El análisis volumétrico se basa en la medición precisa de los volúmenes de las soluciones de sustancias que reaccionan entre sí. Se mide el volumen de una solución de concentración exactamente conocida que se necesita para reaccionar de forma completa con el analito. Los cálculos volumétricos son sencillos y requieren conocer la concentración del valorante y el volumen consumido hasta el punto final.

1. MÉTODOS DE ANÁLISIS
VOLUMÉTRICO

2. Volumetría
“Es una técnica clásica que da origen a una metodología
absoluta, que se basa en el empleo de estándares químico-analíticos
que reaccionan univoca y estequiométricamente
con el analito” (Miguel Valcarcel)
Método de análisis que consiste en la medición precisa del
volumen de un reactivo en disolución de concentración
perfectamente conocida, que es necesario para reaccionar
estequiométricamente con el analito contenido en un
volumen exactamente medido de la muestra.

3. Definiciones
*Agente valorante: Sustancia en disolución de concentración
perfectamente conocida (estándar).
*Punto Final (P.F.) : es en rigor un ámbito en una valoración en el que
se produce un cambio físico asociado a la condición de equivalencia
química. Es el momento en el que se visualiza o detecta el punto de
equivalencia (p.e.) de la reacción volumétrica, siendo un ámbito que
contiene al p.e., con el error volumétrico permitido (0,1%)
*Indicador: sustancia o técnica que visualiza o detecta el punto de
equivalencia.
*Punto de equivalencia El punto de equivalencia en una titulación es
un concepto teórico, en el cual que cumple que el número de
miliequivalentes de la sustancia patrón son iguales al número de
miliequivalentes de la sustancia muestra o analito. Es un punto que
se calcula teóricamente
*Error volumétrico : diferencia entre el p.F y p.e.

4. El análisis volumétrico se basa en la medición precisa de
los volúmenes de las soluciones de sustancias que
reaccionan entre sí.
Se mide el volumen de una solución de concentración
exactamente conocida que se necesita para reaccionar, de
forma completa, con el analito (sustancia a analizar).
Los métodos volumétricos tienen la misma exactitud que
los gravimétricos, pero tienen la ventaja de ser más rápidos
y cómodos. Además, la misma naturaleza de estos
métodos permite trabajar con muestras más pequeñas o
con soluciones más diluidas.

5. Instrumentación volumétrica
bureta
soporte bureta
agitador magnético
Erlenmeyer

6. MATERIAL VOLUMETRICO GRADUADO
probeta
matraz
Erlenmeyer
pipeta graduada
vaso de
precipitados

7. MATERIAL VOLUMETRICO AFORADO
matraz
aforado
bureta pipeta aforada
pipeta
automática

8. Valoración Es el proceso por
el cual se determina la
cantidad de un analito en una
solución basándose en la
cantidad de un reactivo
estándar que este consume.

9. Procedimientos del análisis volumétrico
Método Directo. Método Inverso
Solución
Normalizada
Muestra
DIRECTO
Método indirecto o por retorno
Muestra
Solución
Normalizada
INVERSO
Muestra
Solución Normalizada 1 - Exceso
Sol. Normalizada 2

10. Clasificación de las volumetrías
1. Volumetrías ácido-base
2. Volumetrías de precipitación
3. Volumetrías REDOX
4. Volumetrías de complejación (complexometrías,
quelatometrías)
La reacción volumétrica debe poseer
1.Constantes elevadas (Estequiometría, Selectividad y
ser cuantitativas)
2.Cinéticas favorables (rapidez)
3.Indicadores adecuados
¡SIEMPRE SE REQUIEREN ESTÁNDARES!

11. Características comunes de las volumetrías
1. Es preciso disponer de soluciones de estándares.
2. Es preciso disponer de un sistema indicador del
punto final (químico o instrumental).
3. Se pude seguir mediante una la curva de valoración:
* A veces se representa la función pC = -logC frente a volumen añadido

12. Estándares o patrones
Propiedades ideales de un Patrón primario
•Son materiales de elevadísima pureza
•Son estables al aire y en disolución
•No son higroscópicos
•Relativamente baratos
•Pesos moleculares elevados
•Solubles en el medio de la valoración
•Reaccionan rápida, selectiva y estequiométrica-mente
con el analito o agente valorante
¡Pocas sustancias reúnen todos esos requisitos!

13. Patrones primarios
Un patrón o estándar primario, es un compuesto
de elevada pureza, que sirve como material de
referencia en todos los métodos volumétricos.
Es aquella droga que por simple pesada y
disolución en un volumen perfectamente
conocido da una solución de título exacto
Métodos de preparación de soluciones estándar
Método directo: El patrón primario se seca, se pesa con
exactitud una determinada cantidad del compuesto, se
disuelve, se diluye y se enrasa cuidadosamente a un
volumen exactamente conocido, en un matraz aforado.

14. Método s de preparación de soluciones estándar
Método indirecto: se usa cuando el compuesto químico
no es un patrón primario. Se prepara una disolución de
concentración aproximada y se estandariza frente a un
patrón primario.
La estandarización o Normalización es un proceso por
el cual se determina la concentración exacta de una
disolución. La disolución se utilizará para valorar una
cantidad conocida de otro reactivo.
La disolución valorante obtenida de esta forma se
denomina disolución patrón secundario o estándar
secundario.

