1 volumetrÍas introducción a los métodos volumétricos de análisis

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VOLUMETRÍAS

Introducción a los métodos volumétricos de análisis

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VOLUMETRÍA:Método de análisis que consiste en la medida precisa del volumen de un reactivo en disolución de concentración perfectamente conocida que reacciona estequiometricamentecon el analito contenido en la muestra disuelta. Los cálculos son siempre estequiométricos.

Nomenclatura•Reacción volumétrica: Reacción química sobre la que se basa el método.•*Agente valorante: Sustancia en disolución de concentración conocida (estándar). Se coloca en la bureta.*Punto Final (P.F.) : momento en el que se visualiza o detecta elpunto de equivalencia (p.e.) de la reacción volumétrica.*Indicador : sustancia o técnica que visualiza o detecta elpunto final de la equivalencia.

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Fundamento:1. La reacción volumétrica ha de ser completa y estequio-

métrica.2. El volumen de la disolución de analito (sustancia a valorar)

debe de ser fácilmente manejable .3. El valorante se adiciona progresivamente de forma que

su consumo se monitoriza fácilmente.( V´c Nc=VcNx)¡

Técnicas volumétricas

El agente valorante se dispone en una buretaEl analito se dispone junto con el indicador en el matrazvolumétrico ( Erlenmeyer).

Volumetría directa: se usa el procedimiento convencionalVolumetría inversa (por retroceso): se añade exceso conocido de valorante y se valora el exceso por retroceso.

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INSTRUMENTACIÓN• Material volumétrico:• Pipetas: sirven para medir el volumen de muestra• Bureta: contiene el agente valorante y mide su

consumo• Matraces: sirven para preparar disoluciones de

concentración conocida• Agitadores: facilitan la homogeneidad de la

reacción volumétrica

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bureta

soporte bureta

agitador magnético

matraz Erlenmeyer

Instrumentación volumétrica

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MATERIAL DISEÑADOPARA DESCARGAR

(Líquidos)

MATERIAL DISEÑADOPARA CONTENER

pipetagraduada

pipetaAforada o

volumetrica

bureta

matrazErlenmeyer

vaso deprecipitados

matrazAforado= balon

Volumétrico.

probetagraduada

GRADUADO AFORADO

Material Volumétrico

Introducción a los métodos volumétricos de análisis 7

probeta

matrazErlenmeyer

vaso deprecipitados

pipeta graduada

MATERIAL VOLUMETRICO GRADUADO


MATERIAL VOLUMETRICO AFORADO

matraz aforado

buretapipeta aforada

pipeta automática

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Definiciones importantes

•Punto de equivalencia: punto en el que la cantidad de agente valorante y de sustancia valorada, coinciden estequiométricamente

•Punto final: punto experimental en el que se detecta el punto de equivalencia.

•Indicador: sustancia o técnica que permite visualizar o detectar el punto final

Si ambos puntos no coinciden tiene lugar el “error volumétrico”

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Características de la reacción volumétrica

R + X RX

Selectiva

Estequiométrica

Rápida

Cuantitativa ( se complete en un 99.9%)

Punto final detectable

¡Estos requisitos son comunes a cualquier método químico!

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Clasificación de las volumetrías

1. Volumetrías ácido-base (protolíticas)2. Volumetrías de precipitación3. Volumetrías REDOX4. Volumetrías de complejación (complexometrías,

quelatometrías)

Requisitos de la reacción volumétrica:1. Constantes elevadas2. Cinéticas favorables3. Indicadores adecuados

¡SIEMPRE SE REQUIEREN ESTÁNDARES!

