Tema I

Instituto Tecnolgico de Cd. Madero Qumica Analtica I

INSTITUTO TECNOLGICO DE CD. MADERO Qumica Analtica I

Unidad I: Qumica Analtica y su MetodologaLa Qumica Analtica es la ciencia que estudia el conjunto de principios, leyes y tcnicas cuya finalidad es la determinacin de la composicin qumica de una muestra natural o artificial.

La Qumica Analtica se divide en Cualitativa y Cuantitativa. La primera tiene por objeto el reconocimiento o identificacin de los elementos o de los grupos qumicos presentes en una muestra. La segunda, la determinacin de las cantidades de los mismos y sus posibles relaciones qumicas e incluso estructurales. Informa sobre la cantidad de especie qumica (analito) que est presente en una cantidad determinada de sustancia (muestra). Un analito es una especie qumica de la que vamos a calcular su proporcin. Primero se realiza un anlisis cualitativo para conocer los analitos y posibles interferencias.

Anlisis Qumicoxe "Anlisis qumico".

Anlisis Qumico es el conjunto de tcnicas operatorias puestas al servicio de la Qumica Analtica.

Todas las propiedades analticas que se puedan observar por cualquier mtodo tienen su aplicacin en el anlisis. La reaccin Qumica es la base fundamental de los procesos analticos.

Reaccin analtica.

Reaccin analtica es toda reaccin qumica utilizable en Qumica Analtica porque origina fenmenos fcilmente observables que se relacionan con la sustancia, elemento o grupo qumico que se analiza.

Vas.

Las reacciones pueden verificarse por va hmedaxe "va hmeda" que, generalmente, tienen lugar entre iones en disolucin y por va secaxe "va seca" que se verifican entre slidos.Va seca: Reacciones gravimtricasVa hmeda: Reacciones volumtricasExpresin de las reacciones analticas.

Al expresar, mediante formulacin qumica, lo que ocurre en una reaccin analtica se procura que la ecuacin corresponda con lo que ha acontecido en el fenmeno. Los productos poco disociados se escribirn en forma molecular, como as mismo las reacciones que tienen lugar entre slidos. Por ejemplo, la sal de Bario en una disolucin que contenga el ion SO4=, se nos forma un precipitado: SO4Ba.

Ba2+(ac) + SO42-(ac) ( Ba SO4 (s)Ba CO3 + H2SO4 ( Ba SO4 + H2CO3se escribe: BaCO3(s) + SO42- + 2 H+ ( BaSO4 ( + CO2 ( + H2O

Reactivo analtico.

El procedimiento general para la identificacin de una sustancia por el mtodo clsico de anlisis consiste en provocar en la misma un cambio en sus propiedades que sea fcilmente observable y que corresponda con la constitucin de dicha sustancia. El agente que suscita el cambio se llama reactivoxe "reactivo"

xe "reactivo", porque generalmente, reacciona qumicamente con el producto que se quiere reconocer.

Reactivos qumicos.

Los reactivos qumicosxe "reactivos qumicos" se clasifican en generales y especiales. Los reactivos generalesxe "reactivos generales" son comunes a un nmero grande de especies y se utilizan habitualmente para separaciones en grupos inicos como acontece en las denominadas Marchas Analticas. Los reactivos especialesxe "reactivos especiales" actan sobre muy pocas especies qumicas y se emplean para ensayos de identificacin o reconocimiento. Los reactivos especiales pueden ser: selectivos o especficos, segn acte sobre un grupo pequeo de especies o bien sobre una sola.Los reactivos especficos son muy escasos, pero un reactivo que tenga una selectividad definida puede hacerse especfico variando convenientemente las condiciones del ensayo. Los reactivos generales son casi todos inorgnicos. Los reactivos especiales generalmente son de naturaleza orgnica.

Adems de estos dos tipos de reactivos existen otros que se usan espordicamente y que podemos englobar en la denominacin comn de reactivos auxiliaresxe "reactivos auxiliares". Tales son aquellos que se emplean en procesos de enmascaramiento de iones, ajuste de pH, disolventes orgnicos, indicadores de pH, etc.

Preparacin y cuidado de disoluciones de reactivos.

