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Química Analí,ca QQ 201
III PERIODO 2014 SECCIONES: 11am – 12am
Ing. Alexis Rodríguez Horas de consulta:
Lun-‐Mie: 10am-‐11am
QUIMICA ANALITICA • Trata de la separación y análisis de sustancias químicas.
• Tiene su aplicación en análisis de : – Suelo – Agua – Pastos – Alimentos – Compuestos orgánicos – Sustancias medicinales – Fluidos corporales – Atmosfera, etc…
QUIMICA ANALITICA
• Química analí,ca cualita,va: Determina que sustancia esta presente. Se puede usar para detectar la presencia o ausencia de determinados elementos. Ejem. Color, Sabor, etc.
• Química analí,ca cuan,ta,va: Determina la can,dad de sustancia presente en la muestra.
QUIMICA ANALITICA
Química Analí,ca
Q. Anali,ca Cualita,va Inden,fica
Q. Analí,ca Cuan,ta,va Cuan,fica
TIPOS DE ANALISIS CUANTITATIVOS • Análisis parcial Determina la can,dad de un cons,tuyente determinado en una muestra. Ejemplo: Pastos-‐determinación de N.
• Análisis elemental Determina la can,dad de cada elemento en la muestra sin importar los compuestos reales o iones presentes. Ejemplo: Composición % de la gasolina (C,H,O,Pb, P).
Análisis completo: Determina la can,dad de cada cons,tuyente en la muestra.
MATERIA SECA
HUMEDAD
Macronutrientes
Micronutrientes
pH
SUELO
METODOS ANALISIS CUANTITATIVOS
Gravimétricos: Consiste en la determinación de los cons,tuyentes de una muestra por la medida de sus masas. Los ,pos de métodos gravimétricos son: • Precipitación • Vola,lización • Intercambio iónico • Extracción con disolvente
METODOS ANALISIS CUANTITATIVOS Volumétricos: Consiste en añadir un volumen dado de un reac,vo de concentración conocida a una disolución problema cuya concentración se desea determinar. Los ,pos de métodos volumétricos son: • Acido-‐Base • Precipitación • Complejos • RedOx
METODOS ANALISIS CUANTITATIVOS Fisicoquímicos o de análisis instrumental: Consiste en medir alguna propiedad del sistema en observación que este cuan,ta,vamente relacionado con la can,dad de cons,tuyente que se determina. Tipos de métodos fisicoquímicos • Métodos óp,cos: Espectrofotometría, Colorimetría.
• Métodos eléctricos: Nos dan el resultado de reacciones químicas.
Repaso • La materia se clasifica en
– Sustancia pura: un elemento o un compuesto, su composición es definida y fija, son homogéneos
– Mezcla: su composición puede variar, pueden ser homogéneos (igual en todas sus partes) o heterogéneos (diferente).
Una solución es una mezcla homogénea, su composición y apariencia es uniforme.
Clasificación de la materia
SOLUCIONES Son mezclas homogéneas de composición variable. Mezcla homogénea: Solución=Soluto + Solvente Ejem: Agua + Azúcar Mezcla heterogénea: No se disuelve el soluto en el solvente. Ejem. Agua + Aceite
Tipos de soluciones Las soluciones son mezclas homogéneas en las que sus componentes pueden variar sus estados o fases. • Líquidas-‐Líquidas • Sólidas-‐Solidas • Gas-‐Gas • Cuantas más?
Soluto Solvente Ejemplo
Gas Gas Aire
Gas Líquido Bebidas carbonatadas
Líquido Líquido An,congelante en el
radiador del carro
Líquido Sólido Amalgamas dentales
Sólido Sólido Suelo fer,lizado
Sólido Líquido Agua azucarada
Sólido Sólido Bronce (zinc en cobre)
Tipos de soluciones
Componentes de una solución
: Componente que en solución esta en menor can,dad.
: Componente que en una solución esta en mayor can,dad.
= Soluto + Solvente
Clasificación de las soluciones
• Soluciones Saturadas: Son aquellas que se encuentra en equilibrio con la concentración del soluto.