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UNOS EJEMPLOS

HAc + OH- Ac- + H2O (Acido Base)

Mg2+ + Y4- MgY2- ( precipitación)

Fe2+ + Ce4+ Fe3+ + Ce3+ ( Redox)

Ag+ + Cl- AgCl(s) ( Complexometria)

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Características comunes de las volumetrías

1 Es preciso disponer de estándares del agente valorante.

2 Es preciso disponer de un sistema indicador del punto final (químico o instrumental).

3 Se hace necesario conocer la curva de valoración: “representación gráfica de la variación de concentración de la sustancia valorada (analito) con las cantidades crecientes (volumen) de agente valorante” c = f(v) o % (valoración) = f(v) Debe presentar saltos nítidos en las proximidades del P.E.* A veces se representa la función pC = -logC frente a volumen añadido

VOLUMETRIASACIDO - BASE

CONCEPTO DE EQUILIBRIO ÁCIDO-BASECONCEPTO DE EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE

El estudio de los equilibrios ácido-base constituye el fundamento de las valoraciones ácido-base o volumetrías de neutralización.

CONCEPTO DE ÁCIDOS Y BASES

Ácido Especie que puede producir un protón transformándose en una base (carácter protogénico)

Especie capaz de aceptar un protón transformándose en un ácido (carácter protofílico)

Base

ACIDO + H2O BASE + H3O +

PAR CONJUGADOÁCIDO/BASE

El ácido y la base son mutuamente dependientes en este equilibrio:

SISTEMA CONJUGADO

BASE + H2O ACIDO + OH-

Kb = cte. de basicidad

Kb = OH-ACIDO

BASE

Ka = cte. de acidez

ACIDO Ka = H3O+BASE

Estos equilibrios NO PUEDEN DARSE AISLADAMENTE, para que la reacción se produzca son necesarios DOS SISTEMAS CONJUGADOS ÁCIDO-BASE

Una REACCIÓN ÁCIDO-BASE consiste en la transferencia de un protón de un sistema conjugado a otro

ACIDO1 + BASE2 BASE1 + ACIDO2

Generalmente el segundo sistema es el disolvente y como el más frecuente es el agua:

HCl + H2O Cl- + H3O+

HAc + H2O Ac- + H3O+

H2O + NH3 OH- + NH4+

El catión H3O+

(ión hidronio)es el ácido conjugado de la base H2O

El anión OH–

(ión hidróxido o hidroxilo)es la base conjugada del ácido H2O

Sal de ácido fuerte y base fuerte: NaCl

Sal de ácido fuerte y base débil: NH4Cl

Sal de ácido débil y base fuerte: NaAc

Sal de ácido débil y base débil: NH4Ac

Ejemplos:

Una vez disociada el catión o el anión de la sal puede reaccionar con el agua:

Ac – + H2O HAc + OH – Kb

Son electrolitos fuertes que en disolución acuosa se disocian completamente:

NaAc Na+ + Ac –

c c c

NH4Cl NH4+ + Cl –

NH4+ + H2O NH4OH + H3O+ Ka

Producto de reacción de un ácido con una base. Sal

El agua tiene carácter ANFIPRÓTICO, puede comportarse como ácido y como base:

H2OBase frente a ácidos

Ácido frente a bases

H2O + H2O H3O+ + OH– (ácido 1) (base 1)(base 2) (ácido 2)

Reacción de autoprotólisis

CTE DE AUTOPROTOLISIS DEL AGUA

PRODUCTO IÓNICO DEL AGUA

KW = H3O+ OH–

El valor de Kw aumenta con la Tª

pKw = - log KwKW = 1,00 . 10 -14 a 25 ºC

En agua pura: H3O+ = OH– = √Kw = 10 –7 M

Concepto y escala de pH

pH = - log a H3O+ = - log H3O+

pOH = - log OH–

H3O+ = 10 - pH OH– = 10 -pOH

Sörensen (1929) Sörensen (1929)

Según la IUPAC:Según la IUPAC:

“ “ El pH es igual al menos logaritmo decimal de la actividad El pH es igual al menos logaritmo decimal de la actividad del protón”del protón”

Escala de pH

pH + pOH = pKW

Escala de 14 unidades a 25 ºC

pH disolución 1,00 M en H3O+

pH disolución 1,00 M en OH-

ÁCIDO NEUTRO BÁSICO

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pH de varias sustanciaspH de varias sustancias

