El documento introduce la química analítica y describe su importancia en la sociedad. La química analítica determina la composición de materiales mediante el análisis químico y el desarrollo de métodos e instrumentos. El análisis químico es importante para el control de calidad, el diagnóstico médico, y otras aplicaciones en la industria, agricultura, medio ambiente y más.

1. Introducción a la química analítica
Química Analítica : La ciencia y el arte de determinar la
composición de materiales con base en los elementos o
compuestos que lo integran.
Desarrolla y mejora métodos e instrumentos para obtener
información sobre la composición y naturaleza química de la
materia.
Análisis químico:
Control de calidad de materias primas y productos acabados.
Especificaciones de calidad
Diagnóstico de enfermedades

2. DEFINICIONES DE ANÁLISIS QUÍMICO
Comprende un conjunto de técnicas, físicas y químicas, que se emplean
para determinar la composición de cualquier sustancia.
Consiste en la observación (aspecto cualitativo) o medida (aspecto
cuantitativo) de las propiedades de la muestra de material con el fin de
identificar y determinar las proporciones en que los mismos se hayan
presentes en la misma.

3. IMPORTANCIA DE LA QUIMICAANALITICA
La Química Analítica juega un papel muy importante en la vida diaria . la sitúan
en el centro de nuestra vida diaria
 Todos los productos industriales deben llegar al consumidor cumpliendo unas
especificaciones , las cuales solo se satisfacerán si el producto posee la
composición correcta ya que todas las propiedades del material dependen de su
naturaleza química.
 En el caso de los productos naturales, la presencia o ausencia de ciertos
productos químicos provocara su toxicidad para el consumo
La Química Analítica también entra en el terreno de la legislación colaborando
en la elaboración de leyes que permitan proteger al consumidor, al medio
ambiente, ect. (estableciendo normas de calidad, limites tolerables de tóxicos).
Otra función es el desarrollo de técnicas y métodos de análisis que permitan la
ejecución de esas leyes

4. ACTIVIDADES DELANÁLISIS QUÍMICO EN LA SOCIEDAD :
LA INDUSTRIA
La Química Analítica desarrolla un papel vital en todas las etapas de la
producción industrial
 Comienza con el control de los materiales de partida
 Continua con el control de los productos intermedios
Sigue con el control de calidad del producto final
 Finaliza con el control de los vertidos o efluentes
 La labor del químico analítico en la industria se agrupa en 5 áreas:
1. - Análisis de rutina y estándar (laboratorio de control decalidad)
2.- Desarrollo de métodos, adaptando los ya existentes o desarrollando
otros nuevos para resolver problemas
3.- Desarrollo de técnicas , diseñando nueva instrumentación para
detectar materiales con mas sensibilidad y selectividad, con el objeto de
enfrentarse a nuevos problemas
4.- Reserva científica : Dirección o participación en proyectos I+D
5.- Resolución de problemas inmediatos, colaborando en la resolución de
problemas como quejas de clientes, dificultades en la planta , ect..

5. ACTIVIDADES DEL ANÁLISIS QUÍMICO EN LA SOCIEDAD
Otras actividades de la Química Analítica en la sociedad : La lista de áreas en
las que el Análisis Químico ejerce su actividad esenorme.
 Clínica y medicina:
 Ayuda a los médicos en su diagnosis
 Estudio de la evolución de tratamientos (determinando compuestos en
sangre u orina o la concentración de ciertos medicamentos)
 Identificación de tóxicos
 Protección del consumidor y del medio ambiente:
 Análisis de aguas y alimentos
 Niveles de sustancias peligrosas
 Contaminantes en vertidos industriales
 Agricultura y Ganadería:
 Análisis de fertilizantes
 Determinación de tóxicos en suelos, cosechas o en animales.
 Arqueología yArte:
 Participación en la conservación de obras de arte
 Criminología:
 Química forense
A la vista de la elevada presencia del Análisis Químico en las actividades de
nuestra sociedad Chalmers afirma que : “ La sociedad moderna depende de la
Química Analítica desde la química prenatal hasta lasepultura”

