Este documento presenta una introducción a los conceptos básicos del análisis químico. Explica que el análisis químico proporciona información sobre la composición de una muestra a través de métodos cualitativos y cuantitativos. Describe las etapas típicas de un análisis químico como la obtención de muestras, preparación de muestras, análisis propiamente dicho e interpretación de resultados. También introduce conceptos como soluciones, concentraciones, unidades de medida y preparación de
Se han determinado cuantitativamente sulfatos en agua mediante una técnica instrumental adecuada y calibrando por el método de adiciones estándar (adición de patrones). Para ello se preparó en un conjunto de matraces A, B, C, D, E y F la serie de disoluciones siguiente:
image
Todas las disoluciones obtenidas se homogeneizan y se aforan a 50 mL.
Representar los valores de absorbancia frente al volumen de las disoluciones patrón. Comprobar que la linealidad de los datos se verifica para todo el intervalo estudiado.
Encontrar la ecuación matemática a la que se ajustan los datos obtenidos, así como los parámetros de los mínimos cuadrados.
Determinar la concentración de la muestra problema sabiendo que la concentración de la disolución patrón es de 100,0 ppm.
Química Analítica y Métodos Instrumentales
Practica Numero #1
Preparación de Soluciones Equipo #6
La concentración se refiere a la composición de una solución o, secundariamente, de una mezcla homogénea (por ejemplo, una aleación de metales).
Una solución (o disolución) es una mezcla cuyos componentes forman una sola fase.
Se reconocen dos tipos de componentes: el solvente es el componente predominante en una solución y un soluto es un componente que se encuentra en menor cantidad.
Se han determinado cuantitativamente sulfatos en agua mediante una técnica instrumental adecuada y calibrando por el método de adiciones estándar (adición de patrones). Para ello se preparó en un conjunto de matraces A, B, C, D, E y F la serie de disoluciones siguiente:
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Todas las disoluciones obtenidas se homogeneizan y se aforan a 50 mL.
Representar los valores de absorbancia frente al volumen de las disoluciones patrón. Comprobar que la linealidad de los datos se verifica para todo el intervalo estudiado.
Encontrar la ecuación matemática a la que se ajustan los datos obtenidos, así como los parámetros de los mínimos cuadrados.
Determinar la concentración de la muestra problema sabiendo que la concentración de la disolución patrón es de 100,0 ppm.
Química Analítica y Métodos Instrumentales
Practica Numero #1
Preparación de Soluciones Equipo #6
La concentración se refiere a la composición de una solución o, secundariamente, de una mezcla homogénea (por ejemplo, una aleación de metales).
Una solución (o disolución) es una mezcla cuyos componentes forman una sola fase.
Se reconocen dos tipos de componentes: el solvente es el componente predominante en una solución y un soluto es un componente que se encuentra en menor cantidad.
Son ejercicios resueltos que te ayudaran a facilitar temas de estudios, así como para entender los temas relacionados con química, por lo tanto sacar mejores calificaciones en tus exámenes... Suerte espero que te sirva mucho...
Existe en el análisis volumétrico un grupo de reacciones de sustitución en las que uno de los productos es insoluble, y por esto, a los métodos que tienen como base la formación de un precipitado, se les denomina volumetría por precipitación.
En las reacciones más importantes intervienen los iones plata, por lo que también se le designa bajo el nombre de argentometría, aun cuando en algunos casos se hace uso de otras reacciones de precipitación en las que no intervienea quel elemento.
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Existe en el análisis volumétrico un grupo de reacciones de sustitución en las que uno de los productos es insoluble, y por esto, a los métodos que tienen como base la formación de un precipitado, se les denomina volumetría por precipitación.
En las reacciones más importantes intervienen los iones plata, por lo que también se le designa bajo el nombre de argentometría, aun cuando en algunos casos se hace uso de otras reacciones de precipitación en las que no intervienea quel elemento.
Esta presentación muestra información acerca de la titulación o valoración de las soluciones, los pasos necesarios para realizarla, así como tambien enseña un ejemplo acerca de la titulación ácido-Base
La mycoplasmosis aviar es una enfermedad contagiosa de las aves causada por bacterias del género Mycoplasma. Esencialmente, afecta a aves como pollos, pavos y otras aves de corral, causando importantes pérdidas económicas en la industria avícola debido a la disminución en la producción de huevos y carne, así como a la mortalidad.
Homodinos y Heterodinos concepto y tipos y informacion general
Facultad de ciencias farmaceuticas bioquimicas y biotecnologia (quimica analitica 1)
1. FACULTAD DE CIENCIAS
FARMACEUTICAS BIOQUIMICAS y BIO
TECNOLOGICAS
ESCUELA PROFESIONAL DE FARMACIA Y
BIOQUIMICA
QUIMICA ANALITICA I
Docente : Dra. Jesús María Zambrano Salas
2. Análisis Químico
Proporciona información sobre la composición de una
muestra
Estudia leyes en las que se fundamentan las
separaciones, detecciones y medidas de las diversas
sustancias presentes en una muestra
CLASIFICACION
1. Análisis cualitativo: Aporta información útil sobre lo
que puede reconocerse en la muestra
¿ Quien esta?
busca la presencia de determinadas cualidades que
caracteriza aun todo
3. 2. Análisis cuantitativo: da información, como datos
numéricos y se expresan en unidades químicas
internacionales tales como: %, ppm, mg/L , UI , g/mol, etc.
¿Cuántos hay?
Independientemente del tipo de análisis que realicemos, la
información que se obtiene se a través de la medida de
una propiedad física, sobre esta base los procedimientos
analíticos se clasifican en:
a. Método gravimétrico.- Determina la masa del analito o
algún compuesto que este quimicamente relacionado.
el analito puede ser:
4. - Sustancia pura
- Un compuesto que contiene la sustancia que se busca
- o sustancia diferente, que es equivalente a la sustancia
a determinar
b. Método Volumétrico.-
Se mide el volumen de una solución llamada titulante que
contienesuficiente reactivo para reaccionar con otra denominada
analito
c. Metodo Fisico Quimico.-
Son aquellos metodos que para determinar el analito, mide la
propiedad fisica, mediante el uso de un instrumento especializado
(Analisis instrumental) pudiendo medirse propiedades electricas,
espectroscopicas, etc
5. ETAPAS DE UN ANALISIS
Comprende una serie de etapas por la que atraviesa una muestra
durante el desarrollo del análisis
Por lo general las etapas son casi las mismas dependiendo del tipo de
análisis a realizar
La mayoría de los análisis químicos suelen consistir en cinco pasos:
1. Obtención de una muestra representativa
2. Transformar la muestra en una especie adecuada para el análisis,
que por lo general significa disolverla
3. Eliminar o enmascarar las especies que podrian interferir en el
análisis
4. Realizar el análisis
5. Interpretar los resultados
6. En su conjunto en un análisis químico es conveniente
conocer algunos asuntos generales que hay que tener
presente como son:
Unidades de medida
Las expresiones de concentración química
La preparación de disoluciones de reactivos
Estequiometria de la reacción química
TAREAS:
Buscar tablas de conversiones de Harris
Practicar prefijos como multiplicadores
Conversiones del sistema internacional SI
7. SOLUCIONES
Solución es una mezcla homogenea de dos o mas sustancias
compuesta por un soluto (minoría) y un solvente
(mayoría)
Homogéneo.- significa que la mezcla tiene la misma composición
en cualquiera de sus partes ( Azúcar en agua, sal en agua)
Heterogéneo.- mezcla que no es igual en todas sus partes (zumo
de naranja) tiene solidos suspendidos
Concentración.- Indica cuanto soluto hay en un volumen dado de
masa de disolución o de disolvente
8. La concentración química se indica poniendo la formula
química en paréntesis cuadrados por ejemplo [1.5 g/L ]
[ H ] significa concentración de hidrogeniones
MOLARIDAD Y MOLALIDAD
Mol.- Es el numero de avogradro de partículas (átomos,
moléculas, iones) o de cualquier otro tipo
Masa atómica.- Numero de gramos de un elemento que
contiene el numero de Avogadro de átomos
Masa Molecular.- es la suma de las masas atómicas de
los átomos de un compuesto que hay en una molécula
9. MOLARIDAD.- (M)
Es el numero de moles de un soluto o sustancia contenidos
en un litro de solución
Molalidad.- (m) Numero de moles de soluto contenidos en
1Kg de solución
EJERCICIOS:
a- Una muestra de agua, contiene 1.2g de NaCl por cada
100ml cual es la concentración de NaCl expresado en
molaridad en dicha muestra
b- El MgCl2 presente en la muestra contiene 0.054 M
¿Cuántos gramos del compuesto existen en 25 ml de la
muestra
10. COMPOSICION EN PORCENTAJE: ( %)
El porcentaje de un componente de un soluto en una
mezcla o disolución normalmente se expresa como
porcentaje (P/V) (P/P) (V/V)
Ejemplo:
El etanol al 95% en peso, significa que; por cada 100g de
solución de etanol 95g es puro y 5% es agua
DENSIDAD: Es una unidad de medida derivada del
sistema SI sus unidades son: g/ml
TAREA: Hallar la M y m de un HCl al 37% y 1.19g/mol de
densidad
11. Partes por millón y Partes por billón.-
A veces la composición de una muestra cualquiera se
expresan en partes por millón (ppm) que significa gramos
de sustancia por 1 millón de gramos de disolución o
mezcla total.
