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Volumetría, Gravimetría y

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Presentación del tema: "Volumetría, Gravimetría y"— Transcripción de la presentación:

1 Volumetría, Gravimetría y
Análisis Intrumental Química Analítica Instrumental para el Ingeniero en la Industria Industria. Prof. Thais Uzcategui.

2 nORMAS NIVELES GERENCIALES
Química Analítica Instrumental. Prof. Thais Uzcategui. nORMAS Hora Entrada (10 min) Celular (Silencio) NIVELES GERENCIALES INGENIERO Generales-Técnica Específico-Procesos Productivos LICENCIADO Específico-Teórico Práctico General-Procesos Químicos TÉCNICO Específico-Técnicas

3 Relación Industria -Universidad
Química Analítica Instrumental. Prof. Thais Uzcategui. Relación Industria -Universidad Ing. Agroindustrial-Analista Calidad- Determinación. Concentraciones INGENIERIA Carreras Afines Producción. Química. Industrial. Agroindustrial. Industria CARGOS Supervisor de Producción. Analista de Calidad (Lab). Apoyo Logístico. Ing. Procesos. Jefes de Dpto.

4 Relación Industria -Universidad
Química Analítica Instrumental. Prof. Thais Uzcategui. Relación Industria -Universidad Ing. Agroindustrial-Analista Calidad- Determinación. Concentraciones Producto Comercial Analito Problemas (Normas) Técnicas Cereales fortificados, yema de los huevos… Calcio (Ca) *Debilidad huesos. *Hiperparatiroidismo *Volumetría Redox *Gravimetría Mantequilla, queso, pescado, agua mineral Haluros y semi-halogenuros *Digestión *Tóxico Volumetria Precipitación

5 Química Analítica Instrumental
Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental R + M B + C Contenido General 1.- Análisis químico volumétrico, gravimétrico e instrumental, definiciones e importancia. Sub clasificaciones. 2.- Toma de muestra, preparación de la muestra, elección el método de análisis, tratamiento e interpretación de los datos. 3.- Cifras significativas y reglas que rigen la retención adecuada de las mismas. 4.- Precisión y exactitud de los datos experimentales. Rechazo de datos obtenidos en el análisis químico. 5.- Errores determinados instrumentales, personales y metodológicos. Errores indeterminados. 6.- Equilibrio químico ácido básico, débil y fuerte. Ácidos polibásicos. Sales. Expresión de la concentración de las soluciones.

6 CAMBIO MEDIBLE TOMA DE DECISIONES
Química Analítica Instrumental. Prof. Thais Uzcategui. 1.- Análisis químico volumétrico, gravimétrico e instrumental, definiciones e importancia. Sub clasificaciones. Ing. Agroindustrial-Analista Calidad-Determinación Concentraciones Neutralización (pH) Volatilización Gravimetría Redox (ºe) Volumetría Muestra (M) Catión-Anión R + M B + C Precipitación (Kps) Cambio Físico Precipitación (Ppdo coloreado) Cambio Físico Condición Condición Cambio cuántico Peso Constante Análisis Instrumental Punto Estequiométrico Absorción molecular (Abs) Condición Curva de Calibración CAMBIO MEDIBLE TOMA DE DECISIONES

7 Química Analítica Instrumental
Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental R + M B + C Contenido General 2/6.- Toma de muestra, preparación de la muestra, elección el método de análisis, tratamiento e interpretación de los datos. 2.1.- Toma de muestra: Debe ser una cantidad que refleje la composición total del material original, a fin de obtener resultados significativos para la toma de decisiones. Para camiones de 15 toneladas, entre 15 a 30 toneladas y 30 a 50 toneladas corresponden: 5, 8 y 11 puntos de muestreo respectivamente. 2.2.- Preparación de la muestra: A.- Homogeneización: Para sólidos, se debe reducir el tamaño de las partículas por trituración o picado y luego mezclado con licuadora o procesador doméstico. Disminuir el tamaño de la partícula, facilita la disolución de la muestra. Para líquidos, basta con mezclarlos. B.- Secado: La muestra se somete a calentamiento a bajas temperaturas evitando que existan cambios en la muestra y con el fin de retirar el agua y llevar a peso constante. Se aplica para clásico o instrumental. 2.3.- Elección del método de análisis: Depende de los valores de concentración que paute la norma a cumplir y de los recursos: tiempo, reactivos y materiales que se dispongan. 2.4.- Tratamiento e interpretación de los datos: La norma pauta la precisión!

