El análisis gravimétrico se basa en la medida de la masa de un producto, mediante la cual se calcula la cantidad de analito (la especie que se analiza) que hay en una muestra. Grosso modo, consiste en separar y pesar un elemento o compuesto de composición conocida que se encuentra en una relación estequiométrica definida con la sustancia que se determina. Un análisis gravimétrico extremadamente cuidadoso, hecho por Theodore. W. Richards y sus colaboradores al principio del siglo XX, permitió determinar las masas atómicas de Ag, Cl y N con una exactitud de 6 cifras. Estos trabajos, que fueron merecedores del premio Nobel, permitieron la determinación exacta de masa atómicas de muchos elementos. Los procedimientos gravimétricos fueron la base de los análisis químicos de minerales y materiales industriales en los siglos XVIII y XIX. Estos procedimientos son bastante tediosos, y actualmente no se suelen elegir de entrada. Sin embargo, cuando es aplicable, la gravimetría sigue siendo uno de los métodos analíticos más exactos. Los estándares comerciales usados para calibrar los instrumentos más elaborados se basan frecuentemente en procedimientos gravimétricos o volumétricos.

1. Ley de las proporciones constantes o definidas - Ley de Proust.
Tras varios años de investigaciones, el farmacéutico y químico francés Louis Proust
llegó a la conclusión de que para formar un determinado compuesto, dos o más
elementos químicos se unen y siempre en una misma proporción ponderal. En este
sentido, la composición elemental de un determinado compuesto puro es siempre la
misma, cualquiera que sea su procedencia o forma de obtención. En otras palabras, los
elementos de un compuesto son constantes. A esta ley también, se le conoce como la
Ley de las Proporciones Definidas.
Ciudad Bolívar, Venezuela Código: AnaQui-UIII-C1 / Revisión: 00
Análisis Gravimétrico
#MicroClasesDeCastro / Julio, 2021 / Por: José Luis Castro Soto
Introducción
El análisis gravimétrico se basa en la medida de la masa de un producto,
mediante la cual se calcula la cantidad de analito (la especie que se
analiza) que hay en una muestra. Grosso modo, consiste en separar y
pesar un elemento o compuesto de composición conocida que se encuentra
en una relación estequiométrica definida con la sustancia que se determina.
Un análisis gravimétrico extremadamente cuidadoso, hecho por Theodore.
W. Richards y sus colaboradores al principio del siglo XX, permitió
determinar las masas atómicas de Ag, Cl y N con una exactitud de 6 cifras.
Estos trabajos, que fueron merecedores del premio Nobel, permitieron la
determinación exacta de masa atómicas de muchos elementos.
Los procedimientos gravimétricos fueron la base de los análisis químicos de
minerales y materiales industriales en los siglos XVIII y XIX. Estos
procedimientos son bastante tediosos, y actualmente no se suelen elegir de
entrada. Sin embargo, cuando es aplicable, la gravimetría sigue siendo uno
de los métodos analíticos más exactos. Los estándares comerciales usados
para calibrar los instrumentos más elaborados se basan frecuentemente en
procedimientos gravimétricos o volumétricos.
Ley de conservación de la masa - Ley de Lavoisier.
Esta ley es el resultado de los estudios del químico francés Antoine Lavoisier, quien lo
formulo en 1774. Dice, que la masa total de un sistema reaccionante permanece
constante. Considerando que “la masa en cualquier reacción química la masa se
conserva, es decir, la masa y la materia ni se crea ni se destruye, sólo se transforma y
permanece invariable.” Resumiendo, en una reacción estequiométrica, la masa total de
los productos es igual a la masa total de los reactivos. Como se mencionó
anteriormente, la materia no se crea ni se destruye, se trasforma.
Análisis Gravimétrico
Es una técnica analítica que se basa en la medición de la masa. Es decir, en medir una muestra de sustancia original y aislar
a partir de ella un elemento o uno de sus compuestos estables. Este método, es considerado unos de los pilares
fundamentales del Análisis Químico, con el tratamiento adecuado de un analito, puede brindarnos resultados muy precisos.
El objetivo del Análisis Gravimétrico es el determinar la cantidad proporcionada
de un elemento, radical o compuesto (analito) presente en una muestra por la
medida de sus pesos, eliminando toda sustancias que interfiera y convirtiendo el
analito en un compuesto de composición definida susceptible a pesarse.
Por otro lado, los cálculos gravimétricos estos relacionan los moles de producto
con los moles de analito. Es decir, sus cálculos se realizan con base en los
pesos atómicos y moleculares, fundamentados en una constancia en la
composición de sustancias puras y en las relaciones ponderales
(estequiometría) de las reacciones químicas. Así mismo, a partir del peso del
precipitado y un conocimiento de su composición química, se puede calcular el
peso del analito en la forma deseada.
