SUBSECRETARIA DE EDUCACIN SUPERIOR TECNOLGICO NACIONAL DE MXICO

INSTITUTO TECNOLGICO DE CIUDAD VALLES

INGENIERA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

QUIMICA ANALITICA

GRUPO A

UNIDAD 4 ANALISIS CUANTITATIVO VOLUMETRICO

ALUMNA: Magdalena Nanely Fonseca Alvarez

CD. VALLES S.L.P. MAYO DEL 2015

CONCEPTO DE LOS METODOS VOLUMTRICOSLos mtodos de valoracin son mtodos analticos en los que la cantidad de analito se determina a partir de la cantidad de reactivo estndar que se necesita para reaccionar completamente con el analito.En las valoraciones volumtricas se determina el volumen de una disolucin de concentracin conocida, que se necesita para reaccionar, de forma prcticamente completa con el analito. EN QUE CONSISTES EN METODO VOLUMETRICO?Este mtodo consiste en la medicin de capacidad de combinacin de una sustancia, por medio de la medicin cuantitativa de volumen necesario para reaccionar estequiomtricamente con otra sustancia.OBJETIVOS-Calcular el contenido de humedad a partir de la prdida de peso de una muestra.-Estandarizar una solucin para determinar su concentracin real.-Determinar el contenido de cido acetilsaliclico de una aspirina mediante una volumetra cido-base.-Fundamentos Tericos.CLASIFICACIN Acido-Base: Se valora una disolucin de un cido o una sal base dbil y acido fuerte, mediante una base.Oxido-Reduccin: El reactivo valorante provoca la oxidacin o reduccin de la sustancia a analizar.Reaccin de Precipitacin: El reactivo valorante provoca una precipitacin de un compuesto de composicin bien definida.Volumetra de Complejacin: El reactivo forma un complejo en la sustancia a analizar.METODOS DE ETANDARES Y ESTANDARIZACIN.La calibracin es el proceso que permite confirmar que la seal medida por un instrumento es correcta. Se refiere al aseguramiento de que un instrumento y/o aparato funciona correctamente.La estandarizacin es el proceso por el que se determina experimentalmente la relacin entre la seal y la cantidad de analito. Los mtodos de estandarizacin pueden dividirse en dos tipos: los que utilizan estndares externos y los que utilizan estndares aadidos a la muestra.1. ESTNDARES EXTERNOS: son los que utilizan uno o varios patrones que contienen concentraciones conocidas de analito. Se denominan as porque se separan y analizan separadamente de las muestras.2. ESTNDARES AADIDOS: se dividen a su vez en dos categoras: los que se denominan estndar interno y los de adicin estndar. Los dos requieren aadir una cantidad conocida de estndar a cada muestra que se analiza.2a) Estndar interno: requiere adicionar el patrn a la muestra as como a la disolucin blanco. El estndar debe ser lo suficientemente diferente qumicamente al analito, para que cuando se le detecte en el mismo experimento, no interfiera en el anlisis y lo suficientemente similar para que tenga el mismo comportamiento. El estndar interno puede aadirse antes de la preparacin de la muestra o antes de la medida.2b) Adicin estndar: son cantidades fijas de analito que se aaden a cada muestra, despus de una medida inicial, la medida se vuelve a realizar despus de cada adicin. Las adiciones y las medidas normalmente se llevan a cabo una o dos veces, y por extrapolacin, se averigua la concentracin de analito presente en la muestra al comienzo. La adicin de los patrones, en este proceso, se realiza despus de haber completado la preparacin de la muestra.Para estandarizar un mtodo se determina el valor de k (k = Sref/Cs, siendo Sef la seal y Cs la concentracin conocida del analito) midiendola seal de una o ms referencias, para cada una de las cuales contiene una cantidad conocida de analito.ESTANDAR PRIMARIOEn qumica es una sustancia confiable, fcilmente cuantificada. Las caractersticas de un estndar primario incluyen:1. Alto pureza2. Estabilidad (punto bajo reactividad)3. Bajo higroscopicidad yflorescencia.4. Alto solubilidad (si est utilizado adentro titulacin) 5. Alto peso equivalente.ESTANDAR SECUNDARIOUn patrn secundario tambin es llamado estndar secundario y en el caso de una titulacin suele ser titilante o valorante. Su nombre se debe a que en la mayora de los casos se necesita del patrn primario para conocer su