La preparacin de reactivos para ser utilizados por va hmeda ha de ser una operacin escrupulosa. Muchos errores del anlisis se deben a una deficiente preparacin de los mismos. Hay que tener rigor en la preparacin y cuidado de disoluciones.

Cuando un reactivo analtico tenga impurezas se debe reflejar su porcentaje de impureza y la fecha de preparacin por la posibilidad de que pierda propiedades. Debe partirse de productos de calidad de reactivo para anlisis. Aquellos reactivos que se descomponen o alteran con el tiempo, deben ser vigilados y comprobados antes de su uso, es conveniente poner en la etiqueta la fecha de su preparacin.

Los reactivos generales se conservan en frascos cuentagotas de 50 ml; los especiales, en frascos cuentagotas de 10 15 ml. Son preferibles los frascos pipeta al cuentagotas corriente. Aquellos reactivos que se alteren por la luz se guardarn en frascos de topacio (mbar). Los frascos conteniendo reactivos alcalinos concentrados no deben tener tapn de vidrio por la facilidad que se sueldan estos frascos.

Expresin de la concentracin de los reactivos.

La concentracin de las disoluciones de los reactivos puede expresarse en tanto por ciento, en Molaridad y en Normalidad. Ocasionalmente se emplean los conceptos de Molalidad, o de Formalidad, y para las disoluciones de Perxido de Hidrxido, volmenes de oxgeno contenidos en un litro de disolucin.

Una disolucin al X por ciento indica que en 100 ml de la disolucin hay disueltos X gr del reactivo.Una disolucin molar es la que tiene disueltos un mol de la sustancia en un litro de la disolucin:

M =

Una disolucin normalxe "disolucin normal" es la que contiene un equivalente qumico del reactivo disuelto en un litro de disolucin:

N =

Disolucin molal es la que contiene disuelto un mol de sustancia en 1000 gr de disolvente:

m =

Disolucin formal (formalidad) es aqulla que contiene en un litro de disolucin el peso-frmula o el peso, expresado en gramos, de la frmula de la sustancia. Aunque generalmente coinciden las disoluciones molares y formales, otras veces no es lo mismo:

F =

La concentracin de las disoluciones muy diluidas se expresa corrientemente en partes por milln (ppm). Una ppm equivale, en disoluciones, a 1 mg por litro o a un (g por ml. Esta forma de expresin permite pasar fcilmente a tantos por ciento de peso en volumen (gramos por litro).

Concentraciones excesivamente diluidas se expresan corrientemente en partes por billn (ppb).

Diluir es reducir una concentracin a otra menor. Para preparar una disolucin ms diluida a partir de otra concentrada basta recordar que la cantidad de sustancia disuelta es la misma en ambas disoluciones e igual al producto del volumen por la concentracin, basndonos en la frmula:

C1 V1 = C2 V2Disolver es hacer que un soluto se disgregue en un disolventeCaractersticas analticas de las reacciones.

Son los factores que regulan que las reacciones tengan aplicaciones en anlisis, veamos los caracteres de que depende el grado de bondad de una reaccin analtica.

La sensibilidad expresa la cantidad o concentracin mnima de una sustancia que se puede detectar en un ensayo o identificar con una determinada reaccin.

El lmite de identificacin es la cantidad mnima de sustancia, normalmente expresada en (g, que puede reconocerse en un ensayo.

Concentracin lmite es la mnima concentracin de especie a la cual un ensayo an resulta positivo. Suele expresarse en gramos por mililitro o en partes por milln, ppm. Al valor inverso de la concentracin lmite se llama dilucin lmite y expresa una dilucin por encima de la cual la reaccin ya no es positiva.

Expresin de la sensibilidad.

X (S)YEn esta notacin X es la cantidad identificada expresada en (g; (S) es la tcnica utilizada, que se indica por distintas letras que sustituyen a la S pueden ser las siguientes: (A) para ensayos sobre placa de gotas; (B) sobre papel de filtro; (C) en microtubo de ensayo; (D) en macrotubo y (M) bajo el microscopio. (Y ) expresa el volumen en ml. Ejemplo:

5 (A)0.03En este ejemplo la reaccin correspondiente permite identificar 5 (g de sustancia INDEX \h "A" \c "2" cuando el ensayo se verifica en placa de gotas y en un volumen de 0.03 ml.

