TEMA 3. EQUILIBRIOS DE PRECIPITACIÓN (2) · PDF fileanálisis gravimétrico...

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  • QUMICA ANALTICA GENERAL

    TEMA 3. EQUILIBRIOS DE PRECIPITACIN (2)Mtodos gravimtricos de anlisis

    Prof. Grony Garbn GCentro de Geoqumica - ICT

    Universidad Central de VenezuelaFacultad de CienciasEscuela de Qumica- Licenciatura en Geoqumica

  • Definicin

    Los mtodos gravimtricos son mtodos cuantitativos que se basan en ladeterminacin de la masa de un compuesto puro con el que el analito estrelacionado. Existen dos tipos: mtodos de precipitacin y mtodos devolatilizacin

    Mtodos de precipitacin: el analto se convierte en un precipitado pocosoluble, siendo filtrado, lavado de impurezas, convertido en un producto decomposicin conocida (mediante tratamiento qumico adecuado) y finalmente sepesa

    Grony Garbn G

    Determinacin de calcio en aguas naturales

    2NH3 + H2C2O4 2NH4+ + C2O42-

    Ca2+ (ac) + C2O42- (ac) CaC2O4 (s)

    CaC2O4 (s) CaO(s) + CO (g) + CO2 (g)

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    TEMA 3 (2da parte). Mtodos gravimtricos de anlisis

  • Mtodos de volatilizacin: el analto o sus productos de descomposicin sevolatilizan a una temperatura adecuada. El producto de volatilizacin se recoge yse pesa o, como opcin, se determina la masa del producto de manera indirectapor la prdida de masa de la muestra.

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    DeterminacinDeterminacin dede carbonatocarbonato cidocido dede sodiosodio enen tabletastabletas dede anticidoanticido

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    TEMA 3 (2da parte). Mtodos gravimtricos de anlisis

  • Propiedades de los precipitados

    PARA QUE UN PRECIPITADO PUEDA SER APLICADO EN GRAVIMETRADEBE SER:

    Insoluble en el medio donde precipita

    Que se pueda filtrar con facilidad

    Que sea relativamente fcil de secar y que no absorba la humedad delaire

    Que sea puro y posea una composicin definida y conocida

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  • Propiedades de los precipitadosTamao de partcula: en el trabajo gravimtrico es preferible los precipitadosformados por partculas grandes ya que son ms fciles de filtrar y lavar paraeliminar impurezas. Estos precipitados suelen ser ms puros que losformados por partculas finas.

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    Suspensiones coloidales

    Tipo de precipitado Tamao de partcula

    Suspensiones cristalinas

    10-7 a 10-4 cm de dimetro

    a dcimas de milmetros

    Caractersticas

    No sedimentanNo se pueden filtrar con materiales comunes

    Sedimentan con facilidadSe pueden filtrar con materiales comunes

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  • Como se forma un precipitado?

    Contra-iones presentes en solucin se atraen para formar pares inicos. Lospares inicos se arreglan espacialmente para formar una red cristalina especfica.

    Si el producto inico de las especies involucradas supera la constante de productode solubilidad de la sal a una temperatura determinada, se propicia la formacindel precipitado.

    El primer proceso que acompaa la precipitacin se conoce con el nombre deNUCLEACIN

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  • Como se forma un precipitado?

    La NUCLEACIN es un proceso donde pequeos agregados de partculas seforman y constituyen los ncleos de las partculas de mayor tamao queformarn los cristales, haciendo que las especies que forman a la sustancia queprecipita se congreguen a su alrededor.

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  • Que factores determinan el tamao de la partcula?

    La solubilidad del precipitado La temperatura La concentracin de los reactivos La velocidad de mezcla

    El efecto total de todas esta variables se puede explicar (de manera cualitativa) alsuponer que el tamao de la partcula esta relacionado con una propiedad delsistema denominada sobresaturacin relativa (SSR):

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    SSR=QS S: solubilidad en el

    S equilibrioQ: concentracin delsoluto (t)

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  • Que factores determinan el tamao de la partcula?

    Pruebas experimentales indican que el tamao de la partcula de un precipitadovara inversamente con el grado de sobresaturacin relativa. Cuando (Q-S)/S esgrande, el precipitado tiende a ser coloidal; para (Q-S)/S pequeos, es msprobable que se forme una suspensin cristalina.