8 Química Analítica Instrumental
Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental R + M B + C Contenido General 3/6.- Cifras significativas y reglas que rigen la retención adecuada de las mismas. Son aquellas cifras que poseen un significado físico. El mejor valor debe dar una indicación de la precisión observada. Reglas útiles: 1.- Las cifras significativas de un número son todos aquellos dígitos cuyos valores son conocidos con certeza, más el 2.- Los ceros son significativos cuando forman parte del número: (Ej: 20.03; 21.03; 0.123; ) Conclusión: Reportar con la misma apreciación que tiene el instrumento. No soy mas preciso que el instrumento. (Skoog, Pag 57)

9 Química Analítica Instrumental Desvío Respecto a la Media
Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental R + M B + C Contenido General 4/6.- Precisión y exactitud de los datos experimentales. Precisión: Concordancia entre 2 ó más mediciones realizadas de forma idéntica. La precisión puede medirse en función del desvío. Conclusión: Resultado del análisis es de % m/v +/ % Cloruros (Skoog, Pag 39,40) Muestra % Cloruros Desvío Respecto a la Media 1 24.39 0.10 2 24.20 0.09 3 24.28 0.01 Promedio 24.29 0.07

10 Química Analítica Instrumental
Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental R + M B + C Contenido General 4/6.- Precisión y exactitud de los datos experimentales. Exactitud: Implica una comparación del valor experimental con el verdadero. Error = Valor Observado – Valor verdadero o aceptado x xx x x X O O O x Exactitud Precisión Ni precisión ni exactitud Rechazo de datos obtenidos en el análisis químico: Se da cuando uno de los valores se aleja significativamente del resto. Se procede a repetir esa medición. Existen pruebas estadísticas para saber cuánto me alejé del resto. (Skoog, Pag 40)

11 Química Analítica Instrumental
Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental R + M B + C Contenido General 5/6.- Errores determinados instrumentales, personales y metodológicos. Errores indeterminados. ERRORES DETERMINADOS: Errores Personales (Experimentador): Lectura errada, transvase cuantitativo mal hecho, permitir contaminación de la muestra, añadir un exceso o defecto del reactivo necesario en el transcurso del análisis. Errores Instrumentales (Aparatos de medición): Imperfecciones de las herramientas de trabajo, tolerancia de las pesadas de las balanzas analíticas, los aparatos volumétricos pueden contener o descargar volúmenes diferentes a los indicados en su graduación. Errores Metódicos (Método del análisis empleado):También los procedimientos analíticos están sujetos a limitaciones. En el análisis gravimétrico se debe aislar el elemento a determinar en forma de un precipitado. Si no es bien lavado, el precipitado quedará contaminado obteniéndose un peso mayor. Si el lavado es excesivo conducirá a la pérdida de cantidades ponderables del precipitado y el peso será menor al valor real. ERRORES INDETERMINADOS: Grado de incertidumbre al que están sujetas todas las mediciones. Conclusión/Errores: Personales: Puede afectar un solo resultado (lectura) o una serie de ellos (preparación de soluciones). (Skoog, Pag 41 y 42)

