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Curso:
2004/05
Centro:
FAC. CC. EXPERIMENTALES
Estudios:
Licenciatura de Químicas
Asignatura: QUÍMICA ANALÍTICA
Código:
5002102
Ciclo:
1º
Curso:
2º
Cuatrimestre: Anual
Carácter:
Troncal
Créditos teóri.:
6,0
Créditos práct.:
3,0
Área:
QUIMICA ANALITICA
Departamento:
HIDROGEOLOGIA Y QUIMICA ANALITICA
Descriptores: Reacciones ácido-base. Reacciones de formación de complejos. Reacciones
de precipitación. Reacciones de oxidación reducción. Análisis cuantitativo
gravimétrico y volumétrico. Tratamiento de resultados
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PROGRAMA TEÓRICO
BLOQUE I: INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ANALÍTICA. EL PROCESO
ANALÍTICO (2h)
TEMA 1. PRINCIPIOS DE LA QUÍMICA ANALÍTICA
Introducción a la Química Analítica. Química Analítica y análisis químico. Definición,
concepto, objetivos y finalidad de la Química Analítica. El problema analítico.
Clasificaciones, escalas de trabajo. Funciones básicas de la Química Analítica: educación,
investigación y desarrollo y herramientas y procesos. Tendencias actuales: uso de
ordenadores, simplificación, miniaturización y automatización. Compromisos de calidad.
Fuentes de información en Química Analítica.
TEMA 2. EL PROCESO ANALÍTICO
El proceso analítico: definición del problema y etapas. Interpretación de los resultados y
toma de decisiones. Técnicas, métodos, procedimientos y protocolos. Definición de las
propiedades analíticas y metrológicas. Su relación jerarquizada. Selección de métodos.
Ajuste a objetivos
2. TEMA 3. ETAPAS DEL PROCESO ANALÍTICO. MUESTREO
Consideraciones generales. Problemática y requisitos básicos. Plan de muestreo. Control
de calidad en el muestreo. Tipos de muestras y métodos de muestreo. Consideraciones
estadísticas. Manejo y almacenamiento de muestras. Fuentes de error. Registros.
TEMA 4. ETAPAS DEL PROCESO
ANALÍTICO: PREPARACION DE
MUESTRAS
Operaciones generales: muestras sólidas, muestras líquidas y gaseosas. Reducción del
tamaño de muestra. Disolución y descomposición de muestras sólidas: reactivos acuosos,
sólidos fundentes. Descomposición de matrices orgánicas y biológicas: vía seca y vía
húmeda. Tratamientos previos al proceso de medida: separación, eliminación de
interferencias, preconcentración. Principales métodos de separación: destilación,
precipitación, electrodeposición y enmascaramiento. Aplicación de la extracción liquidolíquido y sólido-líquido a la preparación de muestras. Reacciones de derivación.
BLOQUE II: TRATAMIENTO DE RESULTADOS
TEMA 5. TRATMIENTO Y EVALUACION DE RESULTADOS ANALITICOS
Conceptos generales sobre la medida. Tipos de errores, concepto, componentes,
corrección. Distribución de errores
Tratamiento estadístico del error aleatorio.
Presentación de datos calculados
Evaluación de datos analíticos
Distribución muestral de la media. Límites de confianza para la media
Pruebas de significación
Comparación de una media con un valor verdadero
Comparación de las medias de dos muestras
Comparación de la precisión de medidas experimentales
Detección de errores gruesos. Rechazo de resultados
BLOQUE III QUIMICA ANALITICA CUANTITATIVA (35h)
TEMA 6. METODOS GRAVIMETRICOS DE ANALISIS
3. Fundamentos de los métodos gravimétricos y aspectos prácticos. La balanza: uso, tipos,
descripción y calibración. Errores en análisis gravimétrico. Clasificación de los métodos
gravimétricos.
Gravimetría de precipitación El proceso físico de formación de
precipitados: etapas.
Sistemas coloidales: estabilidad, floculación y peptización.
Contaminación de precipitados. Precipitación en medios homogéneos. Reacciones
gravimétricas. Gravimetrías con reactivos inorgánicos. Gravimetrías con reactivos
orgánicos. Tipos de precipitantes orgánicos.
Electrogravimetría. Gravimetría de volatilización Gravimetría de partículas. Aplicaciones
de métodos gravimétricos.
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TEMA 7. GENERALIDADES DEL ANÁLISIS VOLUMÉTRICO
Conceptos básicos: reacción volumétrica, tipos. Curvas de valoración. Punto final y
punto de equivalencia: detección, indicadores. Aspectos prácticos de la volumetría:
procedimiento general, patrones, disoluciones. Material volumétrico: la bureta. Errores
en análisis volumétrico. Cálculos en análisis volumétrico.
TEMA 8. VOLUMETRÍAS ÁCIDO-BASE
Reacciones volumétricas ácido-base: curvas de valoración. Indicadores químicos ácidobase. Sustancias patrón. Disolución patrón de ácidos y bases. Valoraciones con un
sistema monofuncional. Curvas de valoración de ácidos y bases fuertes, y débiles
monopróticos. Valoraciones en sistemas polifuncionales. Valoraciones de mezclas de
ácidos o de bases. Errores en las valoraciones ácido-base. Ejemplos de aplicación.
