Clase 7 Quim. Analitica Cuantitativa

8/18/2019 Clase 7 Quim. Analitica Cuantitativa

1/40

QUIMICA

ANALITICACUANTITATIVAClase 7: PRINCIPIOS DEL ANALISISVOLUMETRICO.TECNICAS VOLUMETRICAS.

Q u i m .

E l i z a b e t h E s i ! " s a

D e s # a l z "


2/40

CONTENIDO

• $.%I!t&"'u##i(! a la )"lumet&*a.

• +.%Re,uisit"s 'e las &ea##i"!es a&a su ali#a#i(!)"lum-t&i#a.

• .%Pes"s e,ui)ale!tes/ milie,ui)ale!tes 0

!"&mali'a'.• 1.%Pu!t" 'e e,ui)ale!#ia 0 u!t" 2!al.

• 3.%Cu&)as 'e titula#i(!

• 4.% Clasi2#a#i(! 'e l"s m-t"'"s )"lum-t&i#"s

• 7.% Val"&a#i(! 0 at&"!es &ima&i"s• 5.%%C6l#ul"s e! V"lumet&*a

Q u i m .


D e s # a l z "


3/40

INTRODUCCION A LAVOLUMETRIA• Al &ealiza& l"s eeml"s 'e ali#a#i(! 'e las t-#!i#as

'e a!6lisis 8&a)im-t&i#" )im"s ,ue sus &i!#ii"s 0&"#e'imie!t"s s"! &elati)ame!te simles 0 'i&e#t"s/e&" &e,uie&e! 'e mu#h" tiem". E! )"lumet&*a/ e!

#ambi":• Medir el volumen de una solucion de

concentración conocida, es mas rápido queobtener un precipitado, fltrar, lavar, secar,calcinar, enriar y pesar.

• Los métodos volumétricos además, pueden sertan exactos y precisos como los gravimétricos 0"& es" se les &e2e&e/ si s"! ali#ables #"m"alte&!ati)a a est"s.

Q u i m .


D e s # a l z "


4/40

I!t&"'u##i(!/ #"!#et"s 0'e2!i#i"!es9

• A!6lisis )"lum-t&i#" " Tit&im-t&i#"/ es u! te&mi!"a&a t-#!i#as #ua!titati)as/ e! las #uales lacantidad de sustancia analizada, se calcula apartir del volumen de una solucion de

concentración conocida del reactivo, que seañade a la solucion de la muestra hasta quela sustancia problema se haya consumido enuna reacción defnida con dicho reactivo.

• ste proceso se llama !"!#L$%"&' y elreactivo en solucion de concentraciónconocida (solucion valorada) es eltitulante.

Q u i m .


D e s # a l z "


5/40

Re,uisit"s 'e las &ea##i"!es a&aali#a&se e! )"lumet&*a:

• $.%La &ea##i(! 'ebe se& 'e2!i'a/ es 'e#i&estequiometrica.

• +.%La &ea##i(! 'ebe se& rápida/ 'e ma!e&a,ue la titula#i(! se ue'a ee#tua& e! u!tiem" &az"!able.

• .%La &ea##i(! 'ebe se8ui& u! &"#es"'e2!i'" a&a poder detectar su punto deequivalencia.

• 1.%La &ea##i(! 'ebe ser esencialmentecompleta y no se deberán producirreacciones secundarias.

Q u i m .


D e s # a l z "


6/40

Re,uisit"s 'e las &ea##i"!es a&aali#a&se e! )"lumet&*a9

• E! al8u!"s #as"s/ la &ea##i(! !" es #"mleta/0a sea "&,ue se &"'u#e! &ea##i"!esse#u!'a&ias " "& "t&"s a#t"&es; e! est"s#as"s/ se ali#a u! a#t"& em*&i#" e! el

#al#ul" 'el &esulta'". Si! emba&8"/ es&ee&ible ,ue el #al#ul" se base e! u!a&ea##i(! est&i#tame!te este,ui"met&i#a e!t&eel titula'" 0 el titula!te:

• *e debe conocer la ecuación balanceada,a la cual se le llama +$%%"&' !"!#L$%"&' y se expresa como todas lasreacciones qu-micas.