12 Química Analítica Instrumental
Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental R + M B + C Contenido General 6/6.- Equilibrio químico ácido - base, débil y fuerte. Ácidos polifuncioinales. Sales. 6.1.- Equilibrio Químico Las reacciones que están en equilibrio son válidas para electrolitos: ácidos y bases débiles (sales pocos solubles). Para especies fuertes el equilibrio desaparece, prefieren forma iónica que combinadas. La mayor parte de las reacciones no tienen lugar hasta completarse, por el contrario tienden a un estado en el que dos reacciones opuestas ocurren simultáneamente. En estas circunstancias se ha alcanzado un estado de equilibrio dinámico. Constantes de Equilibrio (KT): Expresión cuantitativa de la influencia de la presión, la concentración y temperatura en el equilibrio. Limitaciones de la Ley del Equilibrio: Solo se aplica exactamente a las soluciones diluidas en las que la concentración del electrolito tiende a cero. Las moléculas se comportan de forma ideal en vez de caótica. Se puede idealizar el sistema y aplicar leyes (ecuaciones). 6.2.- Expresión de la concentración de las soluciones. : Molar (M - mol/L), composiciones en tanto por ciento ( % g/ml, ml/ml, g/g), normalidad (N - #Eq/L)… (Skoog, Pag 19, 25)

13 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos Volumétricos 1.- Introducción a los métodos volumétricos. 2.- Volumetría de neutralización. Sistemas simples y complejos. 3.- Volumetría de óxido reducción (Redox). 4.- Volumetría de precipitación. 1/4.- Introducción a los métodos volumétricos. Análisis que termina con la medición del volumen de una solución de concentración conocida que reacciona cuantitativamente con la sustancia a determinar. Métodos Volumétricos = Exactitud = Métodos Gravimétricos ¡Uso más extenso! > Rapidez > > Sencillez > (Skoog,1970. Pag 179)

14 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos Volumétricos 1/4.- Introducción a los Métodos Volumétricos. 1.1.- Definición de algunos términos: -Volumetría: Medida de volumen de una sustancia que reacciona con otra “…Agregando cuidadosamente un reactivo hasta una reacción completa…” -Volumetría Retroceso: Se añade un exceso medido de reactivo y se determina por valoración con segundo reactivo de concentración conocida. -Solución titulante: Composición exactamente conocida (masa y volumen). -Punto de equivalencia: Cantidad de solución químicamente equivalente con la sustancia problema (concepto teórico). -Punto final: Cambio físico que existe en sus proximidades. -Error Valoración: Diferencia entre el punto equivalente y el punto final. -Indicadores: Compuestos que caracterizan los métodos para la detección del punto final. -Peso Equivalente: Referido a una reacción química específica. Requiere el conocimiento de la naturaleza de la reacción… (Skoog,1970. Pag 179 y 180)

15 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos Volumétricos 1/4.- Introducción a los Métodos Volumétricos. 1.2.- Características que deben poseer las reacciones volumétricas: -Reacción rápida : Tiempo -Reacción completa (cuantitativa): Punto final –Consume todo el analito. -Ecuación química: Cálculos -Método para reconocer el punto-equivalencia: Reactivos, condiciones de p H, temperaturas, entre otros. 1.3.- Tipos de reacciones o Clasificación de los Métodos Volumétricos: Neutralización, redox, precipitación, formación de complejos. Equilibrios, indicadores y naturaleza de reactivos, patrón primario y peso equivalente. 1.4.- Soluciones tipo primarios. Requisitos: 1.- Máxima pureza. 2.- Estable: Inatacable por constituyentes de la atmósfera. 3.- No higroscópico; Desecación y pesada difícil. 4.- Económico y fácil de obtener. 5.- Peso equivalente alto. Minimiza errores en pesada. Para ácidos: Carbonato de sodio (NaCO3), tetraborato de sodio decahidratado , oxalato de sodio . Para bases: Ftalato de hidrógeno y potasio, ácido benzoico … (Skoog,1970. Pag 180 y 181)