Dado que: la de una solucion acuosa es proxima aᵟ
1,00g/ml; de ordinario equiparamos:
1g de agua = 1ml de agua
Entonces 1ppm = 1µg/ml = 1mg/L
Partes por billon ppb que significa mil millomes de gramos
de disolucion o mezcla total
Entonces 1ppb = ng/ml = 1µg/L
12. Nota: Cuando nos referimos a gases, las ppm de ordinario
se refieren a volumen en vez de masa
Ejercicio:
La concentración de una sustancia química en el agua de
lluvia es 34 ppb hallar la molaridad del compuesto y
expresar su respuesta con prefijos
PREPARACION DE DISOLUCIONES
para preparar una disolución acuosa de una molaridad
deseada a partir de un solido o liquido puro, se pesa la
masa correcta del reactivo y se disuelve en el volumen
deseado en un matraz volumétrico
13. PREPARACION DE DISOLUCION DE UNA
MOLARIDAD DESEADA
Cuantos gramos de sulfato de cobre penta hidratado
deben disolverse en un matraz de 500ml para preparar una
disolución 8.00mM DE Cobre II PM= 249.69 g/mol
Preparación:
En un matraz volumétrico de volumen deseado colocar
0.999g de la sal, agregar 400ml d agua disolver el solido y
completar volumen hasta el enrase, homogenizar.
Dilución.-
Las disoluciones diluidas se pueden preparar a partir de
disoluciones concentradas para lo que se usa la ecuación
de dilución universal
14. V1 X C1 = V2 X C2
Ejercicios.
1. La molaridad de HCl concentrado para uso de
laboratorio es 12.1M ¿Cuántos ml de este reactivo se
deben diluir para preparar 500ml de concentración 0.10
M
2. La densidad del hidroxido de amonio concentrado es
0,899 g/ml ¿ Que volumen de este reactivo se tiene que
diluir hasta 500 ml para obtener una concentración de
0,25 M
15. PROCESO ANALITICO
El proceso analítico implica plantearse cuestiones o
interrogantes y proponer las soluciones posibles; por
ejemplo:
¿Qué cantidad de sustancia X hay en una determinada
muestra?
¿Cuál será la concentración de cafeína , tebaína tendrá
las hojas de te?
¿Cuánta cafeína habrá en una tableta de chocolate?
¿Cuánta cantidad de cloruro contendrá la orina de un
paciente renal de 70 años de edad?
¿Contendrá Acido Lisérgico las hojas de floripondio?
16. Luego viene una gran ¿ ?
Como determinar la concentración planteadas en las
interrogantes;…. entonces se tiene que plantear cual será
el proceso analítico a seguir:
Pasos del Proceso Analítico
1. Consulta bibliográfica.- Que métodos existen para
analizar una determinada muestra ( cafeína en cacao)
2. Muestreo.- se realiza para conseguir una muestra
representativa de la que se quiere medir este proceso
se llama muestreo
¿Son todas las muestras iguales? Evidentemente no
¿Son todas las tabletas cardiotónicas iguales en
contenido de cafeína ?
17. Las muestras son de hecho de naturaleza variada es decir
pueden ser:
Homogéneo, se puede afirma el contenido del principio activo
declarado
Heterogéneo puede afirmar solo el contenido medio del
principio activo declarado
3. Preparación de la muestra.- Es la transformación de la
muestra en un estado adecuado para el análisis (incluye anular
interferentes)
4. Análisis Químico.- La identificación de una muestra
desconocida se llama Análisis cualitativo,pero cuando se
determina la cantidad se denomina cuantitativo
18. 5. Curvas de calibrado.- Es la grafica que representa la
respuesta del detector en función de la concentración del
analito y se llama también curva estandarte
6. Intepretacion de resultados.- Se da después de cono
sido el contenido del analito en la muestra, se expresa
en unidades estándares y se interpreta mediante análisis
estadístico como desviación estandarte por ejemplo
PASOS GENERALES EN UN ANALISIS QUIMICO
Siempre se parte de algunas interrogantes
¿ Se encontrara Pb en nuestros alimentos por el tipo de
combustible del parque automotriz?
19. ¿ Reduce la contaminación ambiental el control de la emisión
de los automóviles?
Un científico traslada estas cuestiones a la necesidad de
hacer medidas completas
Un químico analítico debe escoger o inventar un
procedimiento para realizar estas medidas
Un proceso analítico para realizar un análisis químico se
resume en los siguientes pasos generales
1. Formular cuestiones generales en especificas que se
puedan responder mediante medidas químicas
2. Seleccionar los procedimientos analíticos.- Buscar en la
bibliografía procedimientos apropiados o si es necesario
ejercitar procedimientos originales para hacer las
mediciones requeridas
20. 3.Muestreo.- Es el proceso de selección de una muestra
representativa de la que se quiere analizar
Si se empieza con una muestra mal elegida o si la muestra
cambia desde que se la recoge hasta cuando se realiza el
análisis, los resultados dejan de ser significativos.
Preparación de la muestra.- es el proceso destinado a
convertir la muestra en una forma adecuada para el análisis
químico, lo que generalmente significa disolver la muestra.
Las muestras con una concentración baja requieren:
- concentrar la muestra antes del analisis
- Eliminar o enmascarar las especies que interfieren en
el análisis
21. Una muestra representativa puede estar integrada por:
Material heterogéneo distribuido
aleatoriamente.- tiene diferencias en su composición
y se distribuye aleatoriamente en pequeñas
proporciones la muestra es ALEATORIA
Material heterogéneo.- es segmentado o disgregado, se
aplica a grandes regiones y tienen composiciones
diferentes, se logra muestra compuesta
4. Análisis.- Es medir la concentración del analito en varias
alícuotas idénticas para establecer la variabilidad (inserti
dumbre del análisis y evitar el riesgo de error grave.