Q u i m .


D e s # a l z "


7/40


• 3.% Ot&as susta!#ias &ese!tes e! la s"lu#i"!!" 'ebe&*a! &ea##i"!a& " i!te&e&i& #"! la&i!#ial &ea##i(!.

• E.

• U! a8e!te &e'u#t"& &ea##i"!a le!tame!te #"!el O+ 'el ai&e: esta s"lu#i"! es estable "& u!e&i"'" #"&t" 'e tiem". Si! emba&8"/#ua!'" se titula u! a8e!te &e'u#t"&/ su#e'e

que la reacción principal promueve lareacción entre las sustancia reductora yel & del aire/ se dice que ocurre una0reacción inducida1.

Q u i m .

E l i z a b e t h E s i ! " s

a

D e s # a l z "


8/40


• 4.% Pa&a la )"lumet&*a #l6si#a/ se &e,uie&e ,ue ha0au!a susta!#ia ,ue i!'i,ue el punto fnal de latitulación.

• Si !" se 'is"!e 'e u! i!'i#a'"& )isual a'e#ua'"/

se 'ebe&a ali#a& m-t"'"s 2si#",u*mi#"/&e8ist&a!'" al8u!" 'e l"s si8uie!tes #ambi"s: El"te!#ial 'e u! ele#t&"'" 'u&a!te la titula#i(!


9/40

Pes" e,ui)ale!te


10/40

Pes" e,ui)ale!te


11/40

Pes" e,ui)ale!te


12/40

El es" milie,ui)ale!te/me,.• 2eso quivalente en gramos?;555ml.• Es u! )al"& mas #"!)e!ie!te "&,ue es el peso

de una sustancia contenido en oequivalente a ;ml de una solucion ;'.

• %orrelaciona peso y volumen, 9acilitando laconversión del volumen de una solucion asu peso equivalente, y el peso de unasustancia a su volumen equivalente de

solucion.• @ x 'A L x eq)g?L A numero de eq ) g

• @ x 'A 'umero de meq de solucion ;'si @ esta en ml

Q u i m .


a

D e s # a l z

"


13/40

Me,/ eeml"s:

• Te!em"s u!a s"l. 'e A8NO 'e NB H/H5+7.

• Se ue'e usa& este 'at" a&a #"!"#e& el es" 'eA8NO #"!te!i'" e! $ ml 'e su s"lu#i"!/ o parasaber que peso de %l) es equivalente a ; ml de

$g'&> en solucion/ 0 las #"!#e!t&a#i"!es a tite&DC6 g de %l)equivalentes a ; ml. e solucion de $g'&>

Q u

i m .


a

D e s # a l z

"


14/40

Pu!t" 'ee,ui)ale!#ia


15/40

Pu!t" 'e e,ui)ale!#ia 0 e&&"& 'etitula#i(! " 'e i!'i#a#i(!9

• I'ealme!te la i!'i#a#i(! 'ebe&*a #"i!#i'i& #"! elu!t" 'e e,ui)ale!#ia/ si! emba&8"/ e! la&a#ti#a !" se l"8&a #"! a#ili'a'. El u!t"estable#i'" es siem&e #ea!" e&" !"

#"i!#i'e ea#tame!te #"! el u!t" 'ee,ui)ale!#ia/ "& tal &az(! a este u!t"ee&ime!tal se le llama PUNTO INAL DE LA TITULACION


16/40

Pu!t" 'e e,ui)ale!#ia 0 e&&"& 'e

titula#i(! " 'e i!'i#a#i(!9• Se ue'e 'ete&mi!a& ee&ime!talme!te &ea&a!'" u!a

s"lu#i(! 'e la misma #"m"si#i(! 0 #"!#e!t&a#i"!Cl se ue'e usa& l"s i!'i#a'"&es&"" 'e metil" " )e&'e 'e b&"m"#&es"l.