6. Tiempo Costo
Evaluación Económica
Exactitud
Incertidumbre
Formas de evaluar la resolución de un problema de análisis

7. Metodología del Análisis Químico
Definición del
problema
Elección del
método
Toma de
muestra
Transformación
de la muestra
Adquisición de
los datos
Tratamiento
de los datos
Valoración de los
resultados
Resultados
Operaciones previas
Método analítico

8. Tipos de análisis
Análisis
Cuantitativo:
El analito se cuantifica
o determina expresando
la fracción de muestra
que lo contiene (determinación)
Separación Analítica:
Operación mediante la cual se separan o resuelven
los componentes de una muestra.
Posteriormente, en ocasiones se pueden identificar y
(o) cuantificar el analito o los analitos (multianálisis)
Cualitativo:
Elementos, iones o
compuestos se identifican
en una muestra

9. Métodos de Análisis
Métodos clásicos
Métodos Instrumentales
Métodos de separación

10. Selección del método de análisis
Debe responder a distintos criterios:
1 ¿Naturaleza del problema a resolver?
2 ¿Técnicas analíticas disponibles?
3 ¿Tipo de muestra que hay que recolectar?
Y tener en cuenta:
* Nivel de concentración del analito
* Grado de exactitud requerida
*Componentes matriciales
•Coste del análisis
•Existencia de muestras estándar o patrón
¡Las dificultades en la selección disminuye si se dispone
de estándares o muestras patrón!

11. Problema científico, técnico,
económico o social
Problema analítico
Contaminación de un río
Identificación y determinación de
contaminantes orgánicos e inorgánicos
“Doping “en los Juegos Olímpicos
Determinación de anfetaminas,
hormonas, ect, en muestras de orina
Adulteración de aceite de oliva con
otras grasas
Determinación de grasas vegetales y
animales en el aceite
Toxicidad en juguetes
Determinación de Cd en pinturas
amarillas
Antigüedad de un zircón
(mineral de Th y U)
Determinación de las relaciones
isotópicas de Pb en el mineral
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA ANALÍTICO

12. Términos ligados al análisis:
Muestra: parte representativa de la materia objeto del
análisis.
Analito: especie química que se analiza
Técnica: medio de obtener información sobre el
analito
Método: conjunto de operaciones y técnicas aplicadas
al análisis de una muestra
Análisis: estudio de una muestra para determinar su
composición o naturaleza química

13. Características de calidad de los métodos analíticos
Exactitud: grado de concordancia entre el resultado y un valor de referencia
certificado.
Precisión: grado de concordancia entre los datos obtenidos de una serie.
Refleja el efecto de los errores aleatorios producidos durante el proceso
analítico.
56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68
Precisión alta
Exactitud alta
Precisión alta
Exactitud baja
Precisión baja
Exactitud baja
Precisión baja
Exactitud alta
X

X

X

X

Valor real

14. Formas de expresar la precisión y exactitud
Rara vez los resultados se refieren a un solo análisis de
una sola toma de muestra
Lo habitual es que se analicen 2 o 5 réplicas de la muestra,
al producirse rara vez los mismos resultados, se promedia el
resultado final (media).
La precisión se estima en términos de desviación estándar
absoluta o mejor relativa o en ocasiones mediante análisis
de la varianza.
Los errores ( falta de exactitud) se estiman como absolutos
o relativos
Los errores se clasifican en: determinados, sistemáticos
indeterminados, aleatorios
crasos, aberrantes

15. Causas de errores
Errores sistemáticos (determinados), presentan tres causas
posibles:
1. Errores instrumentales
2. Errores de procedimiento
3. Errores personales
Los errores de procedimiento se estiman analizando
muestras estándar
Los errores indeterminados presentan fuentes de error más
difícilmente evaluables debido a las variables implicadas en
ellos.
Son frecuentes en la determinación de “trazas”, en las que
se trabaja al límite de sensibilidad del instrumento
¡Uno y otro tipo de errores son susceptibles de un tratamiento
estadístico de datos para su aminoración!