TEMA 9. VOLUMETRÍAS EN MEDIO NO ACUOSO
Valoraciones en medios no acuosos. Constantes de disociación de ácidos y bases en
medios no acuosos. Clasificación y propiedades de los disolventes no acuosos. Elección
del disolvente y del agente valorante. Curvas de valoración típicas. Indicadores
Aplicaciones analíticas: en disolventes ácidos (acético glacial), básicos (etilendiamina) y
neutros (metil-isobutil-cetona)
TEMA 10. VOLUMETRÍAS DE FORMACIÓN DE COMPLEJOS
Curvas de valoración. Indicadores. Otros métodos de determinación del punto final.
Volumetrías con agentes formadores de quelatos: EDTA y sustancias afines. Elección
del indicador. Errores en las valoraciones de formación de complejos. Reacciones
4. volumétricas de formación de complejos: valoraciones directas, por retroceso, por
sustitución, alcalimétricas. Ejemplos de aplicación.
TEMA 11. VOLUMETRÍAS DE PRECIPITACION.
Curvas de valoración de iones frente a volumen de reactivo precipitante. Indicadores de
precipitación: tipos y mecanismos. Patrones primarios, estandarización de disoluciones.
Errores en las volumetrías de precipitación. Aplicaciones analíticas. Argentometrías:
Métodos de Mohr, Volhard y Fajans
TEMA 12. VOLUMETRÍAS DE OXIDACIÓN-REDUCCIÓN.
Curvas de valoración: análisis de curvas de concentración y curvas de potencial.
Indicadores: tipos, selección del indicador. Error en las valoraciones de oxidación
reducción. Reacciones volumétricas de oxidación-reducción: cuantitividad, oxidaciones y
reducciones previas, reacciones especiales. Sustancias y disoluciones patrón en
oxidimetrías y reductimetrías. Ejemplos de aplicación. Introducción al seguimiento
potenciométrico de volumetrías: electrodos indicadores selectivos y no selectivos,
electrodos de referencia.
BLOQUE
IV. CARACTERISTICAS
ANALITICAS
DE
CATIONES
Y
ANIONES
TEMA 13. PROPIEDADES ANALÍTICAS PERIÓDICAS
Cationes y aniones y sistema periódico. Estabilidad de los iones en medio acuoso como
función periódica. Acidez y basicidad de los compuestos oxohidrogenados. Propiedades
periódicas que determinan la complejación y solubilidad de cationes y aniones.
Estabilidad de los complejos. Potencial redox como propiedad analítica. Color de las
especies químicas
TEMA 14. REACCIONES Y ESTRATEGIAS EN ANÁLISIS CUALITATIVO
Propiedades analíticas y análisis cualitativo, ajuste a objetivos.
La respuesta binaria: sensibilidad, selectividad y especificidad.
Preparación de la muestra.
Reacciones de detección, identificación, formación de derivados, separación y
enmascaramiento.
5. Análisis cualitativo instrumental. Ensayos de diagnóstico. Ensayos en disolución, a la
gota, en papel, a la perla. Ensayos no destructivos.
Análisis de muestras líquidas
Análisis de muestras sólidas: vía seca, ensayos de solubilidad, disgregación
Análisis sistemático
TEMA 15. ANÁLISIS CUALITATIVO DE ANIONES Y CATIONES
Reactivos generales y específicos. Reactivos inorgánicos generales de cationes:
hidróxidos alcalinos, amoniaco, carbonato sódico, carbonato amónico, sulfuro de
hidrógeno, ácido clorhídrico y ácido sulfúrico. Reactivos inorgánicos generales de
aniones: H3O+, Ag(I), Ca(II) y Ba(II). Reactivos orgánicos aplicados al análisis
inorgánico: características, reacciones y aplicaciones
PROGRAMA PRÁCTICO
SESIONES
PRÁCTICAS:
APLICACIONES
VOLUMÉTRICAS
Y
GRAVIMÉTRICAS SENCILLAS
Práctica 1: Determinación de la acidez de un vinagre
Práctica 2: Cuantificación de una mezcla carbonato/bicarbonato por valoraciones
secuenciales con ácido clorhídrico sobre la misma muestra.
Práctica 3: Determinación de Cu(II) en una sal de cobre, con EDTA
Practica 4: Determinación de cloruro en agua por valoración con AgNO3.
Practica 5: Determinación permanganimétrica de Fe(II) en presesencia de Cl -.
Práctica 6. Determinación gravimétrica de Pb (II) con cromato potásico
SEMINARIOS Y PROBLEMAS
6. Se hará especial hincapié en la resolución de problemas que se llevará a cabo a lo largo
del desarrollo de los temas correspondientes, intercalándolos entre la explicación de los
contenidos teóricos y tras la práctica de laboratorio en los casos que proceda.
7. Se hará especial hincapié en la resolución de problemas que se llevará a cabo a lo largo
del desarrollo de los temas correspondientes, intercalándolos entre la explicación de los
contenidos teóricos y tras la práctica de laboratorio en los casos que proceda.