• n el punto de equivalencia se produce '3D%l, de

este va a depender el p3 en el punto de equivalencia. Se ue'e "bte!e& e! esta'" u&" 0 &ea&a& u!a s"lu#i(!#"! N>1Cl


17/40

Pu!t" 'e e,ui)ale!#ia


18/40

Pu!t" 'e e,ui)ale!#ia


19/40

CURVA DE TITULACION

• Es u!a 8&a2#a ,ue se elab"&a a a&ti& 'e l"s 'at"s"bte!i'"s 'u&a!te el &"#es" 'e titula#i(!/ e! u!sistema 'e #""&'e!a'as &e#ta!8ula&es.

• E! la abs#isa se ubi#a! l"s ml 'e titula!te 0 e! la"&'e!a'a/ la )a&ia#i(! 'el )al"& !um-&i#" 'e u!a&6met&" ,ue este &ela#i"!a'" #"! la#"!#e!t&a#i(! 'e u!a " mas ese#iesa&ti#ia!tes e! la &ea##i(! 'e titula#i(!.

• Si el )al"& 'e este a&6met&" )a&ia#"!si'e&ableme!te e! ma8!itu'/ se ue'eemlea& u!a u!#i(! l"8a&*tmi#a.

Q u

i m .


a

D e s # a l z

"


20/40

CURVAS DE TITULACION TEORICA FEPERIMENTAL

• Las #u&)as 'e titula#i(! ue'e! #al#ula&se a a&ti&'e la este,ui"met&ia 'e la e#ua#i(! 'e titula#i(!.

Te!'&em"s u!a Cu&)a 'e titula#i(! te(&i#a aa&ti& 'e l"s 'at"s te(&i#"s #al#ula'"s/ 0 u!a

Cu&)a 'e Titula#i(! ee&ime!tal a a&ti& 'e l"s'at"s me'i'"s 'u&a!te la "e&a#i(!.

• n el punto de equivalencia se cumplirá que:

• 'umero de equivalentes deltituladoA'umero de equivalentes del

titulante.

• Eeml"/ e! las titula#i"!es a#i'" base:

• @a x 'a A @b x 'b

Q u

i m .


a

D e s # a l z

"


21/40

%L$*"F"%$%"&' L&*G!&&* @&L#G!+"%&*

• Las t-#!i#as )"lum-t&i#as se ue'e! #lasi2#a&se8! 'i)e&s"s #&ite&i"s:

• 2or la naturaleza de la reacción/ lastitula#i"!es ue'e! se& A#i'" ase/ 'e

P&e#iita#i(!/ #"mle"met&i#as 0 &e'".• n base al titulante empleado/ "& eeml"

A#i'imet&ia " a#i'imet&i#a/ al#alimet&*a "al#alimet&i#a/ e&ma!8a!"met&i#a/a&8e!t"met&i#a/ 0"'"met&i#a/et#.

• *eg:n el método de detección del puntofnal/ ue'e se& titula#i(! )isual/ ele#t&"m-t&i#a/"t"m-t&i#a/ ame&"met&i#a/ et#.

Q u

i m .


a

D e s # a l z

"


22/40

%L$*"F"%$%"&' L&*G!&&* @&L#G!+"%&* H

• 2or el tamaño de la muestra: titula#i"!es ma#&"/semimi#&"/ mi#&" " submi#&"met&i#as.

• 2or la 9orma de operar:

• !itulación irecta: Cua!'" el titula!te se a8&e8a8&a'ualme!te a la s"lu#i"! titula'a hasta lle8a& al P.

• !itulación por retorno, retroceso o indirecta: Sea'i#i"!a u!a #a!ti'a' me'i'a 'el titula!te/ e! e#es" ala &e,ue&i'a a&a ,ue &ea##i"!e #"mletame!te #"! eltitula'"/ 0 lue8"/ se titula el e#es" #"! u! se8u!'"titula!te


23/40

METODOS ASADOS EN LA COMINACIONDE IONES O MOLECULAS

• $.% !itulación $cido Iase:

• L"s 6#i'"s 0 las sales 'e bases mu0 '-bilesue'e! se& titula'"s #"! u!a base ue&teesta!'a&iza'a< Al#alimet&*a=. Las bases 0 sales 'e