La incertidumbre de una medida están importante
como la medida misma, porque indica la fragilidad de la
medida
22. a. A veces es conveniente aplicar análisis diferentes para
asegurar que todos los métodos dan el mismo resultado
b. También se puede preparar y analizar diferentes
muestras brutas, para apreciar la variación en función del
procedimiento del muestreo
5. Informe e interpretación.- Debe indicarse claramente
los resultados y sus limitaciones concretas, según sea a
quien va dirigido. Cuanto mas claro sea el informe, menos
probable que se mal interprete los resultados
6. Conclusiones.-El analista debe al menos tener respon-
sabiloidad de asegurar que las conclusiones dadas sean
coherentes con los mismos
24. Disolución y Estequiometria
El análisis químico basado en el peso del producto final de
Una transformación química se llama análisis gravimétrico
Apliquemos los conceptos del análisis químico
PROBLEMA:
26. EQUILIBRIO ACIDO -BASE
Arrenius fue quien por primera vez define el termino acido - base
Acido.- Sustancia que al disolverse en agua origina iones H
Base.- Sustancia que disuelta en agua origina iones OH
HA ↔ H+ + A-
acido
BOH ↔ B+ + OH-
base
Bronsted y Loury propusieron definiciones de mayor alcance
HA ↔ H + + A -
acido
B + H + ↔ BH+
base
27. Por tanto un par Acido – Base, se conoce como par acido – base
conjugada
En consecuencia un acido en medio acuoso es una sustancia que
aumenta la concentración de H3 O (ION HIDRONIO) cuando se añade
al agua
pero a la inversa una base disminuye la concentración de H3O debido
a que la base aumenta la concentración de OH en disolución acuosa
Todo esto conlleva a afirmar que:
- La palabra protico designa todo proceso químico de transferencia de
H de una molécula a otra
- La especie H también se llama protón porque es lo que queda
cuando un átomo de hidrogeno pierde su electrón
28. - El H3 O (HIDRONIO) es una combinación de hidrogeno con agua
HCl + H2 O ↔ H 3O + Cl -
La definición anterior no solo requiere que se forme hidronio, esta definición puede
extenderse a disolventes no acuosos e incluso a fase gaseosa
HCl + NH3 ↔ NH 4Cl
gas gas sólido
En consecuencia una sustancia aceptora de protones es por definición una base
Para que la reacción se produzca debe desarrollarse dos sistemas acido-base
conjugadas, de tal modo que se de, la transferencia de un protón de un sistema a
otro
Primer Sistema
HA ↔ A - + H +
Acido 1 Base1
Segundo Sistema
H + + B - ↔ BH
Base2 Acido 2
29. Reacción Global
HA + B- ↔ A- + BH+
En este tipo de reacciones el disolvente desempeña el papel de un
segundo par acido – base, tal es el caso del agua
H2O ↔ OH - + H+
Acido Base
El agua por ser anfótero puede actuar como acido o
H + + H 2O ↔ H 3 O base
Base Acido
Este comportamiento dual le permite al agua, ser el segundo sistema
conjugado Acido- Base, tanto para solutos acidos como basicos:
HA + H 2 O ↔ A- + H3 O
Acido1 Base2 Base1 Acido2
B + H2 O ↔ BH+ + OH-
Base1 Acido2 Acido 1 Base 2
30. La teoría de Bronted se emplea ampliamente para describir reacciones
en muchos disolventes además del agua
Lewis por otro lado formula una tercera teoría sobre el comportamiento
acido-base
Se define al acido y la base como dadores y aceptores de electrones,
lo que no cambia de modo alguno lo dicho por Bronsted
Pero la teoría de Lewis incluye a las disociaciones de sustancias que
no contienen hidrogeno
: NH3 + BF3 ↔ H3 N : BF3
Base Acido
Este tipo de ácidos se les denomina no protónicos o comúnmente
ácidos de Lewis
31. Constantes de disociación Acido – Base
Para una reacción química reversible:
aA + bB ↔ cC + dD
K = PRODUCTOS / REACTANTES
El concepto de constante de equilibrio se aplica ventajosamente a la
descripción cuantitativa de todos los tipos de equilibrio químico
Por ejemplo si consideramos la disociación de un acido débil
HA ↔ H + A
Ka = productos / reactantes
Este simbolismo implica que el segundo par conjugado acido – base
es
El disolvente agua que usualmente no figura
32. Considerando ahora la disociación de una base débil
B + H2 O ↔ BH+ + OH-
Kb = productos / reactantes
En este caso no se toma en cuenta el agua
NOTA:
Ionizacion es la formación de iones, mientras que disociación es La
separación de especies
El agua es posible considerarla como una cantidad constante en solución
acuosa diluida y va incluida en el Kb
H 2 O ↔ H+ + OH -
K = p/r
Kw= [ H +] [ OH -]
33. Kw es el `producto iónico o constante de auto protolosis del
agua y relaciona al Ka de un acido débil con la Kb de una
base conjugada
Por tanto :
Kw = Ka . Kb
Como los valores numéricos de la mayoría de las
constantes de disociación son muy pequeñas es
conveniente emplear logaritmos
Para cualquier par conjugado Acido – base
pk = - log K
pKw = pKa + pKb
34. Productos iónicos del agua en función a la
temperatura
C pKa
0 14-94
10 14-54
20 14-17
25 14.00
30 13-83
40 13.53
50 13.26
60 13.02
Un acido con un solo protón disociable es un acido monoprotico o
mono básico, es decir , solo transfiere un protón a una base
Ejercicios:
35. ALGUNAS CONSTANTES DE DISOCIACION
ACIDA A 25 C
Sustancia Ka pKa
Acido benzoico 6,25 x 10 -5 4.20
Fenol 1.00 x 10-10 10.00
Anilina 2-51 x 10-5 4.60
Etilendiamina 1.41 x 10-7 6.85
1.81 x 10-10 9.93
Acido salicílico 1.05 x 10-3 2.98
4.00 x 10-14 13.40
Al observar la tabla se puede ver que para dos valores de Ka el mayor
de ambos implica un acido mas fuerte y mientras mas pequeño sea el
valor de pKa tanto mas fuerte será el acido
36. pH
Es una medida de la acides o alcalinidad de una sustancia
Numéricamente es introducir un operador (p) a una cantidad dada
para dar un logaritmo negativo, por ejemplo:
pKa = - log Ka
Como en la mayoría de las soluciones acuosas la concentración del
ion H es mucho mas pequeña que un equivalente por litro, es
conveniente aplicar logaritmo
pH= - log [ H +] = Log 1/ [ H + ]
Cuanto mayor sea el valor del pH mas pequeña será la concentración
del Ion hidrogeno
De dos soluciones la que tenga mas bajo pH es mas acida y la que
tenga mas alto es mas alcalina
37. ACIDOS Y BASES FUERTES
ACIDO FUERTE.- Es aquel que en solución acuosa diluida esta
disociada completamente. No es aplicable el concepto de constante de
disociación
Los ácidos fuertes comunes son: HCl, HClO3, H 2SO 4, HNO 3
las bases fuertes son: NaOH y KOH
Si se considera C a la concentración analítica total de un acido fuerte
HX donde C = Normalidad o Molaridad y si toda la disolución es
eléctricamente neutra, entonces: cargas (+) = (-)
Como consecuencia la regla de neutralidad se escribiria:
[ H + ] = [ OH - ] + [ X- ]
Si la [ C ] del acido es mayor que 10-6 M entonces el termino [ OH - ]
38. Sera mucho menor que [ X-]
[ H+ ] = [ X -]
[ X- ] = C
[ H + ] = C
Entonces la concentracon del ion H = Concentracion total del
acido fuerte
Lo mismo se aplica para base fuerte
[ OH ] = C
EJERCICIOS
39. Ácidos débiles
