Análisis gravimétrico.docx
- 1. Análisis gravimétrico. Es una técnica analítica que se basa en la medición de la masa, generalmente implica la formación, separación y determinación de la masa de un precipitado (pp) y se aplica a compuestos iónicos. Si se conoce la masa y la fórmula del compuesto formado se puede calcular la masa de un componente químico determinado ( el anión o catión) de la muestra original. Precipitación de AgNO3 El análisis gravimétrico es una técnica muy exacta ya que la masa de la muestra se puede medir con bastante exactitud. Sin embargo este procedimiento solo puede aplicarse en reacciones que llegan a completarse o tienen un rendimiento cercano a 100%. Etapas del análisis gravimétrico. a) Preparación de la solución. Existen situaciones en las que la precipitación es lo suficientemente selectiva para no requerir ninguna separación. Sin embargo, a veces puede requerirse de alguna forma de separación previa para eliminar los materiales de interferencia. Es importante ajustar las condiciones de la solución para mantener baja solubilidad del precipitado y obtenerlo en una forma adecuada para su filtración. Los factores que deben considerarse incluyen el volumen de la solución durante la precipitación; el intervalo de concentración de la sustancia de prueba; la presencia y concentraciones de otros constituyentes; la temperatura y el pH que
- 2. es importante porque a menudo influye tanto en la solubilidad del precipitado analítico como en la posibilidad de interferencia de otras sustancias. b) Precipitación. Las condiciones importantes a considerar en una precipitación son: el pp debe ser lo suficientemente insoluble como para que la cantidad perdida por solubilidad sea imperceptible. Debe estar constituido por cristales grandes que puedan filtrarse con facilidad y de esta manera se puede minimizar la contaminación por el arrastre de los otros constituyentes. El proceso de precipitación implica equilibrios heterogéneos, (si un equilibrio comprende 2 fases, la rapidez con la que se alcanza éste será mas baja que en el caso de las soluciones, ni la disolución de un sólido ni la formación de un precipitado son instantáneas). La condición de equilibrio está descrita por el producto de solubilidad (Kps). Primero ocurre la sobresaturación, es decir, que la fase de solución contiene mas cantidad de la sal disuelta que en el equilibrio; esta condición hará que el sistema intente regresar a él, es decir a la saturación, esto se inicia con la nucleación. Para que la nucleación ocurra se deben unir un número mínimo de partículas para producir núcleos microscópicos de la fase sólida. A mayor grado de sobresaturación mayor rapidez de formación de los núcleos. Entre mayor número de núcleos se forme por unidad de tiempo los cristales serán mas pequeños. El núcleo inicial crecerá con la deposición de otras partículas de precipitado para formar un cristal de cierta forma geométrica. La nucleación puede ser inducida o espontánea La relación de von Weimarn describe la relación que existe entre el tamaño de partícula del pp y la sobresaturación relativa de la solución. En general se quiere mantener una Q baja y una S alta durante la precipitación para tener menor grado de contaminación. Sobresaturación relativa = (Q – S) / S Donde: Q = concentración de los reactivos mezclados antes de que ocurra la precipitación (representa el grado de sobresaturación). S = solubilidad del precipitado en el equilibrio.
- 3. Cuando se realiza la precipitación se agrega un ligero exceso del reactivo precipitante para disminuir la solubilidad por efecto del ion común y para asegurar la precipitación completa. c) Digestión. Cuando se permite que un precipitado esté en presencia de las aguas madre los cristrales grandes crecen a expensas de los pequeños (recuerda que si el cristal es pequeño hay mayor superficie de contacto y mayor posibilidad de contaminación). Este proceso se llama digestión o maduración de Ostwald. Las partículas pequeñas tienden a disolverse y volver a precipitar en las superficies de los cristales grandes; las partículas individuales se aglomeran para compartir una capa común de contraiones y las partículas aglomeradas se cementan entre sí para formar puentes de conexión. Esto disminuye notablemente el área superficial. La digestión por lo regular se lleva a cabo a temperaturas elevadas para acelerar el proceso, aunque en algunas ocasiones se hace a la temperatura del laboratorio. Existen precipitados que no dan una reacción de von Weimarn favorable (como los muy insolubles) y en lugar de formar un precipitado cristalino (partículas grandes), da un coloide (muchas partículas pequeñas), cuyo tamaño de partícula oscila de 1 a m; esto provoca que presente una adsorción superficial alta. Hay 2 tipos de coloides, hidrofóbicos, que se conoces como sol, e hidrofílicos, que son viscosos. d) Impurezas. Las impurezas normalmente son otros constituyentes que se encuentran disueltos en la solución y que contaminan el precipitado cuando son arrastradas durante la precipitación, este proceso se llama coprecipitación. Algunas maneras de precipitar un material extraño son: Oclusión: es la captura de impurezas dentro del precipitado. Adsorción superficial: La superficie del precipitado tienen una capa adsorbida primaria de los iones reticulares en exceso. Esto provoca adsorción superficial, la forma mas común de precipitación. Remplazo isomorfo: Los compuestos isomorfos tienen el mismo tipo de fórmula y cristalizan en formas geométricas similares. Cuando sus dimensiones reticulares son aproximadamente iguales, una ión puede remplazar a otro en el cristal, dando como resultado un cristal mixto.
- 4. Posprecipitación: En algunas ocasiones cuando se deja que el precipitado estén contacto con el licor madre (las aguas madres), una asegunda sustancia formará lentamente un precipitado con el agente precipitante. La posprecipitación es un proceso de equilibrio lento. e)Lavado, filtrado e incineración. Las impurezas coprecipitadas se pueden quitar lavando el precipitado después de filtrar. Si el pp que se recolecta está en forma adecuada para pesarse se debe calentar para remover el agua y el electrolito adsorbido del líquido de lavado.