6#i'"s mu0 '-biles ue'e! se& titula'"s #"! u!as"lu#i"! a#i'a )al"&a'a


24/40

METODOS ASADOS EN LA COMINACIONDE IONES O MOLECULAS9

• .%%omplexometria7

• P"& "&ma#i(! 'e #"mle"s/ 0a sea 'e ti",uelat" " !" ,uelat"met&i#a/ eeml"s:

• 3J)) 4 %u4 AAA %uJ)) 4 34• >+F%+ es la "&ma #"m" se &e&ese!ta a la sal

'is"'i#a 'el a#i'" etile!'iami!"tet&a#eti#"/ u!" 'el"s a8e!tes #"mlea!tes ,uelata!tes mas#"mu!es.

• 'o quelatometrica7

• %') 4 $g4 AAA $g


25/40

1.%Met"'"s basa'"s e! la#"mbi!a#i(! 'e m"l#ulas

• Se &e2e&e a la titula#i(! 'e #"muest"s "&86!i#"s.C"m" estas &ea##i"!es s"! le!tas/ se ee#ta!"& &et"&!"/ es 'e#i& se a8&e8a u! e#es" 'el&ea#ti)" a&a ,ue la &ea##i(! sea #"mleta 0

lue8" se titula el e#es" #"! "t&" titula!te. E Lasa"!i2#a#i(! 'e u! este&.

• 3.%Getodos basados en la trans9erencia deelectrones, +edox7

• Fe4 4 %e4DAAA Fe4> 4 %e4> Q u

i m .


a

D e s # a l z

"


26/40

VALORACION F PATRONES PRIMARIOS

• N" siem&e es "sible &ea&a& u!a s"lu#i"!)al"&a'a 'e ma!e&a ,ue su #"!#e!t&a#i(! se#"!"z#a #"! su2#ie!te ea#titu'


27/40

VALORACION F PATRONESPRIMARIOS9

• E! la )al"&a#i(!/ se emlea u!a susta!#ia 'e &ee&e!#ia/u! 2$!+&' 2+"G$+"&:

• Susta!#ia 'e alt" 8&a'" 'e u&eza a0 al8u!as susta!#ias ,ue e&mite! &ea&a&s"lu#i"!es 'e !"&mali'a' #"!"#i'a ,ue !" &e,uie&e! se&)al"&a'as/ s"l" sabe& el es" 0 'e u&eza/ #"m" elA8NO/ +C&+O7/ 0 el As+O.

• *&L#%"&'* 2$!+&' *%#'$+"$* s"! s"lu#i"!es

)al"&a'as &e!te a u! at&(! &ima&i" " "& u! m-t"'"8&a)im-t&i#" mu0 ea#t" 0 &e#is": estas s"lu#i"!es seusa! a&a )al"&a& "t&as s"lu#i"!es.

• E. S"lu#i"! 'e NaO> es 'e ti" se#u!'a&i"/ seesta!'a&iza #"! bitalat" 'e "tasi" " a#i'" be!z"i#".

Q u

i m .


D e s # a l z

"


28/40

VALORACION F PATRONESPRIMARIOS9

• U!a s"lu#i"! 'e >Cl ue'e se& tambi-! est6!'a&se#u!'a&i" si se )al"&a #"! Na+CO 'e 8&a'" at&(!&ima&i" " "& 'ete&mi!a#i(! 8&a)im-t&i#a 'e Cl% #"!A8NO.

• De ma!e&a &a#ti#a/ se 'ete&mi!a la #"!#e!t&a#i(! 'eu!a s"lu#i"! 'e a#i'" mas #"!#e!t&a'a &e!te a l"sat&"!es me!#i"!a'"s/ 0 lue8" se t"ma! )"lme!es 'eesta s"lu#i"! est6!'a&


29/40

REQUISITOS DE LOS PATRONESPRIMARIOS:

• $.% Debe se& de pureza conocida/ #a al $HH " "'e&seu&i2#a& "& se#a'" a u!a teme&atu&a a'e#ua'a a!tes 'esu us". N" 'ebe &ese!ta& 'i2#ulta'es e! su ma!e"/ 'ebese& estable al ser pesado. N" 'ebe se& hi8&"s#(i#".