concentracin exacta .El patrn secundario debe poseer las siguientes caractersticas:1. Debe ser estable mientras se efecta el anlisis.2. Debe reaccionar rpidamente con el analito.3. La reaccin entre el valorante y el patrn primario debe ser completa o cuantitativa y as tambin debe ser la reaccin entre el valorante y el analito.4. La reaccin con el analito debe ser selectiva o debe existir un mtodo para eliminar otras sustancias de la muestra que tambin pudieran reaccionar con el valorante.5. Debe existir una ecuacin balanceada que describa la reaccin.ESTANDARIZACION Se conoce como estandarizacin al proceso mediante el cual se realiza una actividad de manera standard o previamente establecida. El trmino estandarizacin proviene del trmino standard, aquel que refiere a un modo o mtodo establecido, aceptado y normalmente seguido para realizar determinado tipo de actividades o funciones. Un estndar es un parmetro ms o menos esperable para ciertas circunstancias o espacios y es aquello que debe ser seguido en caso de recurrir a algunos tipos de accin; tiene como connotacin principal la idea de seguir entonces el proceso standard a travs del cual se tiene que actuar o proceder. Al mismo tiempo, esta idea supone la de cumplir con reglas que, si bien en ciertos casos pueden estar implcitas, en la mayora de las oportunidades son reglas explcitas y de importante cumplimiento a fin de que se obtengan los resultados esperados y aprobados para la actividad en cuestin. La estandarizacin, entonces, es en este sentido el fenmeno mediante el cual los diferentes procesos de fabricacin globales convergen hacia un nico estilo que predomina a nivel mundial y que busca establecer similitudes entre cada tem sin importar de dnde provengan estos o hacia donde vayan. Esta visin del trmino estandarizacin ha recibido importantes crticas por representar la anulacin de la diversidad a nivel global.METODOS DE VOLUMETRIA DE ACIDO-BASEDefinicin:Los mtodos volumtricos acido-base son aquellos donde el analito reacciona con un agente oxidante o reductor de concentracin conocida. Estos mtodos tienen mucha aplicacin en la determinacin de una amplia variedad de especies inorgnicas, orgnicas y bioqumicas.Caractersticas de una Reaccin Volumtrica:*Completa*Rpida*Estequiometria*Procedimiento fcilCURVAS DE TITULACION E INDICADORESAl examinar una reaccin para determinar si se puede utilizar para una titulacin, es instructivo construir una curva de titulacin. Para las titulaciones cido-base, una curva de titulacin consiste en graficar el pH (o el pOH) contra los mililitros de titulante. Estas curvas son muy tiles para juzgar la factibilidad de una titulacin y para seleccionar el indicador adecuado. Examinaremos dos casos: la titulacin de un cido fuerte con una base fuerte y la titulacin de un cido dbil con una base fuerte.TIPOS DE CURVAS*Sigmoidal. *Segmento-Lineal.Los indicadores:Son agentes qumicos que participan en un equilibrio competitivo con el analito o agente valorante que reaccionan en las proximidades del punto de equivalencia, haciendo perceptible el punto final de la valoracin.VOLUMETRIA EN REACCIONES DE FORMACIN DE PRECIPITADOS Es similar a la Valoracin cido base, los clculos de equilibrio se basan en el kbps, como producto de la reaccin se forma una sal poco soluble que precipita cuando se llega al punto de equivalencia, donde la concentracin de la sustancia buscada en la solucin es mnima; en ese momento el indicador reacciona con el analito, detectndose de esta manera el punto final de la valoracin X - + Ag+ XAg Analito Agente ppte Precipitad

Formacin del Precipitado

EQUILIBRIO EN SOLUCIONES ACUOSAS DE COMPUESTOS INICOS POCO SOLUBLES El equilibrio qumico se puede presentar en: homogneo y heterogneo en un proceso. Se tiene un equilibrio homogneo, cuando el equilibrio se establece en una fase, es decir en una mezcla de gases, una solucin liquida, etc.; y un equilibrio heterogneo, cuando el equilibrio consta de ms de una fase, es decir gas y slido o lquido y slido. Los compuestos inicos que forman soluciones acuosas, pueden clasificarse por su conductividad en electrolitos fuertes (completamente disociados), y dbiles (poco solubles).