Es aquel que no esta disociado completamente, es decir, se pueden
detectar en la solución las especies sin disociar
Aquí Ka caracteriza la extensión de la disociación
HA ↔ H + A
Ka = [ H ] [ A] / [ HA]
Para un calculo exacto se toma en cuenta la condición de electro
neutralidad
[ H ] = [ OH ] + [ A ] y
La condición de balance de materia
C= [ HA] + [ A ]
40. Por lo general se desprecia la disociación del agua entonces
[ H ] = [ A ]
Combinando esta expresión con la de balance de materia para la
concentración en equilibrio resulta
[ ha ] = C - [ H ]
Con lo que :
Ka = [ H ] / C - [ H ]
Re ordenando términos:
[H ] + Ka [ H ] - Ka c = 0
Aplicando formula cuadrática
[ ] = - ±√ Ka + 4 Kac / 2
Si H es despreciable respecto a C
Ka = [ H ] / C o [ H ] = √ Ka C
La misma ecuación es aplicada a las bases Ejercicios:
41. El conceptos de Bronsted del par conjugado, acido – base resulta útil
para tratar el problema de la disolución de sales
La sal de un acido débil y una base fuerte están solo la base
conjugada de un acido débil, un ejemplo de esto es el acetato de sodio
CH3COO + H2O ↔ CH3COOH + OH
La concentración analítica C del ion acetato a la concentración
analítica de acetato de sodio
Analíticamente, la sal de una base débil y un acido fuerte equivalente
al acido conjugado como NH4CL
Ejercicios
42. SOLUCIONES REGULADORAS
Son soluciones que mantienen el pH frente a la adición de una
pequeña cantidad de acido o base
Considérese una solución acuosa que contiene a moles / L de un
acido débil HA y b moles/L de una base conjugada A
HA ↔ H + A
La concentración de equilibrio [ HA ] es ligeramente mas pequeña que
a debido a que HA se disocia para dar un ion H a otro A por tanto la
concentración estaría dad por:
[ HA ] = a - [ H ]
[ A ] = b + [ H ]
43. Por otro lado la constante de disociación:
Ka = [ H ] [ A ] /[ HA ]
Puede convertirse en su forma logarítmica
pKa = pH - log [ A ] / [ HA ]
Combinado ecuaciones se tiene:
pKa = pH - log b + [ H ] / a - [ H ]
En la mayoría de soluciones [ H ] Es mucho mas pequeña que a O b
Lo cual permite escribir de manera simplificada:
pKa = pH - log b/a Ecuación de Henderson Hasselbalch
Esta ecuación relaciona el pH de una solución que contiene
concentraciones comparables y aplicables de un par acido – base
Con la relación de estas concentraciones Ejercicios
44. TERCERA UNIDAD
ANALISIS VOLUMETRICO
Generalidades: El método de análisis volumétrico se basa en una
reacción química como:
aA + tT → P
Producto Titulante Producto
Donde:
a= moléculas del analito A que reacciona con
t = moléculas del reactivo T
El reactivo T es adicionado con una bureta en forma creciente y su
concentración es conocida, a esta solución se le conoce también
como Standart y su concentración exacta se determina mediante un
proceso llamado Estandarización
45. En el análisis volumétrico el componente de interés se determina en
forma indirecta, midiendo el volumen de una solución de
concentración conocida, que reacciona con el constituyente que se
analiza (analito) o con otra sustancia químicamente equivalente
TITULACION
Es el proceso en el cual se mide la cantidad de volumen requerido
para alcanzar el punto de equivalencia
Se utiliza una solución llamada patrón el que tiene una
concentración conocida
METODOS VOLUMETRICOS DE ANALISIS
Requisitos fundamentales:
Para que una reacción química pueda emplearse en análisis
volumétrico debe reunir los siguientes requisitos:
46. La reacción entre el componente buscado y el reactivo titulante
debe ser simple, libre de reacción secundaria (sin interferente)
Debe ser estequiometrica,es decir, existir una reacción bien
definida y conocida entre la sustancia que se va a analizar y el
titulante para facilitar cálculos
Debe ser rápida e instantanea con la finalidad de que la
valoración se efectué en poco tiempo
La reacción debe ser completa en el momento en que se ha
añadido cantidades equivalentes de las sustancias reaccionantes
Al termino debe haber un cambio marcado de alguna propiedad
de la solución (puede darse cambio de color del indicador o
alguna propiedad química o eléctrica de la misma)
47. Clasificación de los métodos de análisis
volumétrico
Se pueden clasificar en base a dos criterios:
1. Por el tipo de reacción química
. Neutralización
. Precipitación
. Formación de complejos
. Por oxido - reducción
2. Por el tipo de titulación
. Titulacion directa
. Por desplazamiento
. Retro valoracion
48. Soluciones valoradas
Es la que contiene una concentración conocida de una especie
química dada; son llamadas también soluciones estándares o
soluciones patrón
Propiedades:
Una solución valorada ideal para un análisis volumétrico deberá:
1. Ser suficientemente estable de modo que se determine una
sola vez su concentración
2. Reaccionar rápidamente con el analito
3. Reaccionar completamente con el analito para alcanzar
satisfactoriamente el punto final
4. Reaccionar de manera selectiva con el analito para que se
describa por una simple ecuación balanceada
49. Tipos de soluciones valoradas
Las que mas se aplican son:
Soluciones Molares
Soluciones Normales
Se usan en menor grado las soluciones empíricas, que son aquellas
que tienen concentración arbitraria con relación a las necesidades del
ensayo y se valoran directamente tomando una cantidad definida del
componente de interés y se llaman también soluciones con titulo y
pueden ser:
a- Titulo a partir de la sustancia que se determina
Indica el numero de gramos de sustancia que se determina
correspondiente a 1 ml de solución patrón
T HCL = 0.003610 g/mol significa que 1 ml contiene 0.003610 g
de HCl
T AgNO3 /CN = 0.001642 g/mol
50. Titulo a partir de la sustancia que se determina
Indica el numero de gramos de sustancia contenido en 1ml de
solución patrón
T KMnO4 / Ca = 0.00282 g/ml
Significa que u1 ml reacciona con 0.00282 g de Ca
AgNO3/CN = 0.001642 g/ml
PREPARACION DE SOLUCIONES VALORADAS
Existen dos métodos
1. Método Directo.- se prepara a partir de una sustancia patrón
primario. La concentración se calcula a partir del peso y volumen
conocido
51. Para ser considerado patrón primario la sustancia debe tener:
. Pureza conocida(si las tuviera no debe exceder de 0.001 a
0.002%)
. Presentar estabilidad química
. Peso equivalente alto para minimizar errores en la pesada
. Reaccionar de manera estequimetrica
. Fácil adquisición
Método indirecto.- Se mide en forma aproximada el peso o el
volumen de una sustancia.
La solución presenta una concentración declarada y la verdadera
concentración se halla titulando la solución con otra solución
preparada en forma directa que actúa como patrón
La forma indirecta implica dos procesos:
Preparado de la solución
Determinar la concentración de la solución
52. VALORACION DE SOLUCIONES
Es el proceso mediante el cual se determina con exactitud la
concentración de una solución preparada indirectamente.