Tengan siempre presente, que es uno de los métodos analíticos más exactos y
precisos de análisis macrocuantitativo.
Clasificación del Análisis Gravimétrico
Los métodos gravimétricos se pueden clasificar con base a la forma en que se efectúa la separación para aislar el
componente de interés:
Referencias Bibliográficas
Ayres, G. (1970). Análisis Químico Cuantitativo (Segunda ed.). México, D.F., México: HARLA.
Christian, G. (2009). Química Analítica (Sexta ed.). México: McGraw-Hill/Interamericana editores, S. A. de C. V.
Day, R., & Underwood, A. (s.f.). Química Analítica Cuantitativa (Quinta ed.). México: Prentice - Hall Hispanoamericana, S.A.
Harris, D. (2016). Análisis Químico Cuantitativo (Tercera ed.). Barcelona, España: REVERTÉ.
Miller, J. N., & Miller, J. C. (2002). Estadística y Quimiometría para Química Analítica (Cuarta ed.). Madrid, España: Pearson
Educación S.A.
Rizzotto, M. (2007). Diccionario de Química General e Inorgánica. Rosario, Argentina: Corpus Editorial y Distribuidora.
Skoog, D., West, D., Holler, F., & Crouch, S. (2015). Fundamentos de química analítica (Novena ed.). México D.F., México:
Cengage Learning Editores, S.A. de C.V.
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Leyes ponderales
Estas leyes reciben el nombre de ponderales por referirse al peso de las sustancias que reaccionan. Estas, son un conjunto
de leyes que tienen como objetivo el estudio del peso relativo de las sustancias, en una reacción química. Se les consideran,
la bases fundamentales de la química y, por medio de ellas es posible determinar los pesos y volúmenes de las sustancias
que intervienen en una reacción química y que nos permiten comprender estos comportamientos.
Ley de las proporciones múltiples - Ley de Dalton.
El científico inglés John Dalton, el mismo quien elaboró la primera teoría atómica,
también realizó numerosos trabajos en otros campos de la química, de los cuales en
1803 formuló: “Cuando dos o más elementos pueden formar más de un compuesto, las
cantidades de uno de ellos que se combinan con una cantidad fija del otro, guardan
entre sí una relación relación de números enteros sencillos”. En otras palabras, dos
elementos se combinan en más de una proporción, pudiéndose obtener compuestos
diferentes.
Ley de las proporciones reciprocas o equivalentes – Ley de Richter.
Esta ley fue enunciada por el químico alemán Jeremias Benjamin Richter en 1792 y
dice que los pesos de dos sustancias que se combinan con un peso conocido de otra
tercera son químicamente equivalentes entre sí. La cual dice “Los elementos se
combinan en proporción a sus pesos equivalentes, multiplicados por números enteros y
pequeños”, Esta ley, permitió la cristianización final de la nomenclatura química, y se
debe considerar como un nexo entre la antigua Teoría atómica de Dalton y la teoría
Atómico-Molecular moderna.
2) Método indirectos o de volatilización o desprendimiento:
Este método utiliza la propiedad que tienen algunas sustancias de volatilizarse;
aquí la sustancia por determinar se separa por destilación donde el producto
puede ser recogido y pesado, o puede ser medida la pérdida de peso de la
muestra como resultado de la destilación; por este método se puede determinar
agua (H2O) de cristalización en las sales, pesando la porción secada de la sal a
temperatura determinada y dióxido de carbono (CO2).
Ejemplo de aplicación: En la determinación de humedad. En este caso,
volatilizamos el agua que contiene la muestra y por la diferencia de masas,
determinamos la masa original de agua en la muestra.
1) Método directos o de precipitación:
Este método se basa en realiza primero una reacción de precipitación donde se
obtiene, o se transforma, el analito a un compuesto sólido poco soluble de
composición química conocida, cuya masa se pueda relacionar con la masa del
analito. Este producto se filtra, se lava y, recibe tratamiento térmico adecuado
hasta sequedad, o se calcina (incinera) para conseguir una composición estable
reproducible y luego es pesado con exactitud. Finalmente, la cantidad original
del analito en una muestra se obtienen mediante cálculos basados en relaciones
estequimetrica. La gravimetría por precipitación es el método más utilizado.
Ejemplo de aplicación: En la determinación de cloruros en agua potable por
precipitación con nitrato de plata (AgNO3). En este caso, se realiza una
precipitación del ión cloruro, aislamos y purificamos el precipitado de cloruro de
plata y conociendo la masa formula del AgCl.