16. Calidad de un método analítico
Se expresa en términos de:
Sensibilidad
Selectividad
Precisión
Exactitud
Seguridad o fiabilidad
Coste, rapidez y sencillez

17. Sensibilidad: Capacidad para discriminar entre pequeñas diferencias
de [ ] del analito. Se evalúa mediante la sensibilidad de calibración que
es la pendiente de la curva de calibración a la [ ] de interés.
Límite de detección: concentración correspondiente a una señal de
magnitud igual al blanco mas tres veces la desviación estándar del
blanco.
Intervalo dinámico: intervalo de [ ]s entre el límite de cuantificación y
el límite de linealidad
Selectividad: Cuantifica el grado de ausencia de interferencias
debidas a otras especies contenidas en la matriz.
Seguridad: amplitud de condiciones experimentales en las que puede
realizarse un análisis.

18. 2.- TOMA DE MUESTRA
El objetivo básico de cualquier programa de muestreo es asegurar que la muestra
tomada sea REPRESENTATIVAde la composición del material a analizar
El programa de muestreo consta de las siguientes etapas:
1.- Estudios Preliminares
2.- Definición de los parámetros a determinar
3.- Frecuencia de muestreo y tamaño de muestra
4.- Elección de los puntos de muestreo
5.- Tipo de muestra a analizar
6.- Estado físico de la fracción que se va a analizar
7.- Propiedades químicas del material
8.- Selección del sistema de preparación, transporte y almacenamiento
9.- Reducción de la muestra a un tamaño adecuado
10.- Preparación de la muestra para el laboratorio
En la medida en que se logra que las muestras sean homogéneas y representativas,
el error de muestreo se reduce.

19. 3.- TRANSFORMACIÓN DEL COMPONENTE EN UNA FORMA
MEDIBLE
DISOLUCION DE
TODA LAMUESTRA
LIXIVIACION: DISOLUCIÓN DEL
ANALITO O DE LAMATRIZ
REACTIVOS
Líquidos: agua, ácidos, otros
Sólidos: fundentes
Gases :aire, oxigeno
EXTRACTANTES
Líquidos: agua, ácidos,
disolventes .orgánicos
Fluidos supercríticos
1ª Etapa: Medida de la cantidad a analizar
Necesaria para referir la cantidad del analito encontrado en el análisis ala
composición del material problema
2ª Etapa: Puesta en disolución: ataque y/o
disgregación
OBJETIVOS

20. 3.- TRANSFORMACIÓN DEL COMPONENTE EN UNA FORMA
MEDIBLE
4ª Etapa : Preconcentración
Necesaria cuando la concentración del componente en la muestra es muy
baja.
3ª Etapa : Separación
Es necesaria para aislar el analito en su forma medíble de posibles
interferencias.

21. -Una vez recorrido parte del proceso analítico, se llega a la medida final de
una propiedad analítica de la especie a determinar, que nos dará la cantidad
real presente en la muestra .
-Cualquier propiedad medible que sea función de la concentración ocantidad
del analito sirve de base de un método para la determinación de dicho
componente.
-La medición es un proceso físico realizado por un instrumento de medida ,
que es cualquier mecanismo que convierte una propiedad del sistema en una
lectura útil.
-Las propiedades medibles son muy variadas, por lo que se dispone de una
amplia variedad de métodos analíticos
4.- MEDIDA DE LA ESPECIE AANALIZAR

22. OBJETIVOS DEL TRATAMIENTO DE DATOS
-Optimizar los métodos de análisis.
-Comprobar el funcionamiento correcto de las etapas del proceso analítico
general.
-Proporcionar información satisfactoria sobre la composición delmaterial
objeto de análisis
CALCULOS E INTERPRETACION DE RESULTADOS
-La Quimiometria, es actualmente la disciplina que hace uso de métodos
matemáticos y estadísticos, permitiendo una mayor calidad en la
información obtenida.
-El análisis concluye cuando los resultados obtenidos se expresan de forma
clara , de tal forma que se puedan comprender y relacionar con la finalidad
del análisis
5.- TRATAMIENTO DE DATOS, CALCULOS E
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

23. MétodosAnalíticos
Métodos químicos por
vía húmeda
( se requiere disolución
de la muestra)
Métodos instrumentales
Análisis
volumétrico
Separación
Electro-
químicos
Valoración
(Titulación)
Cromatografía
Potenciometría
Amperometría
Gravimetría
Precipitación
Pesada
Opticos
Emisión
Absorción

