa asumiendo que el tamaño de las partículas es función de una propiedad llamada sobre saturación relativa (SR) "E CEE Sobresaturación = La cantidad de especies en disolución es superior a la del equilibrio => cuanto mayor es la concentración de agente precipitante mayor es la sobresaturación Q: concentración del soluto (t) ? Sobresaturación >> Y Tamaño de partícula El NUCLEACION: formación de partículas diminutas de precipitado a partir de la agrupación de i¡ones, átomos o moléculas después de la sobresaturación CRECIMIENTO _ DE PARTICULA: formación de depósitos de ¡ones procedentes de la solución sobre núcleos ya existentes dando lugar a partículas de mayor tamaño PARTICULAS MUY PEQUEÑAS PARTICULAS GRANDES  PROCESOS DE DIGESTION lo oa MS Y Suspensiones coloidales son muy estables y no son adecuadas para análisis gravimétrico Y Aumentando la temperatura, agitación y/o añadiendo un electrolito > disminuye la estabilidad de las suspensiones > partículas de mayor tamaño (COAGULACIÓN O AGLOMERACION) - Solución: disminuir la velocidad de formación del precipitado o disolver el precipitado (se abren los huecos y salen los ¡ones extraños) EEE Coloides: electrolito coagulante Capa de adsorción primaria cargada positivamente sobre la EAN > A Lag?) (Ag) Ae iones de la SS disolución. Con ? Disolución exceso de homogénea (cargas ETS equilibradas) El aumento de la concentración de electrolito coagulante produce disminución del volumen de la capa de contra-iones y por lo tanto favorece la coagulación Zd; on o! O Partícula coloidal ide oo de dp ele r FORMACIÓN DE CRISTALES MIXTOS: - Uno de los ¡ones de la red cristalina del sólido se reemplaza por otro ión - Los ¡ones intercambiados tienen la misma carga y no difieren en más 5% en su tamaño Ejemplo: BaSO, (contaminado con PbSO,) - Solución: usar otro reactivo precipitante que no contenga ese ión A EN Íl ide oo de dp ele * OCLUSION Y ATRAPAMIENTO MECANICO: - lones extraños que quedan atrapados en el interior del cristal - Solución: disminuir la velocidad de formación del precipitado o disolver el precipitado (se abren los huecos y salen los ¡ones extraños) - Solución: disminuir la velocidad de formación del precipitado o disolver el precipitado (se abren los huecos y salen los ¡ones extraños) - 1 A Í Esquema de coprecipitación de ¡ones por oclusión Velocidad alta  OPERACIONES GENERALES EN ANALISIS GRAVIMETRICO W Métodos clásicos utilizados desde la antigiiedad en análisis cuantitativo Ú Lentos, tediosos y difíciles de automatizar => actualmente poco utilizados A o 119 17 [0] FILTRACION Y LAVADO JA US IA , =p ETAPAS DEL ANALISIS GRAVIMETRICO 1. PREPARACION DE LA MUESTRA + La muestra debe estar en estado líquido > si es sólida hay que disolverla (digestión o fusión) + Eliminación de interferencias > técnicas previas de separación, ajuste del pH o adición de agentes complejantes que enmascaren las interferencias y no precipiten > SELECTIVIDAD > Ajuste del pH óptimo del medio > disminuir la solubilidad del precipitado + Volumen de muestra > la cantidad de precipitado se pueda pesar >> SENSIBILIDAD di ell DA ASIA ES E —p» 238 e £ 42 17 MA AE ETAPAS DEL ANALISIS GRAVIMETRICO 2. PRECIPITACIÓN ” El agente precipitante se añade a la muestra > formación del precipitado La reacción debe ser cuantitativa (todo el analito precipite) El precipitado debe ser muy insoluble (S < 10% M) > evita pérdidas en la etapa de lavado La reacción debe ser selectiva > mínimas interferencias PRECIPITACION EEE ETAPAS DEL ANALISIS GRAVIMETRICO 5. PESADA Y CALCULO DE LA CONCENTRACION DE ANALITO + *El precipitado se pesa en una balanza analítica > P, (9) + - Cálculo del