16 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos Volumétricos 1/4.- Introducción a los Métodos Volumétricos. 1.5.- Punto final de las volumetrías: Implica la observación de alguna propiedad de la solución que se modifique de un modo característico en el punto de equivalencia o muy cerca de él. Algunas de las propiedades son: 1.- Coloración: Debido a los reactivos, analito o el indicador. 2.- Turbidez: Implica la formación o desaparición de una fase insoluble. 3.- Diferencia de potencial eléctrico. 4.- Índice de refracción… 1.6.- Curvas de Valoración: Sirven para observar la variación de la función p H(vol,ml). 1.7.- Cálculo de concentración de la solución y del analito en la muestra: Implica el razonamiento con el cual se relacionarán los datos teóricos (tabla periódica) con los valores experimentales (mediciones en el laboratorio). (Skoog,1970. Pag 181, 182 , 186, )

17 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos Volumétricos 2/4.- Volumetría de neutralización. Sistemas simples y complejos. 2.1.- Producto iónico del agua. Punto final-Volumetría de Neutralización; Se basa en la variación brusca del p H en las cercanías del punto de equivalencia del equilibrio ácido-base. Esto se aprecia en soluciones acuosas donde la concentración de iones hidronios e hidroxilos son significativas. Algunos solutos provocan variaciones enormes en dichas concentraciones con efectos profundos en el comportamiento de la solución 2.2.- Soluciones de ácidos y bases fuertes. Reactivos valorantes Ácido fuerte: Implica una reacción completa con el disolvente, por lo tanto genera una base conjugada. Ácido clorhídrico (HCl), ácido sulfúrico (H2SO4), ácido perclórico (HClO4), ácido nítrico (HNO3) (oxidante) Base fuerte; Compuestos iónicos que permanecen en dicha forma al disolverse en un disolvente como el agua. Hidróxido de sodio (NaOH), hidróxido de potasio (KOH), hidróxido de bario (BaOH). 2.3.- Soluciones de ácidos y bases débiles. Implica una reacción incompleta con el disolvente. (Skoog,1970. Pag 24,264,265 , 266, )

18 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos Volumétricos 2/4.- Volumetría de neutralización. Sistemas simples y complejos. 2.4.- Soluciones de sales de ácidos o bases débiles. ´´… El anión de un ácido débil es la base conjugada del mismo…¨ ´¨… La extensión en que tienen lugar las reacciones de hidrólisis de este tipo está relacionada inversamente con la fuerza del ácido débil que se forma. Si el ácido es muy débil, la base es relativamente fuerte, Por el contrario, si el ácido es más fuerte, sus sales reaccionan con el disolvente en menor extensión y, por lo tanto, son bases más débiles…¨¨ 2.5.- Soluciones de ácidos o bases débiles y sus sales. ¨… La adición de una sal de un ácido débil a una solución de este ácido provoca una disminución marcada de la concentración de iones hidronio de la solución. Este efecto cumple con el principio de Le Chatelier. Así, si se añade la NaA a una solución de HA, el equilibrio correspondiente resulta desplazado hacia la izquierda. En consecuencia, disminuye la concentración de hidronios. Análogamente la adición de cloruro de amonio a una solución ácida de amoniaco, desplaza el equilibrio correspondiente hacia la izquierda disminuyendo la concentración de iones hidroxilos…¨¨ (Skoog,1970. Pag )

19 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos Volumétricos 2/4.- Volumetría de neutralización. Sistemas simples y complejos. 2.6.- Propiedades de las soluciones reguladoras. Compuestas por un ácido o base débil y sus sales correspondientes. Estas soluciones tienen la propiedad de resistir variaciones de p H con la adición de ácidos o bases fuertes. 2.7.- Teoría de indicadores de neutralización: Son compuestos orgánicos de estructura complicada y peso molecular alto. Su comportamiento de ácido o base débil implica participación en la reacción de equilibrio en presencia de iones hidronios. Las reacciones de disociación de los indicadores implican un reordenamiento estructural interno resultando en modificaciones de su color. Entre los grupos de indicadores están las ftaleínas (fenolftaleína), sulfonftalinas y azoicos. Cambio de viraje: Abarca como regla general intervalos de p H de 2 unidades. ¨… Algunos indicadores exigen cambios menores y otros mayores…¨ 2.8.- Volumetría de soluciones de: ácidos o bases fuertes (más simples) vs débiles (más complicadas) y de sales ácida o bases débiles: Curvas de valoración: Cálculo del p H inicial, al agregar 10 mL de base/ácido, en el punto de equivalencia y luego con 0,01 mL de base/ácido en exceso. A menor concentración, menor será el salto de p H en el punto de equivalencia. (Skoog,1970. Pag )

