Analisis agricola - Generalidades del Análisis Volumétrico.

Tema 9. Generalidades del Análisis Volumétrico.

Definición de Análisis Volumétrico: El análisis Volumétrico es el método de análisis que consiste en la medida precisa del volumen de una solución valorada en disolución de concentración perfectamente conocida, requerido para reaccionar estequiométricamente con el analito contenido en la solución problema.

Concepto de valoración: Es el proceso de medir el volumen de solución valorada.
Concepto de Punto final de la valoración: Es el punto experimental en el que se observa algún cambio físico donde se pone de manifiesto que la reacción se ha realizado.
Concepto de Punto de equivalencia o punto estequiométrico: Es el punto en el cual han reaccionado cantidades equivalentes de sustancias problema (A) y de sustancia valorada (B), equivalentes A=equivalentes B. Debe coincidir en la mayor medida posible con el punto final.
Concepto de Error de valoración: Surge de la diferencia existente entre el punto final y el punto de equivalencia de una valoración, pudiéndose ser positivo o negativo.

Si p.f ≠ p.e ⇒ Se produce un error de valoración.
Si p.f = p.e ⇒ No hay error de valoración .
Eabsoluto = Vp.f.-V p.e.
% Erelativo = [(Vp.f.-V p.e.)/ V p.e.]*100

Condiciones que debe cumplir una reacción volumétrica: No toda reacción es una volumetría.
La reacción entre la solución problema y la solución valorada ha de ser lo más completa posible cuando reaccionen equivalente a equivalente.
La reacción ha de ser instantánea.
El punto final de la reacción ha de venir dado por un cambio en las propiedades físicas del sistema, cambio que deberá ser fácilmente observable.
Si los reaccionantes por si mismos no forman un punto final definido, se puede adicionar otra sustancia llamada indicador, cuyo objetivo es facilitarnos que el punto final de la valoración sea apreciado claramente. Este indicador sólo actuará cuando haya terminado la reacción principal.
El error de la valoración ha de ser tan pequeña que debe ser despreciable.

Ventajas del Análisis Volumétrico:
Método bastate exacto y barato. Método fácil y rápido. Buen método cuan el componente a analizar es mayoritario en la mezcla.

Inconvenientes de las volumetrías:
Requieren preparación adecuada. Hay que dedicar tiempo en preparar la solución valorada y calibrar el material de vidrio. No es un buen método para componentes traza.


Clasificación de las volumetrias:
-De neutralización; donde la solución problema reacciona con solución valorada, dando lugar a un proceso de neutralización. Acidimetrías o Alcalimetrías.
-De precipitación; donde la soulución problema reacciona con la solución valorada dando lugar a un precipitado insoluble.
-De formación de complejos: donde la solución problema reacciona con solución valorada, dando lugar a un complejo estable. Hay varias.
-De redox; donde la solución problema reacciona con solución valorada, dando lugar a un proceso de oxidación reducción. Hay varias.

Métodos: Disponer de una solución de concentración conocida llamada solución valorada. Disponer de n medio que nos indique que la reacción se ha llevado a cabo completamente (indicador). Disponer de unos aparatos calibrados para medir los volúmenes.

-Método directo; se emplea el procedimiento convencional. Consiste en medir el volumen o peso de la solución problema, agregar el indicador y valorar con la solución valorada la concentración conocida.

Método Mohr; Cl- + Ag+ ⇢ AgCl↓ precipitado de color blanco.

-Método indirecto; se añade exceso conocido de solución valorada y después se valora dicho exceso por retroceso con una segunda solución valorada de concentración conocida. La diferencia entre ambas será lo que ha reaccionado con la solución problema.

Método Volhard; Cl- + Ag+ en exceso ⇢ AgCl↓ + Ag+ libre
Ag+ libre + SCN- ⇢AgSCN↓
Fe+3+SCN⇢ [Fe(SCN)]+2 Complejo de color rojo sangre.

Concepto de solución valorada de concentración conocida: Una solución valorada siempre ha de ser concentración conocida y constante. Por ello se requiere el uso de sustancias tipo-primaria o patrones.

-Tipo empírica; en la que se prepara de manera que 1cm3 de la misma reacciona, o equivale , a una cantidad perfectamente definida de otra sustancia.

-Solución valorada propiamente dicha; Aquella que se prepara con arreglo a la concentración pedida. Para preparar una solución valorada de concentración conocida se deberá conocer su normalidad, molaridad o equivalente-gramo.
Las soluciones valoradas se pueden preparar de 2 formas;
Método directo; en que se pesa la cantidad fija, se disuelve y se lleva al volumen deseado. Una solución valorada será preparada directamente cuando la muestra cuya solución queremos preparar es una sustancia tipo-primaria. Y método aproximado; en que una solución valorada se prepara lo más aproximadamente posible y seguidamente se compara o contrasta esta solución con una sustancia tipo-primaria.

Condiciones que debe reunir una sustancia tipo-primaria:
Sustancia de fácil obtención y relativamente barata. Sustancia de elevada pureza.
No debe absorber ni ceder humedad. Ha de ser fácilmente soluble en agua.
Ha de ser estable a temperatura de 105º-110ºC. Ha de permanecer inalterable en la pesada.
No ha de originar reacciones secundarias. Etc.

Tipos de sustancia tipo-primaria:
-Volumetrías de neutralización; con carácter Básico para valorar los ácidos o con carácter Ácido para valorar las bases.
-Volumetrías de precipitación; NaCl, KCl, Ag metálica.
-Volumetrías de formación de complejos; CaCO3, Zn metálico puro. PbCl2.
-Volumetrías redox; carácter OXIDANTE para valorar reductores y carácter REDUCTOR para valorar oxidantes.

Principales errores en las valoraciones: Por cambios de temperatura se puede dar una dilatación del sólido y del líquido. Apreciación del punto final de valoración y por calibrado o aforado del material volumétrico.

Material volumétrico:
Instrumentos para medir volúmenes apriximados.

Graduado. Para contener. Vaso de precipitados
Matraz erlenmeyer
Para transferir o descargar. Probeta graduada
Pipeta graduada
Instrumentos para medir volúmenes exactos.

Aforado. Para contener, Matraz aforado
Para transferir o descargar. Bureta
Pipeta aforada
Pipeta automatica