factor gravimétrico (Fg) Peso fórmula analito Fg = 2 Peso molecular forma de pesada Gramos de analito en la muestra: Pg x Fg Influencia de la temperatura de calcinación en la forma de pesada CaC,O,.H,0 e, Peso (gq) 0 200 400 600 800 1000 Temperatura (PC) Cilón - El Cálculos CaC,O,.H,O ¡MO Caco, (146.10) (128.10) (100.09) (56.08) Fg = Pat,,/146.10 Fg= Fg = Pat,,/100.09 Fg = Pat¿,/128.10 Pat¿,/56.08 Fg = 0.274 Fg=0.312 | Fg=0.400 | Fg=0.714 Mayor sensibilidad Forma más Menor LOD | conveniente / Pa = Fg x Pg 3 Usa rsuestra de mineral de zinc que pesa 1 y se disuelve y precipita como fosfato de tine y se pesa como pirolosfao de zinc. Si el peso de este es 0.6611 $. Calcule el porcentaje de zinc en la muestra. Bones nt? + MPO 4” + Mia? e INN POs . 2 INMMLPO, o LP + 2 NW. m0 P.M, Za - 65394 PM. Za PO, = 104,18 y Según la reacción dos moles de xine produce 1 mol de pirofosfao 2 (65.39 y) Zn ———-304. 74 y Za" ¿Os La 0 6811 y ZayP JO» x= 0.2837 4Za Encontramos el porcentaje de zine en | muestra, | g muestra ———— 02437 y Za 100 y muestra == % $ x “21837% 7a 4.- El plomo presente en uns muestra de mineral de 0.5534 q ee precipiza como sulfmo de plomo y peña 0.4425 £ . Calcub* <l porcemaje de plona. Rraccióm: pa” P. so .” e Y PAM. Tb 207.25 - PA. PUSO, - 303.2 8 A 2072 4 7 ———- 2 4 PAGO E > A A «93073 y Ph Esmustranos el porcerma je de ploero en la rmiacites 0.3324 q mascutra ———-4 OTI y Fo 00 q mcsia . gro . -=%4 70 Ta Mpta; La sentra conticse $4 74% de pleno.  5. Al mallear aóqqoel ea en gramo de ua museura problema prodarr 1.5 puros de disdicaciólglcra renato de abquel (11). Mallas el pero de asqueel em la mea PM. NICO) = 280.9) gio PMA? 300 gnc E a AA De ps Segur la reección. 109? MAD y NUDO»: 0. ES mew 39 Y , ..0814 Rpta: La euestra comicas 0.$1 y de núger. AGENTES REDUCTORES Agente Reductor Analito SO2 Se, Au H2C2O4 Au HCOOH Pt NaNO2 Au SnCl2 Hg AGENTES PRECIPITANTES ORGÁNICOS A.-Uno forma productos no iónicos ligeramente solubles denominados compuestos de coordinación. B.-El otro forma productos en los que el enlace entre las especies inorgánicas y el reactivo es principalmente iónico. AGENTES PRECIPITANTES ORGÁNICOS  Los reactivos orgánicos que forman compuestos de coordinación ligeramente solubles, normalmente contienen dos grupos funcionales y cada uno es capaz de enlazarse con un catión donándole un par de electrones.  Los reactivos que determinan este tipo de compuestos se denominan agentes quelantes y sus productos se conocen como quelatos.  Los quelatos metálicos son relativamente no polares  Reactivos quelantes de amplio uso . - 8-Hidroxiquinolina - Dimetilglioxima 8-HIDROXIQUINOLINA, ALGUNAS VECES DENOMINADA OXINA. DIMETILGLIOXIMA  La dimetilglioxima es un agente precipitante orgánico de especificidad sin par. -. A partir de una solución ligeramente alcalina sólo se precipita el níquel(II). La reacción es LA DIMETILGLIOXIMA  La dimetilglioxima de níquel tiene una apariencia impresionante, tiene un bonito color rojo vivo. MÉTODOS DE VOLATILIZACIÓN Los dos métodos gravimétricos más comunes basados en la volatilización son los que se aplican para el agua y el dióxido de carbono.  En una muestra de 200.0 mL de agua natural se determinó el contenido de calcio mediante la precipitación del catión como CaC204. El precipitado se filtró, se lavó y se calcinó en un crisol cuya masa, vacío, fue de 26.6002 g. La masa del crisol más el CaO (56.077 g/mol) fue de 26.7134 g. Calcular la concentración de Ca (40.078 g/mol) en gramos por 100 mL de agua. La masa de CaO es  26.7134 g - 26.6002 g = 0.1132 g  El número de moles de Ca en la muestra es igual al número de moles de CaO, es decir