precipitacion cuantitativa

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INDICE

HYPERLINK \l "_Toc354681457" INTRODUCCIN2

HYPERLINK \l "_Toc354681458" DIAGRAMA DE OPERACIONES EN PRECIPITACIN CUANTITATIVA3

HYPERLINK \l "_Toc354681459" OPERACIONES INVOLUCRADAS EN LA PRECIPITACIN CUANTITATIVA3

HYPERLINK \l "_Toc354681460" 1.- Disolucin de la muestra.4

HYPERLINK \l "_Toc354681461" 2.- Precipitacin del analito.4

HYPERLINK \l "_Toc354681462" 3.- Digestin.5

HYPERLINK \l "_Toc354681463" 4.- Filtracin.5

HYPERLINK \l "_Toc354681464" 5.- Lavado.5

HYPERLINK \l "_Toc354681465" 6.- Secado o calcinado y pesada.6

HYPERLINK \l "_Toc354681466" 7.- Clculos.6

HYPERLINK \l "_Toc354681467" CONCLUSIN7

INTRODUCCIN

Las operaciones utilizadas en anlisis qumico cuantitativo para separar los diferentes componentes de una mezcla se basan en equilibrios heterogneos (precipitacin, extraccin e intercambio inico). Entre estos, uno de los ms comunes es el de solubilidad

En este caso, uno o varios componentes de la mezcla pueden ser precipitados y el slido resultante se separa de los otros por una simple filtracin. Frecuentemente es necesario cuantificar alguno de los componentes de la mezcla y ste puede encontrarse tanto en la fase slida como en el lquido filtrado; en ambos casos es indispensable que la separacin del analito de inters se realice en forma cuantitativa. Varias situaciones pudieran presentarse:

1. 1. La especie qumica que se desea cuantificar se encuentra en la fase slida. Dos casos son posibles:

a) Determinar el slido previamente secado y/o calcinado mediante la determinacin de su masa (gravimetra).

b) Redisolver el slido en forma cuantitativa y determinar su contenido en el lquido por medio de alguna tcnica adecuada: volumetra, curva de calibracin, potenciometra, etc.

2 El analito a cuantificar se encuentra en el lquido filtrado.

En este caso la precipitacin previa de los posibles interferentes debe ser cuantitativa y no debe haber prdidas del lquido filtrado el cual podr ser ajustado posteriormente a un volumen constante si el mtodo elegido para la cuantificacin del analito as lo requiriera. Esta tcnica es menos utilizada por la dificultad de separar mediante precipitacin todas las posibles sustancias interferentes del analito.

En el siguiente diagrama de flujo se describen las operaciones requeridas para las diferentes situaciones.

DIAGRAMA DE OPERACIONES EN PRECIPITACIN CUANTITATIVA

Precipitacin

cuantitativa.

Analito en

filtrado.

Precipitacin.

Determinacin por otro

mtodo

Analito en

precipitado.

Redisolucin del precipitado y

Filtracin.

determinacin por otro

mtodo

Lavado.

Secado o calcinado.

OPERACIONES INVOLUCRADAS EN LA PRECIPITACIN CUANTITATIVA

Diversos requisitos en la forma precipitacin y en la composicin del precipitado tienen influencia en el xito del anlisis.

Idealmente, la forma de precipitacin debera cumplir con las exigencias siguientes:

El reactivo precipitante debe ser elegido de manera tal que el precipitado sea lo suficientemente insoluble para que la cantidad que quede en disolucin sea despreciable en relacin al total.

Los otros constituyentes presentes en la disolucin no deben ser precipitados por el reactivo precipitante ni impedir la precipitacin del constituyente buscado.

El precipitado no debe quedar contaminado con las sustancias solubles que hay en disolucin.

El precipitado debe ser fcilmente filtrable y lavable.

Caractersticas del precipitado

El precipitado debe ser muy insoluble y tener una composicin definida y conocida.

Debe poderse lograr precipitarlo a temperaturas relativamente bajas y ser estable a temperaturas ms elevadas.

El residuo seco o calcinado no debe absorber los componentes del aire ni reaccionar

con ellos.

Los pasos individuales necesarios para efectuar una precipitacin cuantitativa se resumen a continuacin:

1.- Obtencin y disolucin de la muestra.

2.- Precipitacin del analito.

3. Digestin.

4.- Filtracin.

5.- Lavado.

6.- Secado o calcinacin y pesada.

7- Clculos.

1.- Disolucin de la muestra.

Una vez realizado el muestreo adecuado, las muestras para la precipitacin cuantitativa se manipulan generalmente en vasos de precipitado cubierto con vidrios de reloj; en esta forma cuando la disolucin provoca efervescencia intensa, el vidrio de reloj impide la prdida del material. Las prdidas de agua por evaporacin se compensan por adicin de nuevos volmenes del reactivo precipitante; a menos que se indique lo contrario, no debe evaporarse la mezcla a sequedad. Las prdidas de agua por evaporacin se compensan al adicionar el reactivo precipitante que generalmente se encuentra en disolucin. A menos que se indique lo contrario, no debe evaporarse la mezcla a sequedad.

2.- Precipitacin del analito.

Una vez seleccionado el reactivo especfico o selectivo para las especies qumicas que se desea precipitar, se aade ste en disolucin. La disolucin precipitante debe aadirse lentamente y bajo intensa agitacin.

Las partculas de un precipitado son ms grandes y ms puras si se forman con lentitud, es decir, si se originan en condiciones de escasa sobresaturacin relativa.

3.- Digestin.