Entre la concentracin lmite y el lmite de identificacin (en un volumen determinado) existe una sencilla relacin matemtica que permite, conocido previamente un parmetro, deducir el otro; llamando D a la concentracin lmite, expresada en g/ml.

D ==

de donde:

Lmite de identificacin = D ml 106 ((g)

La concentracin lmite, D, que es el parmetro ms utilizado como indicador de la sensibilidad, puede expresarse como fraccin o en forma exponencial. Tambin es frecuente utilizar la notacin pD, es decir, el logaritmo cambiado de signo de D. Con menos frecuencia se utilizan las expresiones de partes por milln y tanto por ciento.

Clasificacin de las reacciones por su sensibilidad.

Atendiendo a su sensibilidad las reacciones se consideran muy sensibles, sensibles y poco sensibles.

DpDppm%

muy sensible< 10-5> 5< 10< 0.001

sensible10-4 - 10-54 -510 - 1000.001 - 0.01

poco sensible> 10-4< 4> 100> 0.01

Factores que influyen en la sensibilidad.

* Influencia del desplazamiento de la reaccin. Si se va a identificar una especie E mediante la adicin de un reactivo R que origine el producto de reaccin P:E + R ( P

Es evidente que la sensibilidad de la reaccin depender de la estabilidad termodinmica de P, esto es, del grado de desplazamiento de la reaccin. Cuanto ms estable sea P (precipitado ms insoluble, complejo ms estable, etc.) ms fcil ser obtenerlo con pequeas concentraciones de la especie E. Por tanto, en principio, sern deseables reacciones muy desplazadas que originen productos de reaccin muy estables.

Sin embargo, la mayora de las veces, ms importante que la estabilidad del producto formado es la perceptibilidad, ya que de poco sirve obtener un producto muy estable o en elevada concentracin si no es fcilmente perceptible. Ms importante que la cantidad o concentracin de especie obtenida son las propiedades fsicas que permiten su percepcin.

* Influencia del color. Ser ms sensible la reaccin de identificacin cuanto mejor se distinga el color del producto de reaccin del color de los reactivos.

La calidad del color es muy importante ya que influye en la selectividad de la reaccin. Cuanto ms perceptible y caracterstico sea el color de un producto de reaccin, mejor se le distinguir del color de las especies interferentes. La reaccin pasa de ser sensible a selectiva.

* Influencia de la tcnica utilizada. La sensibilidad de una reaccin puede variar segn sea el soporte empleado para su realizacin, aunque se mantengan invariantes los restantes factores experimentales.

En general, las reacciones efectuadas sobre papel de filtro son ms sensibles que las realizadas en tubo o placa de gotas.

* Influencia de la extraccin. La extraccin lquido - lquido, utilizando disolventes orgnicos no polares, constituye uno de los mejores medios de aumentar la sensibilidad de una reaccin cuyo producto es susceptible de ser extrado.

* Influencia de sustancias extraas. En general, las sustancias que acompaan al producto que se identifica, disminuyen la sensibilidad del ensayo de identificacin, an cuando estas sustancias no reaccionen con el reactivo de anlisis. Pero si reaccionan con l, originando productos anlogos en color o forma a la reaccin de identificacin, es necesaria su separacin previa, o su inactivacin por enmascaramiento.

Sin embargo, hay casos en que sucede todo lo contrario; as, la sensibilidad de la reaccin del Mg2+ con amarillo de titanio aumenta notablemente en presencia de sales de calcio, que de por s no reacciona con el reactivo.

Tipos de reacciones.

* Reacciones catalticas e inducidas. Las reacciones catalticas e inducidas constituyen la base de muchos ensayos sensibles y con frecuencia estn relacionadas con fenmenos de exaltacin de la reactividad. En estos dos tipos de reacciones se produce un aumento de la velocidad de reaccin, que si no est catalizada o inducida no se produce o se produce lentamente.

Sin embargo, existe entre ellas una diferencia fundamental; en las reacciones catalizadas el catalizador no experimenta ningn cambio permanente durante la reaccin, es decir, puede modificarse en el transcurso de la misma pero al final se encuentra en las mismas condiciones que al principio. Por el contrario, en las reacciones inducidas el inductor experimenta un cambio perfectamente definido y estable.