• +.%Debe reaccionar estequiometricamente #"! la

susta!#ia a#ti)a 'e la s"lu#i"! "& )al"&a&/ a&a "'e&usa& esta e#ua#i(! #"m" base 'el #al#ul". Es me"& ,ue latitula#i(! sea 'i&e#ta/ 0a ,ue las i!'i&e#tas i!#&eme!ta&a!la "sibili'a' 'e e&&"&es.

• .%Se 'ebe e)ita& esta!'a&iza& s"lu#i"!es #"! "t&"s l*,ui'"s

esta!'a&iza'"s/ "&,ue l"s e&&"&es s"! a'iti)"s.• 1.%%ada valoración deber-a hacerse por lo menos por

triplicado, y los resultados caer entre 5,; y 5,Kpara ser aceptables para promediar


30/40

REQUISITOS DE LOS PATRONESPRIMARIOS9

• 3.%P"'e& 'ete&mi!a& sus imu&ezas ali#a!'" &uebas#ualitati)as 'e se!sibili'a' #"!"#i'a. E! 8e!e&al/ lasimu&ezas e! at&"!es &ima&i"s !" 'ebe&*a! se&ma0"&es 'e H/H$ a H/H+. Ca'a l"te 'e at&"!es&ima&i"s/ se 'ebe s"mete& a ei8e!tes &uebas 'e

#ali'a' ,ue e&mita! #e&ti2#a& su 8&a'" 'e u&eza.• 4.%Es 'eseable ,ue te!8a u! es" e,ui)ale!te alt"/

a&a &e'u#i& l"s e&&"&es 'e la )al"&a#i(!. El es" 'elat&(! e! 8&am"s a&a u!a )al"&a#i(! !" 'ebe se&ba"/ al me!"s se 'ebe&*a esa& +HH m8 0 u! alt" es"

e,ui)ale!te alt" #"!t&ibu0e a l"8&a& este "beti)".• Si el es" e,ui) ue&a ba"/ se &e#"mie!'a esa& u!a

ma0"& #a!ti'a' 0 lle)a&l" a u!a 2"la/ e!&aza&/h"m"8e!iza& 0 )al"&a& t"ma!'" al*#u"tas


31/40


• 7.%El )"lume! 8asta'" 'e la s"lu#i"! e! la )al"&a#i(! !"'ebe se& mu0 ba" a&a ,ue el &esulta'" sea me!"sae#ta'" "& e&&"&es 'e le#tu&a 0 '&e!ae. Ca'a le#tu&a 'ebu&eta esta sueta a u! e&&"& 'e H/H$ml 0 si el e&&"& 'e'&e!ae es 'e H/H+ ml/ es "sible ,ue el e&&"& e! #a'a

'ete&mi!a#i(! sea 'e H/H1ml


32/40


Se ha! he#h" )a&i"s i!te!t"s a&a e!#"!t&a&at&"!es &ima&i"s u!i)e&sales/ )e&s6tiles/ ,ueue'a! usa&se a&a )al"&a& 'i)e&sas s"lu#i"!es/#"m" el bi0"'at" 'e "tasi" >


33/40

Eeml"s 'e at&"!es &ima&i"s masusa'"s:

• Pa&a )al"&a& s"lu#i"!es 'e 6#i'"s:

• Na+CO

• (&a Na+1O7.$H>+O

• T&is " +%ami!"%+%


34/40

CALCULOS EN ANALISISVOLUMETRICO

• n el punto de equivalencia7 l numero de equivalentesde la solucion titulante valorada A numero deequivalentes de la sustancia titulada, *i7

• Bes"


35/40

CALCULOS EN ANALISISVOLUMETRICO

• &e#ue!teme!te esam"s 8 'e muest&a/ la'is"l)em"s 0 lle)am"s a u! )"lume! 'ete&mi!a'"e! u!a 2"la. Lue8" t"mam"s u!a al*#u"ta 'e las"lu#i"! #"! u!a ieta )"lum-t&i#a.