Métodos:
. Método del pipeteo.- consiste en pesar una porción del reactivo
patrón primario, se lleva a fiola , de esta solución se extrae varias
porciones exactamente medidas que contiene una parte
determinada de la porción pesada (alícuota)
. Método de las porciones individuales.- Se pesa una porción de
sustancia patrón primario se disuelve y se procede a titular con la
solución cuya concentración se desea determinar
. Método de la solución valorada.- La concentración de la solución
se encuentra titulandola con otra solución de concentración
exactamente conocida es decir ya fue estandarizada
53. PATRON PRIMARIO
Es aquella sustancia que es lo suficientemente puro para ser
pesado y usado directamente un PATRON PRIMARIO debe tener:
. Pureza del 99.9%
. No debe descomponerse en condiciones normales de
almacenamiento
. Estable al calor y al vacío (secar a 110 grados por 1 a 2 horas)
Los reactivos usados en análisis de trazas (ppm o menos) no deben
contener impurezas, por lo que se usan de calidad ultra puro
Protección de la pureza de reactivos:
-No introducir espátulas en los frascos se debe pasar una porción
en un recipiente y de allí pesar
. No devolver al frasco el reactivo que no se haya usado
. No mantener el frasco destapado por tiempo largo
. Guardar el reactivo en lugar fresco y frio
54. ESTANDARIZACION:
Es un proceso en el que utiliza una disolución que tiene
aproximadamente la concentración deseada y se valora con un
patrón primario
Es mediante la estandarización que se determina la concentración
del valorante destinado a un análisis se dice entonces que es una
solución estandarizada
En todos los casos la valides de los resultados analíticos en
definitiva dependen de la composición del ,patrón primario
En una valoración directa el valorante se añade al analito hasta
completar la reacción ocasionalmente es recomendable una retro
valoración o valoración por retroceso
55. INDICADORES
Es un compuesto con una propiedad física (normalmente de color)
que cambia bruscamente en las proximidades del punto de
equivalencia
El cambio lo causa la desaparición del analito o la aparición del
exceso de valorante
La diferencia entre el punto final y el punto d equivalencia es el error
de valoración que prácticamente inevitable, esto se corrige
eligiendo una propiedad física cuyo cambio sea fácilmente
observable
Como:
Cambio de color del indicador
Absorbancia óptima de un reactivo o del producto
El pH
56. De este modo es posible conseguir que el punto final este muy
próximo al punto de equivalencia
Normalmente es posible estimar el error de la valoración con una
valoración en blanco, que consiste en realizar una valoración pero sin
el analito
La validez de un resultado analítico depende de que se sepa la
cantidad de uno de los reactivos usados
EJERCICIOS
57. CURVAS DE VALORACION
Una curva de valoración acido - base es una representación
grafica del pH en función del volumen de valorante añadido durante
una valoración.
Las curvas se pueden calcular y determinar experimentalmente; ya
que en cualquier punto de la valoración es posible describir la
muestra como una solución de un acido, una base o una mezcla de
las dos
Valoración de acido fuerte – base fuerte
Cuando se ponen en contacto un acido fuerte y una base fuerte
H + OH ↔ H2O
La constante de equilibrio es muy grande, este es uno de los
requisitos que ha de satisfacer una reacción para lograr una
buena valoración
ejercicios
58. VALORACION DE ACIDO DEBIL CON BASE FUERTE
Cuando se valora un acido débil con base fuerte, el calculo esta de
acuerdo con ecuaciones aproximadas.
Antes del comienzo de la valoración.-
En este punto la solución problema solo contiene el acido débil y el
pH se calcula con:
[ H ] = - Ka ±√ Ka + 4 KaC / 2 O [ H ] = √ Ka C
Durante la valoración.-
Después de haber añadido cierta cantidad de base fuerte, su
reacción con el acido débil producirá equivalente cantidad de la base
débil conjugada. Entonces, la solución contendrá, una mezcla de
acido débil y su base conjugada, de hecho no se trata de una
solución reguladora y se aplica la ecuación de Henderson
Hasselbach
59. En el punto final.-
Se a añadido una cantidad de base fuerte que equivale exactamente
a la cantidad de acido débil presente al inicio y se puede calcular su
pH con:
Kb = [ ] / C [ ] O
[ ] = √Kb C
Después del punto final.-
Se añade exceso de valorante y el pH se determina por este exceso,
teniendo en cuenta la dilución y la base débil conjugada produzca
durante la valoración contribuye al. Calculo del pOH
Ejercicios
60. II FASE
IV UNIDAD
SOLUCIONES VALORADAS
Consiste en comparar una solución preparada en forma indirecta
frente otra solución preparada en forma directa que tiene una
concentración exactamente conocida y que actúa como solución
patrón o de referencia.
Para determinar la verdadera concentración de la solución se realiza
mediante una operación de titulación y aplicando cálculos
volumétricos adecuados
61. Preparación de soluciones Valoradas:
Existen dos métodos
1. Método directo.- se prepara a partir de una sustancia
patrón primario. La concentración se calcula a partir del
peso y volumen conocido
Para ser considerado patrón primario la sustancia debe
tener
. Pureza conocida (si las tiene no pueden exceder de
0.01- 0.02%)
. Debe presentar estabilidad química
. Peso equivalente alto para minimizar errores en la
pesada
. Reaccionar en forma estequiometria
. Fácil adquisición
62. 2.Metodo indirecto.- Se prepara midiendo en forma
aproximada el peso o el volumen de una sustancia. La
solución presenta una concentración y la verdadera
concentración se halla titulando la solución con otra solución
preparada en forma directa que actúa como patrón
La forma indirecta implica dos procesos
1. Preparado de la solución
2. Determinar la concentración de la solución
Valoración de las soluciones.- Es el proceso mediante el
cual se determina con exactitud la concentración de una
solución preparada indirectamente, se dispone de tres
métodos
63. 1.Método del pipeteo.- consiste en pesar una porción del
reactivo patrón primario, se lleva a fiola, de esta solución
se extrae varias porciones exactamente medidas que
contienen una parte determinada de la porción pesada
(alícuota)
2. Método de las porciones individuales.- Se pesa una
porción de sustancia patrón primario, se disuelve y se
procede a titular con la solución cuya concentración se
desea determinar
3.Método de la solución valorada.- La concentración de la
solución se encuentra titulándola con otra solución de
concentración exactamente conocida es decir ya fue
estandarizada
64. Patrón primario.- Es aquella sustancia que es lo
suficientemente pura, para ser pesado y usado
directamente un patron primario debe tener:
Pureza del 99.9% o mas
No debe descomponerse en las condiciones normales
de almacenamiento
Debe ser estable al calor y al vacio ( porque debe
secarse para eliminar agua 110 grados por 1 a 2 horas
INDICADORES.-
Es un compuesto con una propiedad fisica (normalmente el
color), que cambia bruscamente en las proximidades en las
proximidades del punto de equivalencia
65. El cambio lo causa la desaparición del exceso de valorante
La diferencia entre el punto final y el punto de equivalencia
es el error de valoración que prácticamente es inevitable
para corregir esto se hace uso de una propiedad física,
cuyo cambio sea fácilmente observable como:
Cambio de color en el indicador
Observación óptica de un reactivo o del producto
El PH
Es posible conseguir que el punto final este muy próximo al
punto de equivalencia.
Normalmente es posible estimar el error de la valoración
con una valoración en blanco la que se realiza sin analito
66. La validez de un resultado analítico depende de que se
sepa la cantidad de uno de los reactivos usados.