24. Estudio de la Química Analítica
Análisis Volumétrico
Métodos Químicos
Análisis Gravimétrico
Rxs químicas
1)
aAbB  AbBa

25. Los métodos volumétricos o de titulación son métodos de análisis
cuantitativos que dependen de una medida exacta de un volumen de
una solución de concentración conocida. Estos métodos de análisis
químicos se usan mucho por que son más rápidos y más convenientes
que otros métodos.
Titulación (titration) - es el proceso por el
cual se determina la cantidad de un
analito en una solución basándose en
una cantidad de un reactivo estándar que
este consume. En otras palabras, se hace
una titulación cuando añadimos un
reactivo de concentración conocida a la
solución de un analito hasta que éste
último reacciona de forma completa con
el reactivo. El volumen del reactivo de
concentración conocida se mide y es
utilizado para determinar la cantidad del
analito .

26. Método Disolución valorante (ejemplos)
Acido-base Acidos y bases de diversa fuerza
Precipitación
Ion Ag (cloruro,ioduro, tiocianato,ect)
Sales mercúricas (Se,sulfuro,ect)
Dicromato, molibdato (Pb); ect
Complejos
monodentados
Ag o Ni (cianuro); Fe (fluoruro); cianuro (Ag) Hg (yoduro);
Yoduro ( Sb,Bi) ;ect
Complejos
polidentados
AEDT (Mg, Co, Cd, Zn, ect)
Oxidimetrias
Permanganato( Fe,Ca) Dicromato (Fe, Sn)
Bromato (As, Sb); Iodato (Sn, Fe)
Yoduro (Sb,Cu,Ni); Yodo (As,Hg,Cd); ect
Reductimetrias Tiosulfato (yodo); hidroquinona ( Cr,Ce,V)

27. Análisis gravimétrico
el análisis gravimétrico consiste en determinar la cantidad proporcionada
de un elemento o compuesto presente en una muestra, eliminando todas
las sustancias que interfieren y convirtiendo el constituyente o componente
deseado en un compuesto de composición definida, que sea susceptible de
pesarse. Los cálculos se realizan con base en los pesos atómicos y
moleculares, y se fundamentan en una constancia en la composición de
sustancias puras y en las relaciones ponderales (estequiometría) de las
reacciones químicas.

28. Método Forma pesable (ejemplos)
Reducción química
Componentes en estado elemental (Ag,Hg,Au,ect)
Formación de precipitados
inorgánicos
Haluros (Ag,Hg), Sulfuros (Hg.Zn),Oxidos (Cu,Cr); Sulfatos (Pb,
Ca)
Carbonatos y percloratos
Formación de precipitados
orgánicos
Oxinatos (Cu,Mo,Nb,Mg)
Dimetilglioximatos (Ni y Pd)
Cupferratos(Fe, Ti,, V);
Métodos Gravimétricos
La propiedad medida es la masa
El analito se aísla en forma pura o formando un compuesto de estequiometria
definida.
Son los métodos mas exactos

29. Métodos Fisicoquímicos: Interacciones físicos o
instrumentales
2)
A) Cromatografía. Conjunto de técnicas de análisis basadas en la
separación de los componentes de una mezcla y su posterior
detección.
Las técnicas cromatograficas son muy variadas, pero en todas
ellas hay:
Fase móvil: gas líquido o fluido supercrítico
Fase estacionaria: sólido o un líquido fijado en un sólido
Los componentes de la mezcla interaccionan de distinta forma con
la fase estacionaria y con la fase móvil. De este modo, los
componentes atraviesan la fase estacionaria a distintas
velocidades y se van separando.

30. En columna
Capa fina
De gases
HPLC

31. B. Métodos Electroanalítico. Son métodos instrumentales de
análisis que emplean las propiedades electroquímicas de una disolución
para determinar la [ ] de un analito.
Las magnitudes electroquímicas, que puede emplear una técnica
electroanalítica son:
Potencial eléctrico
Intensidad de corriente eléctrica
Resistancia eléctrica
Carga eléctrica
Tiempo
Masa Depositada en un electrodo.