20 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos Volumétricos 2/4.- Volumetría de neutralización. Sistemas simples y complejos. 2.9.- Ácidos polipróticos: Son sustancias que pueden disolverse en 1 ó más iones hidronios o hidroxilos por moléculas, lo que las diferencia de los sistemas simples. Las sales ácidas del tipo NaHA pueden reaccionar como HA o HA- resultando en una solución ácida o básica. Presentan 2 regiones tampón y 2 puntos de equivalencias, esto es 2 puntos finales lo que implica la selección adecuada de los indicadores. Mezcla de ácidos: Según la constante de acidez se puede determinar la concentración de 2 componentes o el contenido total de ácido. La mezcla de ácidos débiles es la más complicada. (Skoog,1970. Pag )

21 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos Volumétricos 3/4.- Volumetría de óxido reducción (Redox). 3.1.- Introducción: Están dadas por semi-reacciones reversibles donde el cambio de potencial sustenta el cambio físico observado. Esto es debido a la transferencia de electrones en las semi-reacciones de oxidación (pérdida de electrones) y reducción (ganancia de electrones). 3.2.- Tipos de indicadores químicos: Estos indicadores presentan un cambio de color en función de la variación del potencial, no de la concentración de iones hidronios o hidroxilos. Estos indicadores pueden ser: Específicos: Reaccionan con un elemento en particular. Ej: Almidón, tiocianato de potasio (KSCN), entre otros. Redox propiamente dichos: Cuyo campo es más extenso (Skoog,1970. Pag 394,395)

22 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos Volumétricos 3/4.- Volumetría de óxido reducción (Redox). 3.3.- Reactivos oxidantes: Tienen un campo más extenso, poca estabilidad y falta absoluta de selectividad. Por ejemplo, el permanganato de potasio (KMnO4) descompone el agua con desprendimiento de oxigeno. 3.4.- Reactivos reductores: Son aún menos estables, sujetos a oxidación por el aire y el oxigeno atmosférico. Deben ser sometidos a valoraciones por intervalos frecuentes. 3.5.- Reactivos auxiliares: ¨…Un requisito para la volumetría Redox es que el componente a determinar esté presente inicialmente en un solo estado de oxidación. Ahora bien, los tratamientos preliminares a la propia valoración dan como resultado una mezcla de varios de dichos estados, necesitándose un reactivo que pase todo el componente a una sola forma…¨ (Skoog,1970. Pag )

23 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos Volumétricos 3/4.- Volumetría de óxido reducción (Redox). 3.6.- Reacciones del ión permanganato: Es el oxidante más usado por ser de precio accesible y servir como auto-indicador. Limitaciones: Presenta estabilidad limitada y genera multiplicidad productos lo que acarrea incertidumbre en el punto de equivalencia. En soluciones ácidas produce manganeso II y en soluciones débilmente ácidas, neutras o débilmente alcalinas genera oxido de manganeso. 3.7.- Punto final: El permanganato es usado como auto indicador por ser de color púrpura. Este color no es permanente una vez que reacciona con el analito, sino que más bien se observa una decoloración. La lectura en la bureta se hace observando la superficie del líquido. (Skoog,1970. Pag 414)