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  • Cuando se forma un precipitado bajo una elevada sobresaturacin relativa, granparte del producto precipita en forma de partculas primarias que no puedenaumentar mucho de tamao, porque ha quedado poco soluto disuelto en excesorespecto a la solubilidad (precipitados coloidales). Inversamente, si lasobresaturacin relativa es pequea, se forman pocos ncleos, que pueden seguircreciendo en tamao a partir de los iones de la disolucin, y el precipitado finalestar cons-tituido por cristales relativamente grandes y bien formados (precipitadoscristalinos).

    Que factores determinan el tamao de la partcula?

    Por ello se deben buscar condiciones donde sea es necesario optimizar lasobresaturacin relativa. Esto se logra por:

    1. Utilizacin de disoluciones diluidas de problema y reactivo.2. Adicin lenta de reactivo, con intensa agitacin.3. Precipitacin de disolucin caliente.4. Precipitacin en presencia de un reactivo que haga aumentar la solubilidad del

    precipitado lo que generalmente se denomina precipitacin homognea.

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  • PROCESOS DE DIGESTION(se ponen en contacto los precipitados con sus aguas madres- encaliente- una vez formado el precipitado)Aumentan el tamao de las partculas y minimizan la contaminacin

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  • SLIDOS CRISTALINOS

    Disminuyendo la sobresaturacin:1) Utilizando disoluciones diluidas o aadiendo el reactivo

    lentamente con agitacin.2) Calentando y/o ajustando el pH para aumentar la solubilidad.

    El calor y la agitacin proceso de disolucin y recristalizacin delslido de forma continua precipitado ms puro

    SLIDOS COLOIDALESSuspensiones coloidales son muy estables y no son adecuadas para

    anlisis gravimtricoAumentando la temperatura, agitacin y/o aadiendo un electrolito

    disminuye la estabilidad de las suspensiones partculas de mayortamao (COAGULACION O AGLOMERACION)

    TEMA 3. Mtodos gravimtricos

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  • Precipitados coloidales

    Coagulacin de coloides (calentamiento, agitacin y adicin de electrolito al medio)

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    Precipitados coloidales

    Modelo de doble capa

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  • Precipitados coloidales

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  • Precipitados coloidales

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  • Precipitados coloidales

    Peptizacin de coloides: es el proceso mediante el cual un coloidecoagulado regresa a su estado original disperso. Cuando se lava uncoloide coagulado, parte del electrlito responsable de la coagulacin seelimina del lquido interno que esta en contacto con las partculas slidas.

    La remocin de este electrolito tiene el efecto de aumentar el volumen dela capa de contra in.

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  • CoprecipitacinEs un proceso que contamina el precipitado y ocurre cuando algunos compuestosque en otras circunstancias son solubles, se eliminan de la solucin durante laformacin del precipitados. Existen cuatro tipos de coprecipitacin: Adsorcin dela superficie, formacin de cristales mixtos, oclusin y atrapamientomecnico.

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  • Eliminacin de la impurezas

    Para minimizar las impurezas, adems de mantener la sobresaturacin baja, serealizan algunas operaciones como son la digestin, el envejecimiento y el lavado.

    El objetivo del lavado es eliminar impurezas y los contra-iones. La efectividad dellavado depende de la naturaleza del precipitado y de las con-diciones en que seforma. Las impurezas ocluidas no se ven afectadas por el lavado, pero lasimpurezas adsorbidas pueden ser arrastradas al menos parcialmente. Al lavar elprecipitado debe tenerse en cuenta que esta operacin debe realizarse en unmedio con electrolitos y evitando que el precipitado se redisuelva y ocurra, en elcaso de los coloidales, la peptizacin

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  • Precipitacin Homognea: tcnica en la que se genera un agenteprecipitante en la solucin del analito mediante una reaccin qumicalenta. Se aade una sustancia a la disolucin que no es el reactivoprecipitante El agente precipitante se genera lentamente y de manera inmediataprecipita con el analito Formacin de precipitados con buenas propiedades mecnicas ypoco contaminados

    EJEMPLO: Precipitacin de xidos metlicos hid