•

Eeml" 'e #al#ul":• Te!em"s u! es" 8/ l" 'is"l)em"s 0 lle)am"s

a u!a 2"la 'e 3HH ml/ 0 lue8" 'e h"m"8e!iza&#"mletame!te/ ieteam"s +3 ml. Pa&a latitula#i(!/ el "e!tae 'e A se&6:

• $, K A @ x ' x x 655?;5 x 6

• $, K A @ x ' x x 5?;5

• $,KA @x ' x?

Q u

i m .


D e s # a l z "


36/40

CALCULOS EN ANALISISVOLUMETRICO9

• E! la )al"&a#i(! 'e u!a s"lu#i"!/ se esa u!a#a!ti'a' 8&am"s 'el at&(! &ima&i" #"! u!es" e,ui)ale!te Es/ 0 se titula #"! la s"lu#i"!#u0a !"&mali'a' ,ue&em"s 'ete&mi!a&.

•

Si 8astam"s V$ ml e! el u!t" 2!al/ #al#ula&em"sla !"&mali'a'/ N 'e la s"lu#i"!:

• El !ume&" 'e e,ui)ale!te 'el at&(! #"!te!i'" e! 8&am"s se&6: Es

• E! el u!t" 'e e,ui)ale!#ia: El !ume&" 'e e,ui)'el at&(! se&6 i8ual al #"!te!i'" e! el )"lume!8asta'" V$

• @; x '?;555 A I?s

• Luego, ' A ;555 I?@; x s

Q u

i m .


D e s # a l z "


37/40

CALCULOS EN ANALISISVOLUMETRICO9

Los patrones primarios generalmente tienen un altogrado de pureza, no necesariamente al ;55K, el cualdebe indicarse en el 9rasco y?o en el certifcado. stegrado de pureza se debe considerar en el calculo dela normalidad, multiplicando el peso de patrón por

la 9racción centesimal de su pureza expresada en K7 ' A ;555 I x 2?@; x s

*iendo 2A purezaK?;55

*i queremos determinar la ' de una soluciontitulando un volumen @ ml, con una solucion de ';

conocida


38/40

Eeml"s 'e #6l#ul"s:

• $.%Se t"ma +3 ml 'e u!a s"lu#i(! 'e e ?+ 0 setitula #"! s"l. )al"&a'a 'e M!O1 H/$+34 N/8ast6!'"se +H ml #al#ula& el #"!te!i'" 'e e#"m" e/ eO 0 e+O e! 8 "& Lit&" 'e s"lu#i(!.

•

3e ?+ ? M!O1% ? 5 >? @@@@ 3e? ? M!?+ ? 1>+O

• Cua!'" hablam"s 'e !"&mali'a'/ 0a se ha#"!si'e&a'" l"s es"s e,ui)ale!tes a&a esta&ea##i(!/ s"l" se ali#a la "&mula:

• V$ N$ B V+ N+

• N$ B +H H/$+34+3 B H/$HH15 N P"& 'e2!i#i(!/te!em"s H/$HH15 es"s e,ui)ale!tes 'e e?+ e!$ lit&" 'e la s"lu#i(!

Q u

i m .


D e s # a l z "


39/40

Eeml"s 'e #6l#ul"s9

• Ah"&a ha0 ,ue #al#ula& l"s 8L 'e e:

• e/ 8L B H/$HH15 e, L 33/517 8 'e ee,B3/4$ 8L

• Ali#a!'" l"s a#t"&es 8&a)im-t&i#"s#"&&es"!'ie!tes/ e&esam"s el #"!te!i'" 'e e#"m" eO 0 e+O/ &ese#ti)ame!te:

•

eO B 3/4$ 8L 7$/5141 8 'e eO33/517 eB7/++ 8L

• e+OB 3/4$ 8L $3/4+++33/517 B5/+$

Q u

i m .


D e s # a l z "

RACIAS POR SU


40/40

RACIAS POR SUATENCION

Q u

i m .


D e s # a l z "

Documents

Clase 7 Quim. Analitica Cuantitativa