Ejemplo de reaccin cataltica:

Ag+ : H2O + Mn + S2O8 ( MnO4 + SO4= + H+el Ag+ es el catalizador y se oxida: Ag+ ( Ag+2 (muy inestable)

mientras: S2O8= ( SO4= (reduce)

despus el Ag+2 vuelve al estado inicial.

Ejemplo de reaccin inducida:

Ni(OH)2 (verde) + O2 ( Ni(OH)3 (negro) (sin SO3= el O2 oxida el Ni(OH)2: 2 SO3= + O2 ( 2 SO4=exalta el carcter oxidante del O2.

* Reacciones amplificadas. Se denominan as aquellas reacciones en las que mediante procedimientos generalmente indirectos, se incrementa la concentracin inicial de una sustancia, de tal manera que al final del proceso la sustancia o ion que se quiere identificar o determinar resulta ampliada en relacin con su contenido inicial. Ejemplo:

I- + 3 IO4 ( 4 IO3-4 [ IO3- + 5 I- + 6 H+ ( 3 I2 + 3 H2O ]

* Reacciones sensibilizadas. Son aquellas reacciones que originan productos coloreados solubles que son aptos para una determinacin espectrofotomtrica. Al aumentar el color aumenta la sensibilidad.

Selectividad de las reacciones analticas.

Selectividad.

La selectividad expresa el grado de interferencia de unas especies qumicas en la identificacin de otras. El caso ms favorable de selectividad es aquel en el que ninguna especie interfiere una reaccin de identificacin y sta es completamente caracterstica de la sustancia con la que reacciona; se dice, entonces, que dicha reaccin es especfica.

Cuando la reaccin es comn y caracterstica de pocas sustancia (sta, generalmente, poseen una cierta semejanza constitutiva) se la denomina reaccin selectiva, es decir, nos permite determinar el analito. Nos define la bondad del analito

Finalmente, si la reaccin corresponde a gran nmero de sustancias recibe el nombre de reaccin general.

Enmascaramiento de iones.

Este es el proceso seguido en los mtodos clsicos de anlisis: precipitacin en grupos mediante reactivos de seleccin para que la presencia de sus iones no moleste la identificacin de los siguientes.

El proceso mediante el cual se aumenta la selectividad de las reacciones eliminando las interferencias de los iones molestos por medios sencillos y rpidos que aventajen a la clsica separacin por precipitacin, recibe el nombre de enmascaramiento, ocultacin o inmovilizacin de iones. Ejemplo, formacin de complejos:

Co2+ + 4 (SCN-) ( Co(SCN)4= azul

Fe3+ + 2 (SCN-) ( Fe(SCN)2+ rojoToma de la muestra.

La toma de la muestra puede ser en estado slido, lquido o gaseoso. Debe ser representativa del total del producto a analizar. Si disponemos de pequeas cantidades de muestra no hay dificultad en la toma de muestra.

Si la muestra est en granel (slidos) se realiza mediante el rechazo de palada alternas. Si la muestra slida es de composicin heterognea se puede tomar la muestra de dos formas diferentes:

* Cuarteo: se rechaza los cuadrantes opuestos, repitiendo el proceso.

* Muestreo continuo: por medio de dispositivos.

Si la muestra est formada por metales o aleaciones. En el centro se encuentra el punto ms bajo de fusin. Se raspa en distintas zonas del lingote que se denominan virutas o limaduras, se mezclan y obtenemos la muestra.

Si la muestra est formada por lquidos (grandes volmenes). Se utilizan dispositivos, como sondas para lquidos, bombas.

Examen de la muestra.

Se observan las caractersticas que posee la muestra como: el olor, el color, la densidad, el magnetismo, las propiedades fsicas, etc.

Divisin de la muestra.

Para dividir la muestra se tritura y se tamiza, utilizando molinos (de bolas, martillos, etc.); una vez triturado se pasa por la peneira ( 25 mallas/cm2).

Una vez triturada y tamizada la muestra se almacena en un recipiente que no contamine la muestra, frascos secos y etiquetados (fecha, tipo). Una vez almacenada se coge siempre dos gramos de la muestra y se pulveriza (rebajar el tamao) en un mortero de porcelana y si es necesario se puede porfinizar con un mortero de gata.