24 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos Volumétricos 4/4.- Volumetría de precipitación. 4.1.- Determinación del punto final: Indicador químico: Sustancia que puede reaccionar con uno de los participantes en la reacción produciendo un cambio, generalmente un precipitado de color, lo que implica una reacción de competencia. Cuantitividad de la reacción: Existe una relación directa entre la magnitud del salto brusco en el punto final y la solubilidad del precipitado. A menor solubilidad de la sal, la reacción es más completa o más cuantitativa. Métodos: 1.- Método de Mohr: Formación de un segundo precipitado de color rojo pardo. Usado en cloruros, y bromuros. Titulante: Nitrato de plata (AgNO3) . Indicador: Dicromato de potasio (KCr2O4). 2.- Método de Volhard: Formación de un complejo rojo. Valoración por retroceso. Titulantes: Nitrato de plata (AgNO3) y tiocianato de potasio (KSCN). Indicador: Sulfato de hierro y amonio (Fe(NH4)(SO4)).12H2O en solución saturada de ácido nítrico (HNO3). Usado en cloruros y haluros. 3.- Indicadores de adsorción e indicadores varios, entre otros… (Skoog,1970. Pag 227,228,229, )

25 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos Gravimétricos 1.- Introducción a los métodos gravimétricos. 2.- Factores que influyen en la solubilidad de los precipitados. 3.- Pureza y tamaño de las partículas. 4.- Aplicaciones. 1/4.- Introducción a los métodos gravimétricos. Análisis que termina con la medición de la masa de un precipitado que contiene la sustancia a determinar. Métodos Gravimétricos Métodos Precipitación: Consiste en aislar el ión o sustancia de interés y luego separarlo en forma de precipitado. Métodos Volatilización Directos Indirectos (Skoog,1970. Pag 67,68)

26 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos Gravimétricos 1/4.- Introducción a los métodos gravimétricos. 2/4.- Factores que influyen en la solubilidad de los precipitados: 1.- p H 2.- Temperatura 3.- Purificación 4.- Ión común 5.- Concentración de electrolitos 6.- Composición del disolvente 7.- Formación de complejos 1.1.- Propiedades del precipitado 1.- Solubilidad: Tomar las medidas necesarias tal que las pérdidas por solubilidad no afecten los resultados del análisis. 2.- Pureza: La presencia de impurezas genera errores en los resultados por encima del valor aceptado. Existen tratamientos simples para eliminar las impurezas y sus formas en las que se adhieren al precipitado. 3.- Filtrabilidad: Procurar obtener tamaño de las partículas apropiados para evitar pérdidas en la etapa de filtración que generen errores en los resultados por debajo del valor aceptado. 4.- Composición química: Composición química conocida o fácilmente convertible. Asegurar confiabilidad en los resultados. . (Skoog,1970. Pag 67,68)

27 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos Gravimétricos 3/4.- Pureza y tamaño de las partículas. Suspensión coloidal: Sistema sólido líquido de partículas tan pequeñas que no pueden separarse por filtración corriente. Suspensión cristalina: Partículas que sedimentan rápidamente y pueden separarse con medios filtrantes ordinarios. 3.1.- Mapa conceptual en cuanto a pureza y tamaño de las partículas 1.- Mecanismo de formación de precipitados. 2.- Impurificación de los precipitados. 3.- Precipitación en soluciones homogéneas. 1.1.- Sobresaturación y tamaño de partícula. 1.2.- Etapas de formación de precipitados. 1.3.- Procesos de precipitación. Ppdos coloidales a cristalinos. Crecimiento de partículas. Nucleación. Alta sobresaturación – Partículas pequeñas. Baja saturación – Partículas grandes (Skoog,1970. Pag 67,68)

28 3.2.- Flujograma de decisión
Química Analítica Instrumental. Prof. Thais Uzcategui. Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos Gravimétricos 3/4.- Pureza y tamaño de las partículas. 3.1.- Mapa conceptual en cuanto a pureza y tamaño de las partículas 1.- Mecanismo de formación de precipitados. 2.- Impurificación de los precipitados. 3.- Precipitación en soluciones homogéneas. 2.1.- Tipos de Coprecipitación. 2.3.- Coprecipitación de precipitados cristalinos El reactivo se genera en el seno de la solución. 2.4.- Signos de errores debido a la Coprecipitación. 2.2.- Adsorción superficial. 3.2.- Flujograma de decisión Muestra (M) Cat-Ani Catión Anión ¿Catión o anión? Agente Precipitante Amoniaco: Be, Cr, Zr, Al, Fe, Se, Sn Sulfuro de hidrógeno: Cu, Zn, As, Mo, Sn Ácido sulfúrico: Li, Mn, Cd, Pb, Ba… Nitrato de plata: Cl, Br, I Cloruro de bario: Sulfatos Cloruro de magnesio y cloruro de amonio: Fosfatos… (Skoog,1970. Pag 67,68,136)