Las valoraciones por retroceso se usan cuando el punto
final de la valoración por retroceso es mas claro que el de
la valoración directa o cuando se necesita un exceso del
primer reactivo para llevar a cabo por completo la reacción
con el analito
67. PREPARACION DE SOLUCIONES
VALORADAS
Preparar una solución N/ 10 de acido sulfurico para un
volumen de 1000ml a partir del reactivo de fabrica
Datos:
Peso formula = 98.08 g/ mol
Concentracion = 95-98% en relación p/p
Densidad= 1,84 g/ ml
Peso equivalente = 98.08/ 2 = 49.04 g/eq
Se desarrollara en practica
68. IV UNIDAD
VOLUMETRIA ACIDO BASE EN MEDIO
NO ACUOSO
Se a podido observar en investigaciones en medios no
acuosos, fenómenos analogos a las reacciones acido base
en agua, tales como:
Cambio de color en los indicadores
Reacciones estequiométricas en compuestos
claramente considerados como acidos y bases
El agua es el solvente mas conveniente porque puede
actuar como segundo par acido base tanto para acidos
como para bases
69. La mayor limitación del agua como medio de valoración
reside precisamente en su comportamiento anfótero
El equilibrio es una competicion entre dos bases por un
proton en solución acuosa una de estas bases es el agua
Si la otra base es relativamente débil no competira de
manera efectiva por el proton con el solvente, decir en
términos prácticos no será valorable
Las propiedades fisicas y químicas de los disolventes
constituyen un tema razonable para iniciar el estudio de la
química acido – base en medios no acuosos
70. Para emplear un disolvente orgánico que tenga amplia
utilidad en análisis deberá ser:
Liquido a temperatura ambiente
No tener alto grado de toxicidad
Capacidad de auto ionizacion
Carácter acido –base
Constante di eléctrica
DISOLVENTES DISOCIABLES Y NO DISOCIABLES
Como se conoce los disolventes se clasifican en :
Disociables
No disociables
71. H2 O ↔ H + OH
Disolventes puros como :
EtOH ↔ H + Oet
En cualquiera de estas ecuaciones el H
representa el proton solvatado es por tanto
diferente en cada solvente
Pero algunos disolventes se disocian sin
producir proton solvatado ejemplo de ello son el
acido acetico eter, hidrocarbros
72. Ac2 O ↔ Ac + Oac
↓
ion acetilio
Del mismo modo que se puede definir el producto ionico del agua
también se puede definir para los no disociables
AB ↔ A + B
Ks = [ A ] [ B ]
Productos ionicos de algunos disolventes a temperatura ambiente
Disolvente pKs
Agua 14.00
Metanol 16,70
Etanol 19,10
73. Acido Acetico 14.45
Anhidrido Acetico 14.50
Aceto Nitrilo 26.50
Algunos términos que se utilizan en la descripción de los solventes
se encuentran a menudo en las consideraciones de la química de
medios no acuosos como:
DISOLVENTE PROTOGENICO.- Es el que origina un proton
solvatado en la disociación como el acido acetico, sulfurico. El
disolvente protogenico son disolventes acidos pero poseen un
débil carácter básico
DISOLVENTES PROTOFILICOS.- Son capaces de aceptar un
proton,pudindo ser disolventes disociables o no disociables como:
Anhidrido acetico,eter, piridina
74. Disolventes Anfiproticos.- Pueden dar o aceptar un
proton. Como el agua y los alcoholes son a la vez acidos
y básicos (acido fuerte -----base o base fuerte ---acido)
DISOLVENTES APROTICOS.- No tienen de manera
esencial tendencia a dar o aceptar un proton ejm.
Cloroformo, hidrocarburos, no presentan propiedades
acidas ni básicas.
Todos los disolventes disociables no proticos según la ley
del disolvente pueden disociarse
AB ↔ A + B
catión anion
(lionio) (liato)
75. El ion lionio se le considera el responsable del carácter acido
del disolvente, el ion liato es el responsable de las
propiedades básicas.
Por tanto:
Acido.- es toda sustancia que incrementa la concntracion de
iones lionio cuando se disuelve en un solvente disociable
Base.- es toda sustancia que aumenta la concentración de
iones liato
Ejemplo:
El cloruro de amonio seria un acido fuerte cuando se
disuelve en amoniaco liquido
Los acetatos alcalinos son bases fuertes en acido acetico
76. Las aminas incrementan la concentracion de acetato por
reacción con el disolvente
CONSTANTE DI ELECTRICA
Es la capacidad que tienen los solventes para aumentar la
predominancia acida o básica en disolvente aprotico
Un disolvente es un medio homogeneo y los iones son
cargas puntuales, la fuerza de atracción entre los iones es
potenciada por la constante di eleectrica
Entre mas alto sea su valor mayor sera la capacidad de
protonar
78. Aceto nitrilo 37,50
Dimetil sulfoxido 46,70
Agua 78,50
Acido sulfurico 100.00
Ionizacion y disociación.-
Ionizacion es el proceso de producción de iones y la
disociación es la separación de especies.
AB --------------A + B ----------------------A + B
ionizacion Par Disociacion
ionico
80. PERMANGANOMETRIA
El método permanganometrico se basa en las reacciones
de oxidación de reductores por el ion permanganato, que
es una solución fuertemente oxidante y de intenso color
purpura.
Para que una solución de cualquier sustancia cumpla la
función de oxidante este debe de cumplir varios requisitos:
El oxidante empleado como solución valorante ha de ser
bastante fuerte para que la reacción con el analito que se
valora sea prácticamente completa
La sustancia que sirve como oxidante y que actúa sobre
otra que presenta un carácter reductor debe presentar
una diferencia mas positiva que el potencial normal de la
semi reaccion correspondiente a la sustancia que se
valora
81. El oxidante debe reaccionar únicamente con el analito
(reductor)
El oxidante ha de reaccionar rápidamente con la
sustancia que se va ha determina
El permanganato de potasio es probablemente el reactivo
volumetrico oxidante mas utilizado debido a que es un
oxidante muy energico lo que le permite ser auto indicador
Desventajas del permanganto de potasio:
A. Facilmente reacciona con el ion cloruro, representando
una seria limitación ya que el HCl es un disolvente de
uso general
B. Reacciona con una multiplicidad de productos pasibles
de reducción del permanganato
82. Tambien influye la limitada estabilidad que presenta
Reacciones del permanganato:
El permanganato reacciona en diferentes medios
1. En solución fuertemente acida, de 0.1N O PH = 1 se
reduce a Mn con valencia 2 siendo incolora
MnO4 + 8H + 5 e ↔ Mn + 4H2O
Esta es la reaccion mas empleada del y el peso equivalente es
igual a:
Pe= PM / 5 = 158.03/ 5 = 31.606 g
3. En soluciones neutras o débilmente alcalinas o acida PH (2-
12) El producto de la reacción es MnO2 ( color castaño o
pardo)
MnO4 + 4H + 3e ↔ MnO2 + 2 H2 O
83. Pe = 158.03 / 3 = 52.68 g
3. En soluciones fuertemente alcalinas de concentración mayor a
1N de hidróxido de sodio PH = 12 se produce el ion
manganato de color verde
MnO4 + e ↔ MnO4 con carga negativa
Las oxidaciones con permanganato en medio alcalino han demostrado
ser útiles para la determinación de una serie de compuestos organicos
Punto final.-
Una propiedad evidente del permanganato es su intenso color
purpura, que en volumetría sirve directamente como su propio
indicador, es decir es un autoindicador
84. Para soluciones muy diluidas, se obtiene un punto final mas definido
empleando un indicador redor como la FERROINA
El punto final no es permanente debido a que la coloración gradualmente
se desvanece hasta quedar incoloro.
Esto debido al exceso del ion manganato(II) formado durante la
valoración
2MnO4 + 3Mn + 2H2O ↔ 5MnO2 + 4H
PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE LA SOLUCION DE PERMANGANATO DE
POTASIO
La solución se prepara a partir del reactivo solido, raravez o nunca es puro por
lo que no se lo puede preparar directamente, ya que contiene trazas de bióxido
de manganeso que afecta su estabilidad.