• Soluciones Insaturadas: Son aquellas en la cual la concentración del soluto es menor que la que se da en solución saturada.
• Soluciones Sobresaturadas: Son aquellas en la cual la concentración del soluto es mayor en la solución.
Concentración Es aquella medida de la can,dad de soluto y solvente, o sea la relación del soluto y solvente. Existen: • Soluciones concentradas • Soluciones diluídas Diluído Concentrado
Métodos cuanKtaKvos
• Partes por millón: Son las partes de masa de un soluto por millón de partes de masa o volumen de solución. (mg/L)
• Partes por billón: Son las partes de masa de un soluto por billón de partes de masa o volumen de solución.(µg/L )
• Partes por mil: Son las partes de masa de soluto por miles de partes de volumen o masa de solución. (g/L)
Métodos cuanKtaKvos
Ejercicios aplicados
• Calcular el porcentaje referido a la masa de cloruro de sodio si se disuelven 19g de esta sal en suficiente can,dad de agua para obtener 175g de solución.
• Calcular la can,dad en gramos de azúcar que deben de disolverse en 825g de agua para preparar una solución de azúcar al 20,0%.
• Calcular: a. El porcentaje peso-‐volumen (%p/v) de soluto de una solución formada por 80g de soluto disueltos en 500mL de solución.
b. Si la densidad de la solución es 1,1 g/mL, calcular el porcentaje peso-‐peso (%p/p) de solvente.
• Que peso de agua debe emplearse en disolver 25g de NaCl para obtener una solución al 8%p/p.
• Calcular las ppm, ppb y ppt, si disolvemos 1,5g de KCl en 900mL de solución.
• Preparar 1500mL de una solución que contenga 300ppm(mg/L) de hierro (Fe). ¿Qué can,dad de FeSO4 se necesita para preparar la solución?
El ácido clorhídrico concentrado ,ene una densidad de 1,19g/mL y 37% en peso de HCl ¿Cuántos mL deben tomarse del ácido concentrado para preparar una solución 0,10M. Se realizó un análisis del nitrógeno de un suelo (mediante una mineralización Kjeldahl), con 0,100 g de suelo seco al aire, 0,50 g de mezcla catalizadora y 5,0 mL de H2SO4 concentrado. Tras 4 horas de diges,ón a 450°C se llevó a 50 mL con agua des,lada. En ese extracto se determinó el N (mediante colorimetría) y se obtuvo un resultado de 8,0 mg N/L. Calcular la concentración de N en el suelo, expresando el resultado en % de suelo seco.
Ejercicios
…más ejercicios Las normas de protección de medio ambiente fijan un límite para el SO2 en el aire de 0,365mg/m3 ¿se habrá excedido dicho límite si, en un análisis, se han encontrado 0,120ppm? ρaire = 1,3g/L Los nitratos (NO3) en aguas de consumo pueden suponer un riesgo para la salud si su concentración es superior a 10ppm ¿Será apta para consumo un agua que contenga una concentración de 0,008g/L de nitratos?
Métodos cuan,ta,vos
Normalidad Cuando una solución se u,liza en una reacción de ácidos con bases, los cienqficos suelen preferir expresar la concentración en términos de normalidad(eq-‐g/L).
Peso equivalente de ácidos, bases y sales es numéricamente igual al peso molecular (PM) dividido por la carga neta representada en la formula.
Normalidad
Calcular… Los moles, milimoles, equivalentes-gramos y miliequivalentes-gramos en los siguientes casos. a) 30 g H2SO4 b) 3 g Mg+2 c) 12 g KOH
d) 2 g Ca3(PO4)2
Ejercicios
• Calcular la Normalidad de 0,5L de solución que con,ene 5,6g de HCl sabiendo que su concentración es de 38% y su densidad es de 1,25g/mL.
• Calcular la molaridad, la molalidad y normalidad de una solución de K2CO3, que con,ene 22% en peso de la sal y ,ene una densidad de 1,24g/mL.