Volumetria de precipitacion, Resúmenes de Química Analítica

¡Descarga Volumetria de precipitacion y más Resúmenes en PDF de Química Analítica solo en Docsity! 26 Capítulo II Volumetría de precipitación 2.1 Introducción a la volumetría de precipitación Conocido como titulación por precipitación o valoración, se fundamenta en una reacción que se visualiza a través de la formación de un precipitado, en otras palabras, este método volumétrico se basa en hacer la medida del volumen del reactivo de concentración conocida, necesaria para lograr la precipitación (producto poco soluble) del componente que se desea determinar. El campo de aplicación para la volumetría de precipitación, con respecto a otros campos, es bastante más restringido, nos referimos a los haluros, cianuros, sulfocianuro de plata, sales de plomo y cinc; al ser utilizada con fines de análisis volumétrico, la precipitación debe ser rápida (especialmente cuando se acerca al punto total de equivalencia), total y estequiométrica, en ese momento se debe reducir al mínimo todo fenómeno de coprecipitación. Las reacciones de volumetría por precipitación más importantes o utilizadas se realizan usando nitrato de plata como reactivo, estos métodos que dentro de sus reacciones incluyen el uso de una solución valorada de nitrato de plata se les denomina métodos argentimétricos. 27 De igual manera, las reacciones en la volumetría de precipitación se ciñen a unas condiciones establecidas: el precipitado que se forma prácticamente no debe disolverse; la formación del precipitado debe ser rápida, esto para que se evidencie el fenómeno de avance; aparte, el punto de equivalencia de la reacción se debe detectar con facilidad; y finalmente, no debe resistirse a suceso de formación de depósitos de sustancias solubles que se junten al precipitado, debido al fenómeno de adsorción. El hecho de que sea posible utilizar una reacción de precipitación con fines volumétricos cuantitativos, viene determinado por la solubilidad del compuesto, ligado directamente al producto de solubilidad (KpS) del electrolito formado (poco soluble). Esto determina en teoría la concentración de ion precipitante, desde el inicio de la precipitación hasta alcanzar el punto de equivalencia. La determinación del punto final se resume a los siguientes puntos: • Indicador químico: Sustancia la cual tiene la particularidad de reaccionar con un componente de una mezcla produciendo un cambio visible, en la mayoría de casos, un precipitado de color, lo que involucra una reacción de competencia. • Cuantitatividad de la reacción: Existe una relación directa entre la magnitud del salto brusco en el punto final y la solubilidad del precipitado. Por ejemplo mientras menos soluble sea la sal utilizada, la reacción es más completa o más cuantitativa. 2.2 Métodos de determinación en volumetría de precipitación 2.2.1 Método de Mohr. Este método es utilizado en valoraciones - titulaciones de cloruros y bromuros con plata, en este método se usa como indicador al cromato de potasio; la formación de Ag2CrO4 es de color rojo ladrillo, que nos indica el punto final de la valoración. 30 indicador al sulfato férrico y realizarlo en un medio con un pH inferior a 7; en otras palabras en un medio ácido (HNO3) Se produce la siguiente reacción: a) Precipitación: Cl- + Ag+ ↔ AgCl (s) (Blanco) b) Valoración: Ag+ (exceso) + SCN- ↔ AgSCN (Blanco) c) Punto final: SCN- + Fe3+ ↔ FeSCN2+ (Complejo soluble de color Rojo) El método de Volhard, al ser un método por retroceso, consiste en valorar sales de plata con tiocianatos, para esto se usa al Fe+3 como indicador, como se ve en la reacción anterior respecto a la Valoración, la adición de Tiocianato con la plata produce un precipitado de AgSCN. Luego, cuando precipita totalmente la plata, se produce un complejo de color rojo, gracias al primer exceso de Tiocianato, a este complejo se le conoce como Tiocianato de fierro, tal como vemos en la reacción respecto al punto final. Luego, se añade AgNO3 (disolución valorada) y el exceso se valora de manera indirecta o por retroceso con ayuda de una disolución de SCN- de concentración conocida, al hacer todo este procedimiento se pueden presentar errores, ya que el AgSCN es menos soluble que el AgCl, esto a veces produce la siguiente reacción: AgCl + SCN- → AgSCN + Cl- Este error se puede evitar mediante un filtro, con esto lograríamos separar la formación de precipitado de AgCl y tras esto valorar solamente el líquido resultante que se reunió mediante el filtrado con el SCN-. Por otro lado, adicional a lo anterior, para lograr la coagulación se adiciona al matraz unos mililitros de nitrobenceno. 31 2.2.3 Método de Fajans. Método volumétrico que se realiza utilizando indicadores de adsorción, los cuales se adhieren al precipitado que se forma; son llamados colorantes aniónicos los cuales son atraídos por las partículas del precipitado. Esto ocurre porque las referidas partículas están cargadas positivamente y las partículas del colorante están con carga negativa en la superficie. Es decir, la adsorción del indicador con carga positiva o negativa daría un cambio de color y este cambio indicaría el punto final de la titulación. El viraje de coloración es debido a una deformación de las capas electrónicas de los indicadores la cual ocurre cuando un átomo de carga positiva o negativa entra al campo eléctrico de otro átomo vecino con carga opuesta. La dicloro fluoresceína es un ejemplo de indicador para este método, la cual es atrapada sobre la superficie del AgCl, luego de esto pasa a la disolución de iones Cl-. Al añadir Nitrato de plata (AgNO3) sobre una disolución neutral de cloruro, la cual contenga fluoresceína en pequeñas cantidades, el punto de equivalencia de la reacción se manifiesta cuando notamos que el color cambió de amarillo a rosado; luego al dejar que el precipitado sedimente, se observará con más claridad este cambio, mientras que por otro lado la disolución no presenta color. En este método se puede presentar limitaciones tales como que el indicador no debe ser adsorbido antes del punto de equivalencia, pero si inmediatamente después, si la luz incide sobre el precipitado coloreado de rojo, puede colorearse de gris o negro, además que la Fluoresceína debe tener signo contrario al ion adsorbido. Otro ejemplo de indicador para este método es la Eosina, la cual se usa para la valoración de Br-, I- y SCN-. 32 Tabla 1 Resumen de las determinaciones mediante titulaciones de precipitación Especies que se determinan Titulante Indicador - Método Cl-, Br- AgNO3 K2CrO4 - Mohr Cl-, Br-, I, SCN- AgNO3 Fluoro y Diclorofluoresceína - Fajans Br-, I, SCN-, AsO4 3- KSCN Fe (III) - Volhard; por retorno Cl-, CN-, CO3 2-, S2-, C2O4 2-, CrO4 2- KSCN Fe (III) - Volhard; por retorno Ag+ KSCN Fe (III) - Volhard F- Th (IV) Rojo de alizarina S – Fajans SO4 2- BaCl2 Tetrahidroxiquinona – Fajans PO4 3- Pb(OAc)2 Dibromofluoresceína – Fajans C2O4 2- Pb(OAc)2 Fluoresceína – Fajans Zn2+ K4Fe(CN)6 Difenilamina – Fajans Hg2 2+ NaCl Azul de bromofenol – Fajans Nota: Se presenta los indicadores y titulante utilizados y sus respectivos métodos. Fuente: Recuperado de https://www.studocu.com/es- mx/document/universidad-veracruzana/quimica- analitica/resumenes/quimica-analitica-resumen-quimica-analitica/7415095/view