85. Ademas el ion permanganato tiene la tendencia a oxidar el
agua en una reacción lenta
2MnO4 + 2H2O ↔ 4 MnO2 + 3 O2 + 4OH
Ademas el agua altera la concentración del permanganato al
reaccionar dando dióxido de manganeso
Las soluciones acidas son aun menos estables porque el
acido permanganico se descompone de la siguiente manera
4MnO4 + 4H ↔ 4MnO4 + 3O2 + 2 H2O
La solución debe protegerse de la luz, calor, acidos y bases
86. Para determinar la concentración exacta de permanganato
de potasio, se proponen varias sustancias patron, pero las
mas convenientes son el oxalato de sodio y el acido oxálico
los que deben ser químicamente puros
El oxalato de sodio presenta una pureza de 99.95% es
estable al secado, no es higroscópico ni se modifica
durante su conservación
El acido oxálico se purifica con mayor dificultad, no es
higroscópico, contiene agua de cristalizacion y a
diferencia del oxalato el acido oxálico eflorece.
Los pesos equivalentes se calculan:
Pe Oxalato = 134 / 2 = 67.00 g
Pe Ac oxálico = 126/ 2 = 63.03 g Fig titulacion
87. APLICACIONES
En análisis de fármacos este método es útil para determinar
El porcentaje(%) de agua oxigenada officinale
Cantidad de oxigeno desprendido por unidad de volumen
Control de calidad a la materia prima de peróxidos
Determinar la pureza de muestras oxidables
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE PEROXIDO EN UN
AGUA OXIGENADA OFFICINALE
El método se basa en hacer reaccionar el agua oxigenada en
medio sulfurico con solución valorada de permanganato de
acuerdo a la reacción:
88. 5H2O2+2KMnO4 + 3H2SO4 ↔ 2MnSO4 + K2SO4 +8H2O + 5 O2
El punto final de la valoración se visualiza cuando la solución que se
titula(analito) adquiere un color débil rosa
Caracteristicas del agua oxigenada
El agua oxigenada es un liquido incoloro de sabor metálico y
picante
Desprende oxigeno por acción del calor
Es estabilizada con la adicion de acetanilida o acido benzoico
Se debe conservar en frascos oscuros
89. ANALISIS DE AGUA OXIGENADA
Medir exactamente 1 ml de solución problema, añadir 50ml
de agua destilada y 1 ml de acido sulfurico concentrado,
calentar tutular hasta rosa pálido.
Calculos:
H2O2 → 2H + O2 + 2 e
Pe = PM / 2 37.o2 g / 2 = 17.01 g
Porcentaje de H2O2 (agua oxigenada)
% H2O2 = ml gastados x fc x 0.imeq7ml x 0.01701 g/meq x 100
volumen de la muestra
90. Calculo del volumen de oxigeno
desprendido
2H2O2 → 2H2O + O2
Volumen desprendido = X g de H2O2 x 22.4 L =
2(34.02 g )
91. YODOMETRIA
La yodometria se basa en la valoración del yodo que se
libera por acción del yoduro agregado en exceso.
El yodo liberado se titula con una solución estandar de
tiosulfato de sodio.
El yoduro es un reductor moderadamente fuerte, que se
utiliza en el análisis de oxidantes
Etapas de los análisis yodometricos:
1. Formacion de yodo
2. Titulacion de yodo
3. Determinacion del punto final
92. 1. Formacion de yodo.-
Consiste en reducir la sustancia oxidante con un exceso
moderado de yoduro de potasio (que no necesita ser
medido) como consecuencia de esta reacción estequio
metrica entre la cantidad inicial de oxidante y la cantida
de triyoduro o yodo producido, es decir son equivalentes
Agente OX + Yoduro de potasio → Agente Red +
triyoduro
2. Titulacion de yodo.-
El yodo liberado se valora con solución de tio sulfato de
sodio; como la cantidad de yodo liberado es equivalente
al analito, los cálculos se efectúan en función de este
I2 + 2S2O3 → 2 I + S4O6
93. Determinacion del punto final.-
En este método es fácil detectar el punto final, debido a que
en este método se caracteriza por la desaparición del iodo
que se valora.
Los métodos para póder percibir el punto son los siguientes:
1. Yodo como auto indicador:
. El método funciona cuando los componentes de las
soluciones reaccionantes son incoloras
. El punto final se señala cuando desaparece la ultima
cantidad precipitable de yodo
. La desaparición del color amarillo del yodo, es una
manera muy sencilla para localizar el punto final de la
valoracion
94. 2. :Almidon
Es el indicador, mas usado, dando color azul alas
soluciones que contienen trazas de yodo, características:
Se utiliza el almidon de papa (es el mas común) pero
también de arroz
Ambos contienen Mayor cantidad de amilasa y menorᵦ
proporcion de amilosaἀ
El almidon es visible aun en concentraciones de yodo muy
bajas 2x10 - 7 M
Precauciones en el uso del almidon:
1. Solo se lo debe emplear a temperatura ambiente
2. Debe guardarse de manera que no sea expuesto al aire y
bacterias
3. Se le debe añadir con servador, Ac salicílico timol o glicerol
95. 3. Las soluciones empleadas deben ser de reciente
preparación
4. No debe emplearse en solucione con alta concentración
de yodo porque lo descompone
5. Se agrega inmediatamente antes del punto final de la
valoración (se aprecia un débil color amarillo)
6. No puede aplicar2se a soluciones fuertemente acidas,
porque hidrolisis del almidon
Tio sulfato de sodio.- (Na2S2O3 . 5 H2O = 248.20 g/mol)
. No suele considerarse como estándar primario porque
eflorece fácilmente.
. Se prepara una solución de concentración mas o menos
deseada
96. Se estandariza frente a una sustancia que sea estándar
primario
O frente a una solución de Yodo normalizada
FACTORES QUE AFECTAN LA ESTABILIDAD DEL TIO
SULFATO
1. El CO2 disuelto en agua(Ac. Carbonico) origina
descomposición incipiente de azufre
S2O3 + H2O + CO2 → HCO3 + HSO2 + S
2. PH menor a 5 descompone a la solución
S2O3 + H ↔ HS2O3 → HSO3 + S
3. Presencia de metales pesados que en presencia de
oxigeno causan oxidación gradual del tio sulfato
2Cu + 2 S2O3 → 2Cu + S4O6
97. 4. Exposición a la luz solar y oxigeno atmosférico
2Na2S2O3 + O2 → 2Na2SO4 + 2 S
5. Experimentalmente el PH adecuado es 9 y 10 aunque
generalmente el PH = 7 suficiente
Una manera frecuente de conservar el tio sulfao es agregar un
pequeña cantidad de base como Na2 CO3 Borax, fosfato acido
de sodio.