Bicarbonato sódico

Lago Ontario

Orina humana

Saliva, pH 5,7-7,1ALCALINO

ÁCIDO

Lechada de magnesia

Amoniaco

Lejía

Agua de mar

Sangre humana

Zumo de tomate

Zumo de limón

Manzanas

pH medio del agua de lluviaToronto, febrero 1979

Leche

Agua de lluvia teóricamente “pura”, pH 5,6

pH NEUTRO

pH letal para la mayoría de los peces, pH 4,5-5,0

Vinagre

La lluvia más ácida registrada en USA

Ácido de una batería

FUERZA DE ÁCIDOS Y BASESFUERZA DE ÁCIDOS Y BASESFUERZA DE ÁCIDOS Y BASESFUERZA DE ÁCIDOS Y BASES

FUERZAFUERZALa facilidad de un ácido para ceder un protón y la de una base para aceptarlo

Cuando un ácido o una base se disuelve en agua se disocia o se ioniza:

TOTALMENTE: ácidos o bases FUERTES Ka o Kb ∞PARCIALMENTE: ácidos o bases DÉBILES Ka o Kb finita

Ácido fuerteÁcido fuerte

Ácido débil

Ácido débil

Base fuerteBase

fuerte

BasedébilBasedébil

Cede fácilmente un protón

Acepta fácilmente un protón

Cede con dificultad un protón

Acepta un protón con dificultad

Ejemplos:

HCl, HClO4, HNO3, H2SO4

NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2

CH3COOH, H2CO3, HCN, HF

NH3,C6H5NH2, CH3NH3Cl

Relación entre Ka y Kb de un par ácido-base conjugado

Relación entre Ka y Kb de un par ácido-base conjugado

Ka = H3O+

HA

A-

Kb = OH-HA

A-

HA+ H2O A– + H3O+

A- + H2O HA + OH–

Ka . Kb = H3O+

HA

A-

. OH-HA

A-

= H3O+ . OH- = KW

Cuanto mayor es Ka menor es Kb

Cuanto más fuerte es un ácido, más débil es su base conjugada y

viceversa

Ka . Kb = KW pKa + pKb = pKW

En el caso de un ácido diprótico:

H2O + H2A HA– + H3O+

HA- + H2O H2A + OH–

Ka1

Kb2

KW2 H2O H3O+ + OH–

Ka1 .

Kb2 = KW

A= + H2O

A= + H3O+ HA- + H2O

HA- + OH–

Ka2

Kb1

KW2 H2O H3O+ + OH–

Ka2 .

Kb1 = KW

VOLUMETRIAS DE PRECIPITACION

Introducción

El fundamento es una reacción de precipitación:

Analito + valorante (agente precipitante) Precipitado

A diferencia de las gravimetrías, el precipitado normalmente no se aisla y se continúa adicionando el agente valorante hasta que se alcanza el P.E. El volumen de agente valorante consumidose relaciona con la concentración de analito.

p(analito)

Curva de valoración

*En abscisas se representa elvolumen de agente precipitante•En ordenadas se prefiere usarpX = -log(analito) que hace más perceptible el cambio en el P.E.

VOLUMETRÍAS DE PRECIPITACIÓN

Analito Agente precipitante

Formación del compuesto insoluble

REQUISITOS DE LA REACCIÓN DE PRECIPITACIÓN

1- Formación de un precipitado insoluble

X- + Ag+ AgX K

2- Precipitación rápida, no deben formarse disoluciones sobresaturadas

3- Estequiometría definida (ausencia de coprecipitación)

4- Disponer de medios adecuados para la detección del punto equivalente (indicadores punto final)

Ejemplos

Argentometrías

Determinación de ion mercurioso

Determinación de sulfato

Determinación de fosfato

Determinación de zinc

X- + Ag+ AgX K

X-

Cl-

Br-

I-

SCN-

Sustancia a valorar:

De menor importancia:

Métodos de:Mhor y Volhard

Constante de reacción

A menor Kps mayor K mayor salto

Ejemplo:

KPSK

1

VALORACIONES DE HALUROS CON PLATA

X- + Ag + AgX(s)

Detección del punto final

Existen distintas formas de poner de manifiesto el P.F. de una volumetría de precipitación

Fundamento:Debe de haber algún procedimiento que detecte la disminución de laconcentración del analito o el incremento de la correspondiente alagente precipitante en en el P.E.

