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  • 7/25/2019 Valoraciones volumtricas

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    VALORACIONES VOLUMTRICAS

    RESUMEN

    En este artculo se proponen mtodos experimentales de

    determinaciones volumtricas en diferentes tipos de reacciones: cido-base, redox, formacin de complejos y precipitacin.

    El objetivo general es dominar la tcnica volumtrica en el laboratorio,as como saber aplicar un tratamiento correcto a los datos obtenidos.ara ello, se proponen cuatro prcticas de di!cultad creciente.

    INTRODUCCIN

    "n anlisis volumtrico es cual#uier procedimiento basado en la medida del

    volumen de reactivo necesario para #ue reaccione con el analito.

    En una valoracin al analito se le a$aden incrementos de la disolucin delreactivo %el valorante& 'asta #ue la reaccin se completa. ( partir de lacantidad de valorante gastada, se puede gastar la cantidad de analito #uedeba 'aber en la muestra. or lo general, el valorante se a$ade desde unabureta %!gura )&.

    *os principales re#uisitos de una reaccin +til para #ue sirva de base para unavaloracin es #ue tenga una constante de e#uilibrio grande y #ue transcurrarpidamente. Es decir, cada nuevo incremento de valorante debe consumirse

    completa y rpidamente por el analito 'asta su total agotamiento.

    *as valoraciones ms comunes estn basadas en reacciones: (& cido-base, &oxidacin- reduccin, & formacin de complejos y & precipitacin.

    El punto de e#uivalencia es el punto en el #ue la cantidad de valorante a$adidaes exactamente la necesaria para #ue reaccione este#uiomtricamente con elanalito.

    or ejemplo, / moles de cido oxlico reaccionan con 0 moles de

    permanganato en disolucin cida caliente:

    12 3 2 3 2 3 21 4 0 5n26- 4 7 14 )8 20 4 0 5n04 4 9102

    analito valorante

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    %incoloro& %p+rpura& %incoloro&%incoloro&

    El punto de e#uivalencia es el resultado ideal %terico& #ue se busca en unavaloracin.

    *o #ue en realidad medimos es el punto !nal, #ue se observa con un bruscocambio de una propiedad fsica de la disolucin. En el ejemplo, un punto !naladecuado es la aparicin brusca de color p+rpura de permanganato en elmatra. 1asta el punto de e#uivalencia, todo el permanganato es consumidopor el cido oxlico, y la disolucin permanece incolora. espus del punto dee#uivalencia, el 5n26-#ue ya no reacciona se acumula 'asta #ue 'ay bastantepara poder verse. *a primera traa de color p+rpura se$ala el punto !nal.uanta mayor sensibilidad tenga la vista, ms cerca del punto de e#uivalenciatendr el punto !nal medido.

    Entre los mtodos para determinar el momento en #ue se 'a consumido elanalito, se pueden citar:

    - detectar un cambio brusco de voltaje o de corriente entre un par deelectrodos,

    - observar un cambio de color del indicador,

    - seguimiento de la absorcin de la lu.

    "n indicador es un compuesto con una propiedad fsica %normalmente colorue cambia bruscamente cerca del punto de e#uivalencia. El cambio lo causala desaparicin del analito o la aparicin del exceso de valorante.

    *a diferencia entre el punto !nal y el punto de e#uivalencia es el error devaloracin, #ue prcticamente es inevitable. (un#ue es posible estimar el errorde la valoracin con una valoracin en blanco, en la cual se lleva a cabo elmismo procedimiento pero sin el analito. or ejemplo, una disolucin #ue nocontiene cido oxlico podra valorarse con permanganato potsico para vercuanto reactivo se necesita para observar el color p+rpura. Este volumen del5n26-se resta del volumen observado en la valoracin analtica.

    *a valide de un resultado analtico depende de #ue se sepa la cantidad de losreactivos usados. *a concentracin del valorante se puede conocer de dosformas:

    - Patrn Primario. ;i el valorante fue preparado disolviendo una cantidadde reactivo puro en un volumen conocido de disolucin. "n patrn primario 'a

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    de tener una purea del

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    isoluccin de yoduro potsico, FA, )=

    Gcido actico, 1221, comercial

    Engrudo de almidn

    Proc+imi+nto . clculos- El cloro activo puede determinarseyodometricamente agregando yoduro potsico en medio cido:

    Cal2 4 FA 14 l-4 A0

    *a cantidad de yodo liberado e#uivale a la de cloro activo, tambin puedeescribirse:

    l04 0A- A04 0l-

    Esta determinacin del contenido de 'ipoclorito 1l2 %cloro activo& en unamuestra se lleva a cabo en dos etapas:

    )Hetapa: se 'ace reaccionar el 'ipoclorito con yoduro potsico en medio cidoy tiene lugar una reaccin de oxidacin 3 reduccin.