Tipos de anlisis cuantitativo.

Mtodos cuantitativos (dependiendo del material a analizar).

* Orgnico.

* Inorgnico.

Parcial. Cuando se determina una parte de los constituyentes de la muestra.

Completo. Cuando se determinan todas las composiciones de la muestra.

Inmediato. Se determina un grupo de compuestos por un procedimiento comn.

ltimo (elemental). Se determinan los porcentajes de todos los elementos que constituyen la muestra a analizar.Escala del Anlisis

Estas se clasifican en funcin del tamao de la muestra a analizar o de la cantidad de material o analito que se determina.

Tipo de AnlisisCantidad de Muestra (g)

Macro0.1 a 2

Semimicro0.01 a 0.05

MicroUltra microanlisisde 1 a unos cuantos mgMenor de 0.1(g

El tamao de la muestra a analizar, depender no slo de la escala del anlisis sino tambien del constituyente a determinar. Los intervalos dados no son exactos, estos estan sujetos a variacin.

Tipo de AnlisisConcentracin del Analito

Componentes Principalesmayor 1%

Componentes Menores0.01 a 1%

Trazas o Vestigialmenor 0.01%

Atendiendo a la naturaleza de la medida final del anlisis.La clasificacin de los mtodos analticos para la cuantificacin del analito esta en funcin del tipo de propiedad del analito que se efecta, estos se clasifican en la siguiente forma: Gravimtrico

Volumtrico Fsico- Qumicos (Anlisis Instrumental) (Analitica II)Mtodos Gravimtricos: (METODO QUE NOS OCUPAREMOS EN ESTA PRIMERA FASE): La cantidad del analito se determina mediante el peso de la sustancia pura o de algn compuesto que la contiene o es qumicamente equivalente a ella. Los mtodos gravimtricos pueden ser de Precipitacin, Electrodepositacin o de Volatilizacin. En los mtodos gravimtricos de precipitacin, el constituyente buscado se determina como un producto insoluble de una reaccin, es un mtodo qumico ya que estn implicados en l relaciones estequiomtricas definidas, ejemplos de estos mtodos son la cuantificacin de Ag como cloruro de plata, la de Ni como el dimetilglioximato de nquel, determinacin cuantitativa de una moneda, etc.

Los mtodos de electrodepositacin implican la separacin del analito de una solucin y su depositacin en un electrodo, ejemplos de estas son la determinacin por electrlisis de Ni, Cu y Zn.

Los mtodos de volatilizacin pueden ser fsicos como la prdida en peso por desecacin o qumicos como la volatilizacin de componentes por reaccin qumica. directa: medir el aumento de peso de un absorbente que retiene gas

indirecto: determina el residuo, perdida de peso de la muestra

Mtodos Volumtricos

La determinacin se realiza por la medicin del volumen en una fase relacionada cuantitativamente con el constituyente buscado. Los mtodos volumtricos se clasifican en funcin del tipo de reaccin que se lleve a cabo. Estos pueden ser de Neutralizacin, de Precipitacin, Oxido-Reduccin o Complejomtricos, a su vez estos pueden clasificarse en funcin del mtodo de deteccin de punto final empleado para la reaccin. Mtodos Fisicoqumicos En este tipo de mtodos se mide una propiedad del sistema que este cuantitativamente relacionada con la cantidad del constituyente que se determina en la muestra de que deriva el sistema. Se requiere de una calibracin directa o indirecta contra patrones. Proceso general del anlisis gravimtrico El anlisis gravimtrico consiste en la medida de la masa de un producto para calcular la cantidad de analito (la especie que se analiza) que hay en una muestra. Un anlisis gravimtrico extremadamente cuidadoso, hecho por T. W. Richards y sus colaboradores al principio de este siglo, permiti determinar los pesos atmicos de Ag, Cl y N con una exactitud de 6 cifras.1 Estos trabajos, que fueron merecedores del premio Nobel, permitieron la determinacin exacta de pesos atmicos de muchos elementos. El anlisis por combustin consiste en quemar una muestra con exceso de oxgeno y analizar los productos formados. La combustin se usa habitualmente para medir C, N, H, S y halgenos en compuestos orgnicos.