32. Según las propiedades medidas se distinguen una serie de técnicas
electroanalíticas:
Potenciometria
Conductimetría
Técnicas voltaamétricas
Electrogravimetria
Columbimetría
Las técnicas electroanalíticas presentan, en general, una buena
selectividad y sensibilidad, asi como un costo menor que otros tipos
de técnicas.

33. La potenciometría es una técnica electroanalítica con la que se puede
determinar la concentración de una especie electroactiva en una
disolución empleando un electrodo de referencia (un electrodo con un
potencial constante con el tiempo y conocido) y un electrodo de trabajo
(un electrodo sensible a la especie electroactiva).
Existen electrodos de trabajo de distinto tipo útiles para distintos cationes
o aniones. Cada vez son más usados los electrodos selectivos de iones
(ESI) o electrodos de membrana. Uno de los más empleados, que se
comenzó a utilizar a principios del siglo XX, es el electrodo de pH (un
electrodo de vidrio). Tipos de electrodos:
•Electrodo metálico
•Electrodo de membrana cristalina
•Electrodo de vidrio
•Electrodo de membrana líquida
•Electrodo de membrana polimérica

34. La conductimetría es un método que se utiliza para medir la
conductividad de una disolución, determinada por su carga iónica, o
salina, de gran movilidad entre dos puntos de diferente potencial. La
conductividad eléctrica es un fenómeno de transporte en el cual la
carga eléctrica (en forma de electrones o iones) se mueve a través de
un sistema.

35. La técnica voltamétrica es una técnica electroanalítica en las que se
aplica un determinado potencial eléctrico a un electrodo (denominado
electrodo de trabajo) sumergido en una disolución que contiene una
especie electroactiva y se mide la intensidad eléctrica que circula por
este electrodo. La intensidad medida es función del potencial aplicado y
de la concentración de la especie electroactiva presente.

36. Electrogravimetría
A diferencia de otro método, en la electrogravimetría es necesario que haya
una corriente eléctrica considerable a lo largo del proceso analítico. Cuando
pasa corriente en una celda electroquímica, el potencial de la celda ya no
es simplemente la diferencia entre los potenciales de los electrodos: el
cátodo y el ánodo (o potencial termodinámico). Debido a este proceso es
necesario aplicar potenciales mayores a los potenciales termodinámicos.
Este es un método de análisis cuantitativo, se basa en el fenómeno de la
electrolisis y consiste en electrolizar una solución de la muestra que se va a
analizar, la cual se deposita cuantitativamente en los electrodos de la celda
electrolítica. Esta electrolisis se realiza usando electrodos de gran superficie
en soluciones bien agitadas hasta una deposición completa. En la practica,
el electrodo sobre el que se deposita la especie electroactiva, se pesa antes
y después de la electrolisis, la diferencia de masa producida por el material
depositado conduce al resultado final.

37. C) Métodos Espectrométricos. Son métodos instrumentales
empleados en química analítica basados en la interacción de radiación
electromagnética (REM), u otras partículas, con un analito para
Métodos
Espectroscópicos
identificarlo o determinar su [ ]. Algunos de estos métodos se emplean
en otras áreas de la química para elucidación de estructuras.
Técnicas espectroscópicas
Técnicas no espectroscópicas
Atómica
Molecular

38. Técnica Excitación Relajación
Espectroscopia de
emisión atómica
calor UV-Vis
Espectroscopia de
absorción atómica
UV-Vis calor
Espectroscopia de
fluorescencia
atómica
UV-Vis UV-Vis
Espectroscopia de
rayos X
Rayos-X Rayos-X
Espectroscopia atómica

39. Espectroscopia molecular
Técnica REM
Espectroscopia Infrarroja IR
Espectroscopia UV-Vis UV-Vis
Espectroscopia
Fluorescencia UV-Vis
UV-Vis
Espectroscopia Resonancia
Magnética Nuclear
Radiofrecuencias

40. Técnicas No Espectroscópicas
Técnica Propiedad
Polarimetría Polarización de la luz
Dispersión óptica rotatoria Polarización de la luz
Refractometria Índice de refracción
Interferometría Índice de refracción
Turbidimetría Dispersión de la luz
Nefelometría Dispersión de la luz
Espectrometría Raman Dispersión

41. Otras técnicas Espectrométricas
Espectrometría de masas
Difracción de Rayos X