29 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos basados en la Absorción de Radiación Análisis Instrumental 1.- El Proceso de radiación. 2.- Ley de Beer. 3.- Limitaciones en la aplicación de la ley de Beer. 4.- Focos de radiación - Requisitos. 5.- Dispositivos para analizar una región limitada del espectro. 6.- Vasijas para las muestras. 7.- Detectores de radiación. 8.- Instrumentos y técnicas importantes. 9.- Notas generales de la espectroscopía cuantitativa de absorción. (Skoog,1970. Pag )

30 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos basados en la Absorción de Radiación Análisis Instrumental 1/9.- El Proceso de radiación. Importancia: La radiación es un tipo de energía que permite determinar cuantitativamente sistemas químicos. Ej: Luz blanca Incidente Radiación electromagnética Ej: Luz azul (Sulfato de cobre) Emergente Sol. Absorción selectiva (fotones excitados: Transición, vibración, rotación) A= Absorbancia k= Constante de absortividad molar (Tº) b= Paso óptico de la celda c= Concentración del analito. A = k.b.c Absorbancia: La fracción de la radiación electromagnética (energía) que es absorbida por la muestra. Transmitancia: Fracción de esta radiación que es transmitida por la misma. Radiación visible: Necesita un medio de propagación 2/9.- Ley de Beer: Expresa cuantitativamente la relación Absorbancia vs Concentración. (Ecuación – Recta). A= Absorbancia m= Pendiente o sensibilidad b= Corte con el eje Y c= Concentración del analito. A = m.c + b = k.b.c= Log (Po/P) Po: Intensidad de radiación de un haz incidente sobre la solución que contiene al analito. C: Moles de una sustancia absorbente por litros. P: Intensidad del haz de luz después de atravesar una capa de dicha solución (Skoog,1970. Pag ,504)

31 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos basados en la Absorción de Radiación Análisis Instrumental 3/9.- Limitaciones en la aplicación de la ley de Beer. 3.1.- Limitaciones reales ¡Concentraciones diluidas! Concentraciones elevadas modifican la capacidad de absorber radiación. 3.2.- Desviaciones químicas Reacciones de asociación o disolución. 3.3.- Desviaciones Instrumentales Radiación rigurosamente monocromática (poco frecuente). Requiere la radiación policromática. Instrumentos de medición (Funcionamiento) : 1.- Foco de energía radiante 2.- Dispositivo para seleccionar la anchura de la banda de radiación 3.- Recipiente transparente 4.- Detector de radiación 5.- Transductor de la señal (Skoog,1970. Pag 506,507 y 508)

32 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos basados en la Absorción de Radiación Análisis Instrumental 4/9.- Focos de radiación-Requisitos. 1.- Producir haz de intensidad suficiente para su fácil detección y medición. 2.- Radiación continua (Longitud de onda). 3.- Foco estable: La intensidad de haz de luz debe ser constante para la medición de P y Po, así la medición de la absorbancia puede ser reproducida. 3.1.- Foco de radiación ultravioleta. Tubo de descarga (H)… 3.2.- Foco de radiación Visible. Luz diurna ordinaria. Lámpara de filamento de wolframio (Alimentación) para una radiación de milimicras. 3.3.- Foco Infrarrojo. Calentamiento eléctrico de un sólido inerte (varilla de globa a 1500 ºC electrodos (Skoog,1970. Pag 508,509)