Clasificación de los indicadores:1. Químicos ( métodos de Mohr y Volhard)2. Potenciométricos3. De adsorción (método de Fajans)

Indicadores químicos:Son agentes químicos que hacen perceptibleel P.F. porque participan en un equilibriocompetitivo* con el analito o agente valoranteen las proximidades del P.E.

*Equilibrio de doble precipitación o complejación

Detección potenciométrica

Fundamento

Se utiliza un electrodo selectivo de ionesque responde selectivamente a cambios deconcentración de alguno de los iones implicadosen la valoración y capaz de agudizar el cambiooperativo en el P.E.E = f (pC)

Ejemplo :

Electrodo selectivo de Ag+ *E medido = constante + 0.059 log [Ag+]E medido = constante + 0.059 log KPS/[Cl-]

*responde directamente a la plata e indirectamente al cloruro

Ventajas: La curva de valoración se puede registrar de forma autómatica Responden muy bien a saltos cuantitativos de concentración

Métodos de determinación de haluros (cloruros)

Método de Mohr: usa un anión precipitante competitivoMétodo de Volhard: usa un complejante que compite con el valoranteMétodo de Fajans: usa un indicador de adsorción

Reacción volumétrica : Cl- + Ag+ AgCl(s)

Método de Mhor: Utiliza pequeñas cantidades (gotas) de anión cromatoen el medio.

(argentometría)

Fundamento: Las diferentes solubilidades y colores delos precipitados que se forman.

P.F. color rojo

color blanco

El es más soluble.

En el P.E: [ Cl-] =[Ag+]

Momento en el que se inicia la precipitación del cromato!!!!!

Método de Mohr

•Se necesita tamponar el medio en torno a pH = 8 para evitar la formación dedicromato ( no forma precipitado con la Ag).•Bastan pequeñas concentraciones de indicador(en la práctica 2.5x10-3M.)•Se debe de realizar una valoración del blanco, con el fin de observar el momentode formación del precipitado de cromato de plata (rojo)

Método de VolhardFundamento:

*Método indirecto que consiste en añadir un exceso conocido de nitrato de plata.*Una vez filtrado el precipitado (AgCl), el exceso se valora por retroceso con tiocianato potásico en presencia de Fe3+ ( indicador).*El P.E. Se detecta porque Fe y Ag compiten por el tiocianato. El complejo ( rojo) de Fe, sólo se formará cuando toda la plata haya precipitado (exceso de tiocianato)

MÉTODO DE VOLHARD (I)

Valorante : Disolución de SCN-

Aplicación

a- Determinación directa de Ag+.

b- Valoración por retroceso de Cl-, Br- y I-.

Kps AgSCN = 1.00 x 10-12SCN- + Ag+ AgSCN

SCN- + Fe+3 FeSCN+2 K = 138

Reacción de valoración:

Reacción con el indicador:

a- Determinación directa de Ag+.

Fuentes de error

* AgSCN adsorbe Ag+ en su superficie, puede darse un punto final prematuro, para evitarlo se debe agitar vigorosamente.

* [SCN-] P.F. > [SCN-] P.E., exceso de SCN- se

sobrevalora Ag+

Interferencias

* Hg+2 reacciona con SCN-.

* Altas concentraciones de Ni+2, Co+2, Cu+2 que colorean la solución.

MÉTODO DE VOLHARD (II)

SCN- + Ag+ AgSCN Kps AgSCN = 1.00 x 10-12

SCN- + Fe+3 FeSCN+2 K = 138

Reacciones

Cl- + Ag+ AgCl Kps AgCl = 1.78 x 10-10

b- Determinación por retroceso de Cl-, Br- y I-.

MÉTODO DE VOLHARD (III)

Inconveniente: ocurre desplazamientos de equilibrio:

SCN- + AgCl AgSCN + Cl-K

Kps AgCl 1.78 x 10-10

Kps AgSCN 1.00 x 10-12K = 178==

Indicador : Colorante orgánico que produce un cambio de color sobre el precipitado, al formar parte de la capa iónica secundaria (contraiónica).

