CUANTIFICACIÓN EN QUÍMICA ANALÍTICA

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

QUÍMICA ANALÍTICA

CUALITATIVAProporciona información

relacionada con la identidad de la especie atómica o molecular o de los grupos funcionales que están en la muestra

CUANTITATIVA

Proporciona información numérica (cantidad, relación, concentración) de uno o más de estos componentes

QUÍMICA ANALÍTICA CUANTITATIVA

VALORACIONES CURVAS DE CALIBRACIÓN Estándar externo Adiciones estándar Estándar interno

VALORACIONES

Reacción química Especies involucradas Estequiometría Cambios de fase Cuantitatividad de la reacción

Cálculo de concentraciones al equilibrio Identificación del reactivo limitante Condiciones de equivalencia

Permanganato de potasio Ácido oxálico Disolución acuosa de

ácido sulfúrico

KMnO4 H2C2O4 H2SO4 MnSO4 CO2 H2O K2SO4++ + + +22 5 3 10 8

MnO4- H2C2O4 H+ Mn2+ CO2 H2O++ + +25 6 10 82

Keq=10333

VALORACIÓN ÁCIDO - BASE

Valoración del ácido benzoico con base fuerte

Reacción

OH

O

O-

O

+ - +OH H2O

78.910==W

Aeq K

KK

HA A-

VARIACIÓN CONCENTRACIONES

HA + OH- A- +H2OCO

xCo

InicioAgrego

xCoAntes P.eq Co(1-x) ~0

CoP. EQUIV. ~0~0

CoDesp. P.eq Co(x-1)~0

CÁLCULO DE LA CONCENTRACIÓN

REACTIVO TITULANTE Veq (mL) * Conc (mmol/mL) = mmoles R.T. adicionadas

ANALITO mmoles R.T. adicionadas * relación estequiométrica = mmoles analito

Conc. Analito (mmol/mL) = mmoles analito / Vol. Inicial (mL)

(20 mL) * (0.2 mmol/mL) = 4 mmoles R.T.

(4 mmoles R.T) * (1) = 4 mmoles Analito

(4 mmoles Analito) / (25 mL) = 0.16 mmoles / mL = 0.16 M

VALORACIÓN REDOX

CO

xCo

Inicio

Agrego

2/5 xCoAntes P.eq Co(1-2/5 x) ~0

CoP. EQUIV. ~0~0

CoDesp. P.eq Co(x-5/2)~0

MnO4- H2C2O4 Mn2+ CO2 H2O++ +25 6 10 82 + H+

CÁLCULO DE LA CONCENTRACIÓN

REACTIVO TITULANTE Veq (mL) * Conc (mmol/mL) = mmoles adicionadas

ANALITO mmoles R.T. adicionadas * relación estequiométrica = mmoles analito

Conc. Analito (mmol/mL) = mmoles analito / Vol. Inicial (mL)

(20 mL) * (0.2 mmol/mL) = 4 mmoles R.T.

(4 mmoles R.T) * (2/5) = 1.6 mmoles Analito

(1.6 mmoles Analito) / (25 mL) = 0.064 mmoles / mL = 0.064 M

DETERMINACIÓN DEL VOLUMEN DE EQUIVALENCIA

INDICADORES VISUALES

DETERMINACIÓN INSTRUMENTALMEDICIÓN DE PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE LOS ANALITOSPotenciometríaConductimetríaAmperometríaEspectrofotometría…

CURVAS DE VALORACIÓN

LOGARÍTMICAS LINEALES

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0

Vol OH (mL)

pH

CURVAS DE CALIBRACIÓN

CURVAS DE CALIBRACIÓN

Relación lineal entre la respuesta de un método analítico en función de la concentración del analito de interés

CURVAS DE CALIBRACIÓN

MÉTODO DE MÍNIMOS CUADRADOS

Pendiente de la recta 𝐵𝐵 =

∑𝑖𝑖(𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)(𝑦𝑦𝑖𝑖 − �𝑦𝑦)∑𝑖𝑖(𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)2

Desviaciónestándar de la

pendiente𝑆𝑆𝑏𝑏 =

𝑆𝑆𝑦𝑦/𝑥𝑥

∑𝑖𝑖(𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)2

Ordenada al orígen 𝐴𝐴 = �𝑦𝑦 − 𝐵𝐵�̅�𝑥Desviación

estándar de la ordenada al

orígen

𝑆𝑆𝑎𝑎 = 𝑆𝑆𝑦𝑦/𝑥𝑥∑𝑖𝑖 𝑥𝑥𝑖𝑖2

𝑛𝑛∑𝑖𝑖(𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)2

Errores aleatoriosen la dirección y 𝑆𝑆𝑦𝑦/𝑥𝑥 =

∑𝑖𝑖(𝑦𝑦𝑖𝑖 − 𝑦𝑦𝑖𝑖 𝑐𝑐𝑎𝑎𝑐𝑐𝑐𝑐)2

𝑛𝑛 − 2

Límites de confianza para la

pendiente y la ordenada

𝐵𝐵 ± 𝑡𝑡(𝑛𝑛−2)𝑆𝑆𝑏𝑏

𝐴𝐴 ± 𝑡𝑡(𝑛𝑛−2)𝑆𝑆𝑎𝑎

Coeficiente de correlación

producto-momentoR =

∑𝑖𝑖{ 𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥 𝑦𝑦𝑖𝑖 − �𝑦𝑦 }[∑𝑖𝑖(𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)2][∑𝑖𝑖(𝑦𝑦𝑖𝑖 − �𝑦𝑦)2]

Residuales y (𝑦𝑦𝑖𝑖 − 𝑦𝑦𝑖𝑖 𝑐𝑐𝑎𝑎𝑐𝑐𝑐𝑐)

y=A+Bx

CURVAS DE CALIBRACIÓN

𝑦𝑦± = �𝑦𝑦 + 𝐵𝐵(𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥) ± 𝑡𝑡𝑆𝑆 ⁄𝑦𝑦 𝑥𝑥1𝑛𝑛

+𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥 2

∑𝑖𝑖 𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥 2

Límites de confianza

y = 0.1622x + 0.0583R=0.9976

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

ÁREA

[(µS

/cm

)*m

in]

CONCENTRACIÓN [mg/L]

CALCIO

CURVAS DE CALIBRACIÓN

Estándar externoAdiciones estándarEstándar interno