SALES POCO SOLUBLESUna de las aplicaciones ms sencillas en un equilibrio qumico es el hallar la concentracin de una sal poco soluble. Por ejemplo, si tomamos la disociacin del cloruro de plata en un medio acuoso.INDICADORES POR PRECIPITACIONLas sustancias indicadoras, en virtud de su tendencia de reaccionar con el reactivo o la sustancia valorada, entra en competencia con uno de los participantes de la reaccin.Este cambio en el indicador, se produce debido a que durante el anlisis se lleva a cabo un cambio en la condiciones de la muestra e indica el punto final el punto final de la valoracin. El funcionamiento y la razn de este cambio varan mucho segn el tipo de valoracin y el indicador.Su clasificacin de acuerdo a su valoracin en la se utilizan es:*Indicadores de Oxido-Reduccin*Indicadores de Precipitacin*Indicadores de formacin de Complejos o Conplejometricos *Indicadores Instrumentales Potencimetro Ampermetros Conductimetricos INDICADORES DE PRECIPITACION Indicadores que forman precipitados coloreados. Reactivos especficos que dan lugar a la aparicin de coloracin. Casi todos los mtodos de precipitacin empleados se pueden describir por medio de una ecuacin general. A + B ABMTODO DE MOHR El mtodo de Mohr, es utilizado en valoraciones qumicas de cloruros y bromuros, con plata, utilizando como indicador el cromato potsico. La formacin de Ag2CrO4, de color rojo, nos indicar el punto final de la valoracin. Durante la valoracin, las condiciones que deben darse deben ser tales que el cloruro precipite de manera cuantitativa como cloruro de plata antes de que se consiga formar el precipitado de Ag2CrO4. Por otra parte, el indicador debe ser lo bastante sensible como para poder dar un cambio de color apreciablemente ntido, con una pequea porcin de plata.Otra de las variables a tener en cuenta en el mtodo de Mohr es el pH. La valoracin debe de llevarse a cabo en una disolucin de tipo neutra, o en su defecto, dbilmente alcalina, en un intervalo que se comprende de entre pH 7 al pH 10.5. As, en medio cido, el indicador se protona, mientras que a un pH alcalino, se podra ver precipitado el hidrxido de plata antes que el cromato de plata incluso. El ajuste del pH, cuando la disolucin es algo cida, puede realizarse simplemente aadiendo bicarbonato sdico.MTODO DE VOLHARDEl mtodo de Volhard es un tipo de valoracin qumica, que trata la plata con sulfocianuro (tiocianato). Tambin puede ser utilizada para valorar haluros y otras sustancias que precipiten con plata a travs una valoracin por retroceso. La plata puede ser valorada en medio cido con KSCN o tambin con NH4SCN, el producto formado, AgSCN, es una sal de color blanco y de tipo muy poco soluble. Un poco de exceso de sulfocianuro se detecta de manera clara en presencia de Fe^3+, ya que este ion forma un complejo de color rojo con el tiocianato, que en medio cido se detecta a concentraciones muy bajas. Debido a que el indicador es muy sensible a un exceso de tiocianato, el blanco del indicador es muy pequeo.Los equilibrios que tiene lugar son:

Ag^+ + SCN^- AgSCN

Cuando termina de reaccionar la plata, un exceso ligero de SCN^- forma el complejo de color rojo con los iones frricos, hecho que indica el final de la valoracin: SCN^- + Fe ^3+ FeSCN^2+