Precipitado

Capa iónica primaria

Capa iónica secundaria

MÉTODO DE FAJANS (I)

Las volumetrías de precipitación adquieren especial importancia:

1 En procedimientos directos e indirectos de determinación de haluros

2 Algunos de esos métodos adquieren la categoría de métodos estándar

3 En principio este tipo de volumetrías permite el análisis simultáneode mezclas de haluros.

VOLUMETRÍAS DE OXIDO REDUCCIÓN

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Ejemplo: Comprobar que la reacción de formación de hierro: Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2 es una reacción redox. Indicar los E.O. de todos los elementos antes y después de la reacción

• Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2

• E.O.: +3 –2 +2 –2 0 +4 –2 • ReducciónReducción: El Fe disminuye su E.O. de “+3” a “0”

luego se reduce (cada átomo de Fe captura 3 electrones).

• Oxidación:Oxidación: El C aumenta su E.O. de “+2” a “+4” luego se oxida (en este caso pasa de compartir 2e– con el O a compartir los 4 electrones).

Estudio sistemático de las reacciones REDOX

Con independencia del montaje experimental, cualquier reacción REDOX, es el resultado de acoplar dos semirreaciones o procesos

OX1 + ne- REd 1

RED2 OX2 + me-

Ce4+ + 1e- Ce3+

Fe2+ Fe3+ + 1e-

nRED2 + mOx1 m RED1 + n Ox2 Ce4+ + Fe2+ Fe3+ + Ce3+

¡La fuerza del desplazamiento de esos equilibrios viene dadapor el POTENCIAL REDOX de cada semirreacción!

Reacciones REDOX en análisis químico

1 Se usan mucho para preparar muestras y ajustar los estados de oxidación del analito o destruir matrices, eliminar interferencias..etc2 En volumetrías REDOX

Volumetrías REDOX

Utilizan una reacción REDOX en la que el agente valorantees un oxidante (oxidimetrías) aunque en ocasiones puedeser una sustancia reductora (reductimetrías)

Indicadores

Pueden ser potenciométricos, o sustancias con propiedades REDOX que ponen de manifiestoel P.F. o bien inducen a cambios de coloración específicos

Curvas de valoración

Expresan variaciones del potencial en funciónde la concentración de agente valorante.

OXIDIMETRÍAS

Permanganato-KMnO4

Eº= 1.51 VNo es patrón primarioSe estandariza con oxalatoSus disoluciones son inestables (MnO2)Sirve de “autoindicador” (violeta/incolora)

Dicromato potásico-K2Cr2O7

Eº = 1.44 V (medio ácido)Es patrón primarioForma disoluciones muy establesUsa difenilaminosulfonato de bario (indicador)

Yodo- I2 (I3-)

Reactivo muy inestable, poco soluble en agua, al menos que se adicione I- :I2 + I- = I3 – (YODIMETRÍAS)

Las disoluciones son inestables debido a la oxidación del yoduro en excesoComo indicador se usa el complejo de almidón desde el principio(uso indirecto)No es patrón y se debe estandarizar con As2O3

Reductimetrías

Se usan menos frecuentemente.

Fe2+ ( sal de Mhor: Fe(NH4)(SO4)2.6H2O)

El aire oxida las disoluciones, por lo que se necesita valorarlas frecuentementecon dicromato.Se utiliza un medio de sulfúrico 2M

Valoración indirecta con yoduro (I-)

El yoduro no se puede usar directamente, ya que sus disoluciones amarillas seoxidan con facilidad al aire. Por esta razón se suele añadir al analito (oxidante)un exceso del reductor y el I2 generado se valora por retroceso con tiosulfatosódico. (Yodometrías)

El tiosulfato no es patrón primario y se estandariza con KIO3 +KI

El I3- sirve para estandarizar el tiosulfato

(descomposición en medioácido)

Otras Aplicaciones Analíticas

Los agentes redox se usan también en la preparación de muestras( oxidacion o reducción de alguno de sus componentes)