27.1 UN EJEMPLO DE ANLISIS GRAVIMTRICO Un ejemplo familiar es la determinacin de CI por precipitacin con Ag+:

El peso de AgCl producido nos permite saber cunto Clhaba inicialmente en la muestra.

Clculo gravimtrico sencillo Ejemplo 27.1 Un volumen de 10,00 ml de una disolucin que contena Cl se trato con exceso de AgNO3, originndose un precipitado de AgCl de 0,4368 g. Cul era la molaridad del Cl en la muestra problema?

En la tabla 27.1 se recogen precipitaciones analticas representativas. En la tabla 27.2 figuran algunos precipitantes orgnicos. Se deben controlar las condiciones cuando se quiere precipitar selectivamente una especie. Es preciso eliminar las sustancias potencialmente interferentes antes de hacer el anlisis.

27.2 PRECIPITACINEl producto ideal de un anlisis gravimtrico debe ser insoluble, fcilmente filtrable, muy puro, y debe tener una composicin conocida. Aunque pocas sustancias cumplen todos estos requisitos, tcnicas adecuadas ayudan a optimizar las propiedades de los precipitados gravimtricos. Por ejemplo, la solubilidad de un precipitado, de ordinario, disminuye enfriando la disolucin.Tabla 27.2 Agentes precipitantes orgnicos comunes

Las partculas de un precipitado no deben ser tan pequeas que obstruyan o pasen a travs del filtro. Los cristales grandes tienen adems menor rea superficial a la que se puedan adsorber especies extraas. En el otro extremo, se encuentran las suspensiones coloidales de partculas que tienen dimetros en el intervalo de 1 a 100 nm, y que pasan a travs de la mayora de los filtros (demostracin 27.1). Las condiciones de precipitacin tienen mucho que ver con el tamao de las partculas resultantes

Crecimiento de cristalesLa cristalizacin tiene lugar en dos fases: nucleacin y crecimiento de partculas. Durante la nucleacin, las molculas que se encuentran en la disolucin se unen al azar y forman pequeos agregados. El crecimiento de partculas supone la adicin de ms molculas al ncleo para formar un cristal. Cuando una disolucin contiene ms soluto del que puede estar en equilibrio, se dice que la disolucin est sobresaturada.Preparacin previa.

Toma de muestra.

Examen de la muestra.

Divisin de la muestra.

Ensayos va seca.

Anlisis cualitativo (de cationes, de aniones).

Desecacin de la muestra. Retirar por medio de estufas de laboratorio a 110 C. Introducirlo en un desecador (cantidad de vapor de agua constante, utilizando reactivos desecantes, como el CaSO4, Cl2Ca, sal de slice).

Pesada. Con una exactitud de ( 0.1 miligramo en una balanza de precisin.

Disolver o disgregar.

Eleccin del mtodo analtico a utilizar.

Clculo y resultado final.

Clculo: g. de sustancia = FACTOR GRAVIMTRICO (F.G.) x Peso del Precipitado (p.p)Etapas.

Hay que seguir las siguientes etapas:

* Pesada de la muestra.

* Disolucin de la muestra.

* Bsqueda de un reactivo que haga precipitar el analito apareciendo una sustancia poco soluble en el seno de la disolucin que contiene la muestra.

* Aislamiento de la sustancia insoluble filtracin.

* Determinacin del peso de la sustancia aislada o de algn derivado formado por calcinacin.

Lo ideal es que el reactivo reaccione slo con el analito para dar un slido que presente las propiedades:

* solubilidad baja (prdidas por solubilidad sean mnimas)

* fcilmente filtrable y lavable hasta la eliminacin de contaminantes

* no debe reaccionar con los componentes de la atmsfera

* su composicin ha de ser conocida despus de la calcinacin o desecacinTamao de las partculas de los precipitados.

La facilidad para filtrar depende de la composicin del precipitado y de la composicin existente durante su formacin, a mayor tamao de partculas mejor filtrado, cuando el tamao de la partcula es pequeo presenta velocidad de filtracin baja.Algunas veces se aconseja realizar la reprecipitacin la cual consiste en disolver el filtrado y volver a precipitar, cuantas ms veces se haga ms puro ser (digestin + reprecipitacin). Si no se realiza adecuadamente puede suceder lo siguiente:

Precipitacin en disolucin homognea.