Una aplicacin importante que tiene el mtodo de Volhard, es la determinacin y anlisis del cloruro en medio cido, ya que los haluros no pueden titularse en medio fuertemente cido por el mtodo de Mohr por ejemplo, ni siguiera puede realizarse por el mtodo de Fajans.A la disolucin con contenido de Cl^-, se le aade un exceso de nitrato de plata valorado, y la plata que no ha reaccionado se valora por retroceso con sulfocianuro patrn.MTODOD DE FAJANS En las valoraciones qumicas que utilizan el mtodo Fajans se suelen usar indicadores conocidos como, de absorcin. Dichos indicadores fueron descubiertos por el propio Fajans, un fsico y qumico polaco, cuando se encontraba estudiando la activacin de ciertos halogenuros de plata por colorantes del grupo de las ftalenas.Para poder elegir un indicador de Fajans correcto, hay que tener en cuenta que se absorben de manera preferente aquellos iones que forman con los de la red del precipitado los compuestos menos solubles. El indicador que se elija debe de ser ms soluble que el compuesto cuyo precipitado se est formando. De esta manera, en la valoracin de cloruro no se puede utilizar eritrosina como indicador, pues es menos soluble, y reaccionar con la plata antes que con el cloruro. Este hecho sugiere la posibilidad de valorar de manera selectiva un ion en presencia de otro que tambin reaccione con el valorante, si existe un indicador de solubilidad intermedia.VOLUMETRIA EN REACCIONES DE PRECIPITACINEl fundamento de reaccin de precipitacin: Analito + Valorantes (agente precipitante) Precipitado A diferencia de las gravimetras, el precipitado normalmente no se asla y se continua adicionando el agente valorante hasta que se alcanza el P.E. El volumen del agente valorante consumido se relaciona con la concentracin del analito. Los mtodos volumtricos basados en la formacin de precipitados escasamente solubles se designan con el nombre de volumetras de precipitacin. Los requisitos que debe reunir una reaccin para ser utilizada en volumetra de precipitacin son los ya enunciados:1- Rapidez: este requerimiento generalmente no se cumple debido a que son pocas las reacciones de precipitacin que presentan un perodo de induccin breve. 2- Estequiometria y ausencia de reacciones laterales: la estequiometria debe ser perfectamente definida y conocida. Otros factores negativos a tener en cuenta son a) formacin de soluciones slidas y b) precipitacin en todas sus formas.3- Presencia de un sistema de indicacin adecuado para evidenciar el punto final:a) Indicadores cido-baseEj. El uso de fenolftalena en la valoracin de ion Ba2+ con CO3 2-b) Indicadores redox: Ej. El uso de difenilamina en la determinacin de Zn2+ con [Fe (CN)6]4- c) Indicadores de iones: Se deben diferenciar dos tipos de estos De iones en solucin De iones adsorbidos

VOLUMETRIA EN REACCIONES OXIDOREDUCCIONLas reacciones cido-base, de precipitacin y de formacin de complejos, se describi su comportamiento en la valoracin con la ayuda de las constantes de equilibrio. Es posible describir de modo similar las reacciones de valoracin redox; sin embargo, se acostumbra utilizar el potencial elctrico asociado con el proceso de transferencia electrnica como medida de la tendencia a que ocurra una reaccin, en lugar de la correspondiente constante de equilibrio. Una curva de valoracin, para una valoracin redox, se representa como una grfica del potencial (en volts) en funcin del volumen de valorante.Indicador Redox Un indicador redox es una sustancia cuyo color es intenso, bien definido, y distinto en sus estados oxidado y reducido. Se utilizan como indicador en las titulaciones redox, ya que estas sustancias requieren slo un ligero cambio en la proporcin de un estado u otro, para variar de color, y no alteran significativamente el titulante, ya que el color se puede apreciar aun cuando la concentracin del indicador es baja. Entonces, cuando se ha llegado al punto de equivalencia, una sola gota ms del titulante har variar al indicador.Valoracin redoxEn una valoracin redox se aade una de las disoluciones gota a gota desde una bureta sobre la otra disolucin (matraz Erlenmeyer) hasta que se produce un cambio de color.Una valoracin redox (tambin llamada volumetra redox, titulacin redox o valoracin de oxidacin-reduccin) es una tcnica o mtodo analtico muy usado, que permite conocer la concentracin de una disolucin de una sustancia que pueda actuar como oxidante o reductor.[1] Es un tipo de valoracin basada en una reaccin redox entre el analito (la sustancia cuya concentracin queremos conocer) y la sustancia valorante. El nombre volumetra hace referencia a la medida del volumen de las disoluciones empleadas, que nos permite calcular la concentracin buscada.