15. Estándares secundarios
Cuando no se encuentra un material de referencia
de suficiente pureza para valorar el analito, es
preciso utilizar como agente valorante un estándar
secundario
Este material, cuya disolución no presenta una
concentración fija y constante, precisa de una
valoración con un patrón primario (estandarización)
Conclusión:
En todo método volumétrico es posible
encontrar el agente valorante más adecuado
de uno u otro tipo.

16. Curva de titulación:
“representación gráfica de la variación de concentración de la
sustancia valorada (analito) con las cantidades crecientes
(volumen) de agente valorante” c = f(v) o % (valoración) = f(v)
Debe presentar saltos nítidos en las proximidades del p.e.
volumen
P.F. p.e.

17. +0,1%
P. F. p.e.
-
0.1%
Error de Valoración
La diferencia existente ente la concentración
real del analito en la disolución y la hallada
experimentalmente constituye el error de
valoración.
Este error está compuesto por:
•Error químico (o error absoluto de valoración (Ev) debido a la
diferencia entre el PF y el Pe.
Ev = Vpf – Vpe
•Error visual: debido a la limitada capacidad ocular para comparar
colores.
•Error de indicador: debido al consumo de solución valorante por
el propio indicador para que se transforme y de lugar al cambio
observable.

18. INDICADORES
*Indicadores Visuales: Son sustancias químicas que ponen
de manifiesto mediante algún tipo de cambio visible (color)
el punto final de la valoración en las proximidades del p.e.
(INDICADORES QUÍMICOS).
*Indicadores instrumentales: son los que permiten seguir el
cambio de un reactivo en el transcurso de la valoración
mediante el uso de una propiedad medida mediante un
equipo (ESPECTROFOTOMETRÍA, POTENCIOMETRÍA,
AMPEROMETRÍA. etc)
FUNDAMENTO:
(1)
(2)
Analito + valorante P.E.
Indicador(I) + valorante Producto de I
Color A color B
(1) : reacción completa
(2) : reacción incompleta

19. Sistemas de indicación del punto final
Indicadores químicos ó visuales
•Auto-indicadores.
•Indicadores coloreados.
•Indicadores fluorescentes.
•Indicadores de adsorción.
Métodos instrumentales,
•Potenciométricas,
•Conductimetrías,
•Amperometrías,
•Espectrofotometricas

20. incoloro

21. Cálculos volumétricos
Son siempre sencillos y requieren:
•El buen uso y manejo de concentraciones análiticas
•El conocimiento de la estequiometría de la reacción
volumétrica en la que se sustenta el método.
*Establecer adecuados balances de masas
Formas habituales de expresar la concentración
•Molaridad gr/L ppm (mg/L)
•Normalidad gr/mL ppb (μg/L)
Con uno u otro tipo de concentraciones los cálculos
precisos, son simples y al final persiguen determinar
la cantidad de analito en función del volumen de valorante
consumido en la reacción volumétrica.

22. Procedimiento general
Datos necesarios:
* peso o volumen de muestra disuelta
* concentración del valorante
* volumen consumido hasta el P.F.
Pasos necesarios:
*pesar una cantidad de muestra (si es
sólida) y disolver en volumen conocido
*valorar una alícuota de la disolución (Va)
del analito con el patrón de referencia
más adecuado.

23. Fórmula General de la Volumetría
N = número de equivalentes/litro = nº meq/mL
nº mEq (A) = nº mEq (B)
El número de miliequivalentes (nº mEq) es igual al producto del volumen (V)
expresado en mililitros por la Normalidad de la solución (cuyas unidades son
equivalentes/ litro o miliequivalentes /mL) entonces:
mEq (A)= V (ml) x N (mEq/ml)
mEq (B) = (mB x 1000)/ P Eq(B)
VA NA = (mB x 1000)/ P Eq(B)

24. VA NA = (mB x 1000)/ P Eq(B)
mB = VA NA .PEq(B) / 1000
VA NA .PEq(B) 1000
g/L(B) =
1000 x VMuestra
g/L(B) = VANA. PEq / VMuestra
ppm (B) = VA NA .PEq(B) . 1000 / VMuestra
% p/v (B) = (VA NA .PEq(B) / 10 x VMuestra)

25. Características analíticas de los métodos volumétricos
Selectividad: está vinculada a las características de la reacción
volumétrica y al tipo de indicador.
Sensibilidad: son métodos que se usan para componentes sólo
“mayoritarios” (10-2M).
Exactitud: está vinculada a las medidas de peso y volumen
y al buen uso de cálculos ( son bastante exactos).
Precisión: es buena ( 2%)
*Estos métodos se requieren con frecuencia en la
estandarización de patrones y el calibrado de
instrumentos analíticos.
*Algunos de ellos ( método de Kjeldhal..etc) forman
parte del arsenal analítico de métodos propuestos
por el protocolo internacional de normas de análisis
químico.

26. Los métodos volumétricos son métodos sencillos que con
frecuencia se utilizan en análisis rutinarios de componentes
mayoritarios de muestras en las que el analito posee:
Propiedades ácido-base
Propiedades REDOX
o bien se puede incorporar a la estructura de un COMPLEJO
con elevado grado de selectividad.
Finalmente son métodos relativamente rápidos, fácilmente
automatizables, cuya precisión viene dada por la precisión
del material volumétrico utilizado.
La muestra debe estar disuelta!!