Cuando se forma qumicamente el reactivo precipitado, este se origina de forma lenta y uniforme en la disolucin que contiene el analitoSecado.

A alta temperatura segn la composicin de la muestra.

Desecacin.

Eliminacin del disolvente, los electrolitos voltiles que coprecipitaron con l, se descompone por el calor dando lugar a un producto de composicin bien conocida.

Contaminacin del precipitado.

Se arrastran iones que al coagular contaminan el coloide, estos iones seran solubles, se denominan coprecipitado por arrastre de contaminantes de la superficie de las partculas coloidales.

Peptizacin.

Es aquel proceso por el que un coloide coagulado revierte por completo o por parte a su estado disperso, al lavar el precipitado despus de filtrar.

Si lavamos con agua se suele arrastrar con el lavado el electrolito causante de la coagulacin, provocando que las partculas vuelvan a dispersarse. Para evitar la peptizacin se debe lavar con agua y un electrolito que restituya el electrolito causante de la coagulacin, se utilizan electrolitos que sean voltiles.

Los precipitados cristalinos se lavan slo con agua, los contaminantes de estos precipitados son:

* inclusin: cuando la impurezas se distribuyen al azar a travs de la estructura cristalina sin causar distorsin en la red

* oclusin: las impurezas no se distribuyen al azar sino en huecos dentro del cristal

Si el cristal es compacto es difcil que el lavado lo purifique, para ello se calienta la disolucin (( S), se redisuelve y se deja enfriar de nuevo (recristalizacin).

Los precipitados coloidales se lavan manteniendo caliente la disolucin donde se forma el precipitado (digestin del precipitado), antes de filtrar se debe mantener caliente para que las sustancias se disuelvan y se reagrupen para que se vayan los contaminantes.Anlisis sobre la muestra en disolucin. (Va Seca)Disolucin es el proceso en el que interviene un disolvente lquido en disolucin acuosa. Cuando la sustancia se somete a temperatura de unos 100 C.

Disgregacin es el proceso en el que se somete a la muestra que no se disuelve con facilidad a temperaturas superiores a los 100 C utilizando sustancias disgregantes.

Disolucin.

Primero se prueba a disolverla: H2O (fro, caliente), HCl (diluido), HCl (concentrado), HNO3 (dil) - HNO3 (conc) (oxidante), agua regia (ms poderoso, constituido por tres partes de HCl por una parte de HNO3), disolventes orgnicos (para compuestos orgnicos), benceno, alcohol, ter, etc.

Regla para disolver un compuesto slido:

* HCl: xidos, pero tienen el inconveniente de precipitar cloruro (Pb, Hg, Ag).

* HNO3: metales y aleaciones, pero oxida los sulfuros o sulfatos a azufre.

* Agua regia: metales nobles.

Si no se disuelven con estos hay que probar con disolventes orgnicos y sino la disgregacin. Con materia orgnica: H2O (polar), ter (no polar), NaOH 5% (cidos), NaHCO3, ClH, H2SO4 (concetrado y fro).

Disgregacin.

A temperaturas bastante superiores a 100 C y menores de 1000 C, se utilizan crisoles y slidos fundentes. Son reacciones muy enrgicas y tiene lugar una fusin.

Reactivos slidos:

* alcalinos: muestras cidas. Na2CO3 (slido), 1 Na2CO3 1 K2CO3 ( Na2CO3 tetraboruro ( fundir silicatos, fluoruros sulfatos y boratos de alcalinotrreos, Cr Mg Mn con Na2CO3 o K2CO3 KCN (reductor)

* cidos: HClO4 , HClO4 + otros cidos, KClO4, KHSO4, H2SO4 (conc), H2SO4 + HF

Crisoles.

Los crisoles son de platino, plata, resistentes al calor e inertes.

De platino: no se debe utilizar para una fusin de sales de plata, mercurio, plomo, bismuto, arsnico, antimonio, estao, oro, fsforo, ni para fusiones con NaOH, KOH, Na2O2.

El crisol se puede colocar en la llama oxidante, tienen la ventaja de que se puede sumergir en agua fra despus de calentar al rojo vivo, facilitando que el fundente se despegue de las paredes. Se coge con pinzas del mismo material.