Frecuentemente, la mayor parte de los precipitados deben dejarse en contacto con sus aguas madres durante algn tiempo antes de la filtracin; este proceso se denomina digestin del precipitado. El proceso de digestin es ms rpido a temperatura elevada, por lo que muchas digestiones se verifican manteniendo la mezcla a temperatura cercana a la ebullicin. Un precipitado bien digerido se sedimenta con rapidez despus de una agitacin y deja un lquido transparente. Se comprueba que la precipitacin fue completa adicionando un poco de reactivo y observando si se produce algo de precipitado; incluso una ligera turbidez indica formacin de algo ms de fase slida.

4.- Filtracin.

Se elige el medio filtrante de acuerdo con el tratamiento que debe aplicarse al precipitado. Si el precipitado va a someterse a una calcinacin, se utiliza generalmente papel filtro. Si se va a desecar en estufa, se utilizan crisoles filtrantes de fondo poroso.

Independientemente del tipo de filtro que se utilice, debe elegirse una porosidad adecuada al tamao de la partcula del precipitado y a su aspecto (gelatinoso, cristalino, etc.); los poros deben ser pequeos para que retengan las partculas del precipitado, pero no tan pequeos como para que la filtracin y el lavado sean excesivamente lentos.

5.- Lavado.

Los precipitados se deben lavar con disoluciones que no los disuelvan (generalmente las disoluciones de lavado contiene un in comn al precipitado).

El lavado eficaz de un precipitado se consigue aadiendo al precipitado (an en el vaso) pequeos volmenes del lquido de lavado adecuado. La mezcla se agita bien, se deja sedimentar el precipitado y se vierte sobre el filtro el lquido que sobrenada; se repite varias veces esta operacin. Con ayuda del gendarme, finalmente se transfiere totalmente el precipitado al filtro; la superficie interior del vaso se somete a la accin de un chorro de agua del frasco lavador (o de otro lquido de lavado especfico) para que todas las partculas slidas pasen al embudo.

Con un pequeo volumen de lquido del frasco lavador, se realizan unos ltimos lavados adicionales a todo el precipitado contenido en el filtro. Es ms eficaz el lavado con pequeas cantidades de lquido aadidas de forma sucesiva que con la misma cantidad de lquido utilizada de una sola vez. En general el lavado debe prolongarse hasta que unas gotas del ltimo lquido que filtra den negativo el ensayo de algn componente del filtrado principal.

Cuando se utilizan filtros de vidrio sinterizado en lugar de papel filtro se sigue la misma tcnica descrita anteriormente; en ambos casos el lquido de lavado deber ser aadido a un ritmo tal que su nivel no llegue nunca a los bordes del filtro (aproximadamente un centmetro).

6.- Secado o calcinado y pesada. Secado.

Se coloca el papel filtro (o el filtro de vidrio sinterizado) que contiene al precipitado en un recipiente adecuado (previamente pesado) y se mete a la estufa generalmente a una temperatura de 110 135C. Se verifica una desecacin inicial durante un periodo (de una a dos horas) y a continuacin se enfra en un desecador y se pesa. Se vuelve a meter a la estufa aproximadamente media hora, se enfra y se repite la pesada, continuando de esta forma hasta obtener peso constante.

Calcinado.

Cuando el precipitado deba convertirse a una forma ms apropiada para poder pesarlo, lo usual es que se requiera calcinarlo en una mufla.

Antes de realizar esta operacin, se coloca el crisol en forma vertical sobre una tela de asbesto y se calienta suavemente con un mechero a fin de eliminar el agua e iniciar la calcinacin del papel filtro. Posteriormente se coloca el crisol (ligeramente inclinado) sobre un tringulo de porcelana y se continua el calentamiento directo sobre l hasta la casi total carbonizacin del papel.

Cuando esto se logre, se coloca el crisol que contiene el papel filtro con el precipitado en un crisol que funciona como camisa y que evita que el crisol con el precipitado se contamine con el piso de la mufla1. A continuacin se introduce a la mufla el crisol con su camisa a la temperatura requerida (la cual depende del precipitado), durante media hora

Se enfra y se pesa, se vuelve a meter a la mufla durante quince minutos y se repiten las operaciones de sacar, enfriar y pesar hasta obtener un peso constante.

7.- Clculos.

Normalmente, los clculos se realizan a fin de dar un resultado con base en el porcentaje. Generalmente la sustancia que se analiza se pesa en forma distinta a la forma que se requiere para los resultados. Por tanto, es necesario calcular el peso de la sustancia deseada basndose en la estequiometra y en el peso del precipitado.

CONCLUSIN

La experiencia muestra que ciertas sustancias, puestas en solucin acuosa, no se disuelven completamente y se obtiene as una solucin acuosa saturada en presencia del slido. El agua es un solvente disociante, los compuestos inicos existen al estado de iones dispersos en la solucin, en ciertos casos menos frecuentes se encuentran tambin los pares de iones no disociados. Para una sustancia, se define la solubilidad como la concentracin de la misma en la solucin saturada en equilibrio con el slido, lquido o gas no disuelto. Ejemplo: para una solucin de naftaleno en agua en equilibrio con la sustancia slida,

K = [ C10 H8 ]

K es una constante de equilibrio y no es producto de solubilidad. Las expresiones solucin saturada y solucin muy concentrada no son equivalentes. La solucin acuosa de naftaleno tiene una solubilidad de 2 x 10 4 M, es una solucin saturada y sin embargo es diluida. Cuando la sustancia que se disuelve en agua por disociacin inica es escasamente soluble, la solucin es diluida y en forma aproximada, se puede expresar el producto de solubilidad en funcin de las concentraciones molares de los iones en equilibrio.