Reducción de muestras

Reductor de Jones

muestra

metal reductor

La amalgama evita eldesprendimiento de H2:

Reductor de Walden

La presencia del ácido es esencialpara evitar contaminar la muestracon Ag+ ( precipitándola).Es menos vigoroso que el de Jones

La reducción permite asegurar un sólo estado más bajo de oxidación de la muestra

REQUISITOS DE LA REACCIÓN

PARA SER USADA EN VOLUMETRIA REDOX

1) Cuantitativa (Constante de equilibrio alta)

2) Selectiva

3) Estequiometria definida

4) Rápida

5) Detección de la equivalencia

AGENTES VALORANTES MAS USADOS

Reactivos oxidantes

KmO4

K2Cr2O7

Ce(SO4)4

I2

KIO3

KBrO3

Reactivos reductores

Na2S2O3

I-

Fe2+

Ce + Fe2+

Ce + Fe4+ 3+ 3+

CURVAS DE VALORACIÓN REDOX

solución valorante de Ce4+ 0.1000 M

20.00 mL de solución ferrosa aprox 0.0400 M

Ejemplo: Valoración de 20 ml solución ferrosa aproximadamente 0.0400 M con solución cérica 0.1000 M en medio H2SO4 1M

Reacción de valoración

CURVA DE VALORACIÓN REDOX

Determinación del Punto de EquivalenciaEl potencial que se alcanza en el P.E. es función de una serie deconcentraciones implicadas

(caso general)

(caso particular)

Expresión válida que solo se cumple si las concentracionesinvolucradas sean exclusivamente:

Caso particular

Otros ejemplos

Esto justifica quese trabaje en disoluciónácida 1 M y muy diluida(E depende sólo de [Cr3+])

P.Ezona buffer

Las reacciones redox son muy importantes en ámbitos tan diferenciados como:

1 Tecnológico : producción de energía eléctrica, electrolisis..etc

2. Naturaleza: oxidaciones y reducciones que tienen lugar en la atmósfera, en las aguas naturales, síntesis de productos naturales ...etc

3. En el laboratorio de análisis: preparación y ataque de muestras, análisis volumétrico, potenciométrico..etc

La forma mejor de estudiar y sistematizar el estudio de este tipo de reacciones,pasa por la definición y aplicación de conceptos tales como:

1 Potencial REDOX y su dependencia de las concentraciones

2 Comparación de potenciales de sistemas REDOX enfrentados (semirreaciones)


INDICADORES

*Son sustancias químicas que ponen de manifiesto mediante algún tipo de cambio visible (color) el punto final de la valoración en las proximidades del P.E. (INDICADORES QUÍMICOS).

*Técnicas instrumentales que permiten seguir el cambio de un reactivo en el transcurso de la valoración (ESPECTROFOTOMETRÍA, POTEN- CIOMETRÍA, AMPEROMETRÍA. etc)

FUNDAMENTO:*Reaccionan con el agente valorante, produciendo el cambio sensible.

* Algún reactivo posee una propiedad característica ( eléctrica: E, óptica- espectroscópica: Absorbancia) que experimenta un cambio brusco en el ( entorno del P.E).

Analito + valorante P.E.

Indicador(I) + valorante Producto de IColor A color B

(1)

(2)

(1) : reacción completa(2) : reacción incompleta


incoloro

INDICADORES REDOX

Son de tres tipos: 1) generales: cambian de color conforme al potencial de la celda (poseen propiedades REDOX)

2) específicos: reaccionan de forma específica con alguna especie que interviene en la reacción REDOX. 3) potenciométricos (miden el potencial durante la valoración)

Indicadores generales

color A color B

El cambio perceptibletiene lugar a partirde una relacion:

La dependencia de n es clara:

Ejemplos

1 Sal férrica de la 1-10 ortofenantrolina:

2 Ácido difenilaminosulfónico(útil en la valoración de Fe con dicromato)

varía secuencialmentesu color con el pH:

Indicadores específicos

Son agentes químicos que actúan de forma específica sobrealguna especie química involucrada en la reacción volumétrica

Ejemplo El I2 es un producto que aparece frecuentemente en grannúmero de valoraciones oxidimétricas y reductimétricas y quepuede ser detectado con el indicador de almidón

almidón + I3 - complejo azul

Esto permite realizar volumetrías con yodo, pese a su escasopoder oxidante. El indicador es rápido y sensible a la apariciónde I2. Se puede usar el complejo (método indirecto).