Destruccin de materia orgnica.

Va seca.

Introducir la muestra en una cpsula de porcelana y se calienta progresivamente hasta que desaparece el residuo carbonoso.

Horno de mufla: la materia orgnica arde originndose las cenizas negra, se sigue calentando hasta que se transforma en blanca (significa que se destruy) no superar la temperatura de rojo sombra (500 - 550 C).

Existen reactivos que fijan a los productos para que si se calienta a ms de 500 C no se volatilizara: X, As, Sb, Hg, S, etc.

Se pueden utilizar oxidantes. Con las cenizas se prepara una disolucin con HCl.

Va hmeda.

Es la coccin. En un recipiente abierto (matrz Kendal) se introduce la muestra slida y se utilizan cidos (H2SO4, HNO3, HF, HClO4, H3PO4) fuertes y concentrados, el poder oxidante de los cidos es cuando son concentrados, se utiliza mezclando.

Cuando una muestra tiene un tipo de materia orgnica fcil de oxidar se utiliza una mezcla sulfontrica de reductores fuertes origina explosiones violentas, se utiliza primero un cido menos oxidante y se deja digerir la muestra poco a poco elevando la temperatura en el cido menos oxidante y si con eso no se consigue la destruccin de la materia orgnica no se puede utilizar HClO4, slo se puede utilizar para terminar la disolucin (de color amarilla).

En recipiente cerrado, en un reactor a presin de tefln con carcasa de acero y despus se lleva al horno, la digestin es ms rpida y con menos reactivos. Tambin se emplean microondas, admite cantidades pequeas de muestras y de volmenes de disolvente.

Etapas en un anlisis qumico en general (cuantitativo y cualitativo).

Particular de la Qumica Analtica es la metodologa del Anlisis Qumico, que puede resumirse en un proceso analtico general consistente en un conjunto de procedimientos realizados para solucionar un determinado problema analtico. En la figura se esquematiza este proceso:

La definicin del problema es la primera etapa, en ella se plantea el tipo de anlisis que se necesita y la escala de trabajo. Tras ello, debe realizarse la eleccin del mtodo analtico, aspecto clave para una resolucin adecuada del problema. Una vez elegido el mtodo, se procede a su ejecucin. Posteriormente, se pasa a valorar los resultados obtenidos para establecer si el problema ha sido resuelto de forma satisfactoria. Si no es as, se debera reiniciar el proceso analtico y replantear el problema. El desarrollo prctico del mtodo analtico consta de tres etapas:

Las operaciones previas o preliminares, pueden descomponerse en dos subetapas. En la primera, se realiza una toma de muestra representativa del material a analizar. En la segunda, se lleva a cabo una transformacin de la muestra o parte de la misma, de forma que la especie o especies qumicas de inters pasen a una forma medible inequvocamente. Esta transformacin, de ser necesaria, podra requerir etapas de separacin de sustancias interferentes y etapas de reaccin qumica que hagan ms sensible y especfica la medicin de la seal debida al analito.

En la etapa de adquisicin de datos tiene cada vez ms importancia la instrumentacin analtica. El proceso de medida instrumental bsico puede separarse en tres etapas: la generacin de un flujo de energa, la interaccin de este flujo con la muestra y la medicin y procesado de la seal procedente de la muestra.

Por ltimo, la etapa de tratamiento de datos consiste en el procesado matemtico de los datos para obtener unos resultados que den el valor mas probable de la informacin buscada, as como la incertidumbre que la acompaa.

lLos principios del anlisis son iguales

contaminate

contaminate

Precipitados, sustancias covalentes tpicas, electrolitos muy dbiles.

Tanto por ciento de peso en volumen.

Equivalente qumico o peso equivalente de una sustancia es la cantidad de la misma que reacciona o equivale a un tomo-gramo de hidrgeno. En general, se calcula dividiendo el peso atmico de la sustancia por su valencia cuando se trata de elementos; o el peso molecular por el nmero de tomos de hidrgeno que lleve o equivalga si se trata de compuestos.

Profesora: Amanda Jimnez Torres Unidad IPAGE 2Profesora: Amanda Jimnez Torres Unidad I

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