    Cal2 4 FA 1221 l-4 A0

    2xidacin 0A- A04 0e-

    @educcin l2-4 0144 0e- l-4 102

    Ecuacin inica 0A- 4 l2-4 014 A0 4 l-4 102

    Ecuacin molecular 0FA 4 Cal2 4 0 1221 A04 Cal 4 102 40122F

    0H etapa: el yodo obtenido se valora con tiosulfato sdico en medio cido.Diene lugar entre ambos una reaccin redox:

    A04 Ca0;021221 Ca0;6274 A-

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    2xidacin ;020- 0;6270-4 0e-

    @educcin A04 0e- 0A-

    Ecuacin inica A0 4 ;020- 0;6270- 4 0A-

    Ecuacin molecular A04 0 Ca0;02 0CaA 4 Ca0;627

    rocedimiento:

    a& ;e llena la bureta con la disolucin de tiosulfato sdico, Ca 0;02, 8,)885%trioxodisulfato%AA& de sodio&, se eliminan las burbujas y se enrasa.

    b& "na alcuota de la muestra se pone en el vaso de precipitados y se miden0 m* de la muestra problema, utiliando la pipeta y el auxiliar de pipeteado.

    c& ;e introduce en el matra erlenmeyer, se a$ade agua destilada 'asta unvolumen total de aproximadamente )88 m*

    d& "tiliando la probeta, se a$aden primero 08 m* de la disolucin de yoduropotsico, FA )= y a continuacin / m* de cido actico %es necesario lavarla probeta entre las dos medidas&. *a disolucin tomar un color pardorojio por el yodo formado.

    e& ;e inicia la valoracin a$adiendo la disolucin de tiosulfato sdico 'asta#ue el color pardo pase a un tono amarillento, en ese momento, seadicionan unas gotas de engrudo de almidn, #ue darn a la disolucin uncolor aul intenso, contin+a la valoracin 'asta desaparicin del color aul.

    f& @epita el proceso un mnimo de )8 veces.

    lculos:

    alcule el valor medio de volumen de tiosulfato sdico, Ca0;02 , y la

    desviacin tpica. >usti!#ue el n+mero de cifras signi!cativas de cada unode los valores experimentales y de los obtenidos como resultado deoperaciones matemticas #ue efect+e.

    Andi#ue el valor verdadero de volumen de tiosulfato sdico, Ca0;02,consumido.

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    alcule el error absoluto y el error relativo de la medida de volumen detiosulfato sdico, Ca0;02, consumido.

    ;eg+n las reacciones antes indicadas y los datos obtenidos calcule eln+mero de moles de yodo #ue 'an reaccionado con el tiosulfato sdico y el

    n+mero de moles de 'ipoclorito #ue 'an formado el yodo. >usti!#ue eln+mero de cifras signi!cativas de cada uno de los valores experimentales yde los obtenidos como resultado de operaciones matemticas #ue efect+e.

    Exprese la concentracin de la muestra en g Cal2 I* de muestra.

    VOLUMETR!A DE /ORMACIN DE COMPLE0OS

    Este tipo de volumetras se basa en la reaccin de complejacin de loscationes metlicos en disolucin acuosa con un #ueln %o complexona& a p1conveniente y un indicador adecuado.

    El #ueln y el catin metlico se combinan en la relacin molar ):), formandoun complejo de coordinacin soluble, incoloro y muy estable.

    *a complexona #ue utiliaremos es el cido etilendiamino-C,C,CJ,CJ-

    tetraactico %(ED&, como sal disdica, cuyo anin diprtico sule representarsecon el smbolo K100-.

    K100- 4 5e04 K5e0- 4 0 14

    Esta reaccin general indica #ue cuanto ms pe#ue$a sea la constante deformacin del complejo metal 3 (ED, ms alto debe ser el p1 de la disolucinpara #ue pueda formarse el complejo.

    *os indicadores utiliados en este tipo de valoraciones son, en su mayor parte,colorantes aoicos y derivados del trifenilmetano, #ue forman complejosfuertemente coloreados con los iones metlicos, siendo esta coloracindiferente de la propia del indicador libre en disolucin acuosa pura.

    *os complejos ion metlico-indicador %5e 3 And& deben ser estables, peromenos #ue los correspondientes complejos metal 3 (ED %5e 3 (ED&, conobjeto de #ue pueda observarse un cambio de color notable pordesplaamiento del ligando del complejo metal-indicador, seg+n el e#uilibrio:

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    5e 3 And 4 (ED 5e 3 (ED 4 And. libre

    E>E5*2: EDE@5AC(ABC E 2@E EC "C( (*E(ABC

    O)*+ti,o-eterminar la ri#uea de un 'ilo de cobre, mediante volumetra %6&.

    Mu+stra . r+acti,os-

    1ilo de cobre

    Gcido ntrico, 1C20/= %trioxonitrato %?& de 'idrgeno&

    Citrito sdico, CaC20 %dioxonitrato %AAA& de sodio&

    1idrxido amnico %C1621& ) 5

    isolucin (ED 8,8) 5 %cido etilendiaminotetraactico&

    5ecla 'omognea murexida I Cal %)I)88&

    Proc+imi+nto . clculos-1alle experimentalmente la ri#uea en cobre dela muestra problema de 'ilo de cobre %para ello determine experimentalmente,tal como se indica en el procedimiento, el contenido en cobre de la muestraproblema de 'ilo de cobre&.

    rocedimiento:

    a& ;e pesan 8,08 gramos de la muestra de 'ilo de cobre en un vaso deprecipitados. ara disolver la muestra se a$aden )8 ml de cido ntrico,1C20/= y para acelerar este proceso, en la campana de extraccin sea$ade una punta de esptula de CaC20.

    *a reaccin de disolucin del cobre es:

    u%s& 4 9 C2-%ac& 4 9 14%ac& u04%ac& 4 7 C2-%ac& 4 0 C2%g& 4102 %l&

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