Preparación de la solución de tio sulfato de sodio:
. El yodo oxida al tio sulfato a ion tetra tionato
I2 + 2 S2O3 → 2 I + S4O6
Produciéndose la oxidación siguiente
2 S2O3 → S4 O6 + 2 e
98. Por tanto el equivalente gramo del tio sulfato es:
Pe = PM / N = 2( Na2S2O3 . 5 H2O ) = 2(248.2g)
2
Pe = 248.2 g
Estandarización de la solución de Tio Sulfato:
Se puede utilizar varias sustancias como estándar
primario, pero la mas usada es:
Yodato de potasio, que tiene una pureza de 99.9%
Tiene como desventaja poseer un bajo peso equivalente
Por lo que se debe tomar una cantidad mayor y (tomar
alícuota) disolver en fiola y tomar una alícuota (estandar
secundario)
99. El ion yodato reacciona rápidamente con el yoduro en
solución ligeramente acidas dando yodo
IO3 + 5 I + 6H → 3 I2 + 3 H2O
Donde:
La semi reacción de oxidación es:
IO3 + 6H + 6 e → I + 3H2O
La semi reacción de reducción es:
I → ½ I2 + e
100. Sumando ambos miembros:
IO3 + 6H + 6e → I + 3H2O
I → ½ I2 + e
____________________________________
IO3 +6H + 6I + 6e → I + 3I2 + 3 H2O + 6e
Simplificando se tiene
IO3 + 6H + 5 I → 3I2 + 3H2O
Por tanto su peso equivalente sera:
Pe = 214.02 = 35.67 g
6
101. Valoración yodimetrica de muestra ( officinale)
Determinación del contenido de yodo en la tintura de
yodo.-
Llamada también tintura de yodo débil o solución de yodo
para uso quirúrgico.
Liquido pardo rojizo transparente
Tiene olor a yodo y alcohol
Es una solución antiséptica y bactericida
La tintura de yodo contiene:
yodo ------------------------------- 2g
yoduro de potasio---------------- 2.4g
Alcohol de 50 grados-csp ---- 100ml
102. Contiene :
2% de yodo dentro del rango de no menos de 1.8 ni mas
de 2.2% P/v de yodo
y no menos de 2.2% ni mas de 2.6% de yoduro de
potasio
Disuelto en alcohol de 50 grados
Preparación de un litro de solución N/10 de tio sulfato de
sodio
Se pesan 25g de tio sulfato R.A disolver en agua destilada
hervida y fría completar volumen a 1000ml y homogenizar
Valoración de la solución N/10 de tio sulfato de sodio con
yodato de potasio
IO3 + 6H + 5I + 6e → 3I2 + 3H2O (practica)
103. METODO YODIMETRICO
Este método permite determinar agentes reductores,
utilizando oxidantes netos
En el campo del análisis farmacéutico, este método es
bastante útil para determinar:
Contenido de vitaminas en preparados nutricionales
Vitamina C en todas sus formas de presentación.
Análisis de miel de abejas y sus posibles adulteraciones
Característica: se caracteriza porque el punto final de la
titulación se visualiza un color azul en la solución problema
utilizando como indicador almidón
104. 1.Preparacion de solución 0.1N de yodo.-
2 I2 + 2e → 4 I
Pesar lo mas exacto posible 12,69g de yodo grado RA ,
colocar en un baso de precipitado y adicionar 40 g de
yoduro de potasio libre de yodatos y 25 ml de agua,
disuelva todo el yodo y transfiera toda la solución a fiola de
1000ml, homogenizar
2. Estandarización de la solución de yodo.-
Se sigue la técnica del estándar secundario, para lo que se
toma una alícuota de la solución de yodo y se valora con
solución de tio sulfato de sodio 0.1N estándar, según:
Reacción de valoración
I3 + 2 S2O3 → 3 I + S4O6
105. Calculo del factor de corrección
FC = ml gastados del titulante x fc
20 ml de solución de yodo
Vc = 0.1N X Fc
Análisis de muestras de vitaminas en preparados
farmacéuticos.
Análisis del contenido de vitamina C
Pesar una tableta de vitamina C que contenga 500mg, disolver
en 50 ml de agua destilada y filtrar en fiola de 100ml enrasar,
tome una alícuota de 25 ml de la muestra, proceda a titular
106. VOLUMETRIA DE PRECIPITACION
Los métodos de precipitación se basan en reacciones que
van acompañadas de la fonación de algún compuesto
difícilmente solubles, las reacciones donde ocurre
precipitación no son muy numerosas en volumetría
A + B → AB
analito Titulante ppdo ( producto insoluble)
Para que una reacción química sea empleada en este
método debe cumplirse requisitos indispensables
La velocidad de reacción entre el precipitante y la
sustancia que ha de precipitar ha de ser rápida
La reacción debe ser cuantitativa y debe transcurrir en
relación estequiometria definida
107. El precipitado debe ser prácticamente insoluble
Los resultados de la titulación varían debido debido a
fenómenos de absorción (co precipitación)
Debe permitir una posibilidad de establecer el punto de
equivalencia en la titulación
Limitaciones:
1. Estas exigencias limitan la aplicación de las reacciones
en el análisis volumétrico
2. La principal limitación es que falten indicadores
adecuados
ARGENTOMETRIA:
Es un método de análisis por precipitación que se basa en
las reacciones de precipitación de las sales de plata muy
poco solubles
108. Se emplean para determinar presencia de haluros
X + Ag → AgX
Analito Titulante Insoluble
X = Cl, Br, I
Procedimientos para establecer el punto de equivalencia.-
En los metodos de titulacion con AgNO3 se usan con mayor
frecuencia los siguientes metodos:
Metodo de Morh.- se aplica para determinar cloruros y
bromuros,utilizando como indicador cromato de potasio; el
método se basa en la capacidad de:
Ag + CrO4 → AgCrO4
Pardo rojizo
109. Este precipitado se forma o comienza a depositarse
después que los iones cloruro sean precipitados por
completo como AgCl
Cl + AgNO3 → AgCl ↓
AgCl ↓ + CrO4 → Ag CrO4
Metodo de Volhard.- Se basa en la capacidad que muestra el
Fe (III) de dar con el SCN iones complejos solubles en agua
de intenso color rojo; utilizando como indicador ( sulfato
ferrico amonico)
Fe + SCN → [ Fe ( SCN)6 ] -3
Al mismo tiempo la Ag forma con el SCN sales de AgSCN
fácilmente solubles
110. Esto permite titular soluciones de Ag con solución patron
NH4 SCN
Ag + SCN → Ag SCN ↓
Café intenso
INDICADORES.-
Es necesario disponer de alguna forma de señalar el punto
final en la volumetría de precipitación; el medio mas sencillo
es el empleo de un indicador visual
Se cuenta con varios indicadores pero no es posible ofrecer
una teoría general sobre su acción, puesto que cada uno es
especifico para cada valoracion
111. Mecanismo de acción del indicador:
Uno de los , mecanismos de acción del indicador es la
formación de una sustancia coloreada, esto por reacción
del indicador con exceso de valorante.
En volumetría de precipitación donde el producto final es
la formación de un precipitado, cobra demasiada
importancia el conocimiento y manejo del producto de
solubilidad
PRODUCTO DE SOLUBILIDAD: Llamado también Kps o
simplemente (S)
Es una constante para un soluto – disolvente a temperatura
dada
112. BA(s) ↔ B + A
Donde :
BA(s) representa la fase solida la misma que en solución acuosa
diluida no presenta la forma sin disociar, por tanto:
Kps = [B ] [ A]
Utilidad del Kps:
Permite calcular una de las concentraciones ionicas si se conoce
la otra
El calculo es en función de la estequiometria, que relaciona las
concentraciones ionicas
De tal manera que una que una solución de la sal BA que se
disuelve produce un ion B Y otro A
113. Ejercicios:
El Kps para el AgCl en agua es 1X 10 -10 Cual es la
solubilidad molar del cloruro de plata
Calculo de las curvas de valoración.
Puede predecirse cuantitativamente el curso de una
volumetría de precipitación si se conoce el producto de
solubilidad de la sal formada en la valoracion.Eso
representa graficamente comom una vloracion del Pb
donde:
pB = log de [B ]
114. Callar la curva de titulación para la valoración de 100ml de
NaCl 0.1N con AgNO3