33 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos basados en la Absorción de Radiación Análisis Instrumental 5/9.- Dispositivos para analizar una región limitada del espectro. “…Resulta ventajoso emplear radiación con anchura de banda limitada, ya que proporciona mayor probabilidad del cumplimiento de la Ley de Beer y existe mayor especificidad de medición, no interfieren sustancias que absorben en otras regiones espectrales…”: 5.1.- Filtros: Absorben grandes porciones del espectro y transmiten solamente regiones limitadas alrededor de una longitud de banda. Usados en la región visible. 5.2.- Monocromadores: Instrumentos complejos que aíslan un haz de gran pureza espectral permitiendo variar de un modo continuo la longitud de onda seleccionada. Usados en la radiación uv, visible e infrarrojo. 6/9.- Vasijas para las muestras. Construidas con materiales transparentes a la radiación de la región espectral de interés. *Región ultravioleta: Cuarzo o sílice fundido. *Región visible: Cuarzo y también vidrio. *Región infrarroja: Dioptrios de sustancias como el cloruro de sodio o el fluoruro de calcio (Skoog,1970. Pag 514)

34 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos basados en la Absorción de Radiación Análisis Instrumental 7/9.- Detectores de radiación. Son quienes determinan la absorbancia. Requieren disponer de un medio para comparar la intensidad de la radiación que ha atravesado la muestra con la que ha atravesado el disolvente. El detector elegible debe ser sensible a un amplio campo de longitud de onda. Energía radiante Energía eléctrica Sol. Medible con aparatos normales. Dispositivo 7.1.- Detectores de radiación uv o visible: Célula fotoeléctrica de capa p fotovoltaica para medición de radiación visible y válvula fotoeléctrica o fototubo: Cu, Fe, CuO, Au, Ag, Pb, óxido de metales alcalinos. 7.2.- Detectores de radiación infrarroja: Miden aumentos de temperaturas. Resultante de la absorción de energía radiante: Termopilas o bolómetro. (Skoog,1970. Pag 514)

35 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos basados en la Absorción de Radiación Análisis Instrumental 8/9.- Instrumentos y técnicas importantes: Clasificación 8.1.- Métodos espectrofotométricos: Instrumento: Espectrofotómetro, usado en uv, visible e infrarrojo. Compuesto por: Foco luminoso, monocromador de prisma y detector, entre otros. 8.8.- Métodos fotométricos: Instrumento: Fotómetro, usado en la región visible. Compuesto por: Foco luminoso, cubeta, detector, filtros. Otros instrumentos: Colorímetros. 9/9.- Notas generales de espectroscopía cuantitativa de absorción. 9.1.- Selección de la región en la longitud de onda. Medición de absorbancia debe hacerse a una longitud de onda que corresponda a un espectro máximo de absorción. En esta región la curva de absorción suele ser horizontal => Cumplimiento correcto de ley de Beer. Revisar el método para seleccionar el filtro si no se dispone del espectro de absorción de la substancia problema. Para evitar interferencias se puede elegir una longitud de onda distinta al máximo del espectro. 9.2.- Variables que influyen sobre la absorbancia. Naturaleza del disolvente . p H de la solución. Temperatura. Concentración elevada de otras sustancias. 9.3.- Determinación de la relación de absorbancia y la concentración. Preparación de la curva de calibrado, en vez de usar tablas de absortividades o una única solución patrón. (Skoog,1970. Pag 518, 519, )

36 Prof. Thais Uzcategui. Química Analítica Instrumental.
Muestra (M) Cat-Ani R + M B + C Métodos basados en la Absorción de Radiación Análisis Instrumental 9/9.- Notas generales de espectroscopía cuantitativa de absorción. 9.4.- Exactitud. Varia según el aparato empleado, las propiedades químicas del sistema y el cuidado experimental. 9.5.- Mezclas de sustancias absorbentes. “… La absorbancia total de una solución a una longitud de onda dada es igual a la suma de las absorbancias de los componentes individuales presentes…” “… Es imposible realizar con una sola medición ni el análisis de una sustancia ni el de otra pertenecientes en una mezcla…” “… La absortividad molar se puede determinar a partir de soluciones patrones individuales de una y la otra sustancia…” (Skoog,1970. Pag 518, 519, )


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