*

I2 + I- I3 -*


Estándares o patrones

Propiedades ideales de un estándar primario

•Son materiales de elevadísima pureza•Son estables al aire y en disolución•No son higroscópicos•Relativamente baratos•Pesos moleculares elevados•Solubles en el medio de la valoración•Reaccionan rápida, selectiva y estequiométrica- mente con el analito o agente valorante

¡Pocas sustancias reúnen todos esos requisitos!


Estándares secundarios

Cuando no se encuentra un material de referenciade suficiente pureza para valorar el analito, es precisoutilizar como agente valorante un segundo material dereferencia. (estándar secundario)

Este segundo material, cuya disolución no presentauna concentración fija y constante, precisa de unavaloración con un patrón primario (estandarización)

Conclusión:En todo método volumétrico es posibleencontrar el agente valorante más adecuadode uno u otro tipo.


DISOLUCIÓN PATRÓN PRIMARIO

DISOLUCIÓN PATRÓN SECUNDARIO

Tomar una masa exactamente conocida del soluto (sólido patrón primario) y disolverlo en un volumen determinado conocido con exactitud (en un matraz aforado)

Pesar una masa aproximada del soluto, disolverlo en un volumen también aproximado y determinar la concentración de la disolución resultante por valoración utilizando un patrón primario.

Preparación de disoluciones


Cálculos volumétricos

Son siempre sencillos y requieren:

•El buen uso y manejo de concentraciones análiticas•El conocimiento de la estequiometría de la reacción volumétrica en la que se sustenta el método.*Establecer adecuados balances de masas

Formas habituales de expresar la concentración

•Molaridad gr/L ppm (mg/L)•Normalidad gr/mL ppb (µg/L)

Con uno u otro tipo de concentraciones los cálculosprecisos, son simples y al final persiguen determinarla cantidad de analito en función del volumen de valoranteconsumido en la reacción volumétrica.


Factor de valoración (f)

*En análisis rutinarios volumétricos dicho factor es importante por que permite simplificar mucho los cálculos finales y facilita un procedimiento rápido para calcularla cantidad de analito en la muestra.

*El factor de valoración establece la equivalencia entre el volumen de valorante consumido y la cantidad de sustancia que se está valorando.

La expresión mas frecuente de f es:

f = mg analito/mL valorante consumido


Procedimiento general de cálculos volumétricos

Datos necesarios:* peso o volumen de muestra disuelta* concentración del valorante* volumen consumido hasta el P.F.

La estequiometría de la reacción volumétricapermite determinar la cantidad de analitopresente en la muestra


Características analíticas de los métodos volumétricos

Selectividad: está vinculada a las características de la reacción volumétrica y al tipo de indicador.Sensibilidad: son métodos que se usan para componentes sólo

“mayoritarios” (10-2M).Exactitud: está vinculada a las medidas de peso y volumen

y al buen uso de cálculos ( son bastante exactos).Precisión: es buena ( 2%)

*Estos métodos se requieren con frecuencia en la estandarización de patrones y el calibrado de instrumentos analíticos.*Algunos de ellos ( método de Kjeldhal..etc) forman parte del arsenal analítico de métodos propuestos por el protocolo internacional de normas de análisis químico.

Kps AgBr

Kps AgI =

=

8.31 x 10-17

5.25 x 10-13

pAg

Volumen AgNO3( mL)

Precipita AgI

P.E. AgI pAg = 10.10

comienza a precipitar AgBr

P.E. AgBr pAg = 6.20

4

16

8

12

100 200

Ejemplo

Valoración de 100.00 mL de una disolución 0.01 M de I- y 0.01 M de Br-

con Ag NO3 0.01 M

1 volumetrÍas introducción a los métodos volumétricos de análisis

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