CONCEPTOS DE GRAVIMETRÍACapítulo 27 HarrisCapítulo 12 Skoog

CAPÍTULO 7 Y 11 HAGE & CARR

Quim 3025Rolando Oyola Martínez@2016-17 1

Gravimetría

• Técnica por excelencia en los siglos 18 y 19.• Análisis macro (>0.1 g)• Alta exactitud • Tediosa, requiere tiempo y muchos pasos• Actualmente se prefieren técnicas

instrumentales por su versatilidad

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Gravimetría• Reacción General:

• Propiedades del Agente Precipitante:– Reacción específica con analito– Produzca sólido fácil de filtrar/secar para minimizar

pérdidas– Produzca sólido poco soluble para una reacción

cuantitativa– Produzca sólido estable y de composición conocida.

secar,incinerar,derivatizarAnalito + Agente Precipitante Producto→

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Proceso de Precipitación

Preparar soluciones = se deben eliminar interferencias, se ajustan condiciones para favorecer la precipitación mediantecontrol pH, adición de agentes enmascarantes, etc.

Objetivos de la precipitación:1. Precipitado debe estar constituido de cristales grandes

= mejora el proceso de filtración y minimizacontaminación.

2. Precipitado debe tener poca contaminación = A mayor tamaño del cristal, menor la contaminación.

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Capítulo 11: Analytical Chemistry and Quantitative Analysis, David S. Hage & James D. Carr

Crecimiento coloidal medianteprecipitación estándar.

EJEMPLO DE PRECIPITACIÓN:

Crecimiento cristalino mediante usode precipitación homogénea.

O

O

+ 2NH2OH

NOH

NOH

+ 2H2O

Biacetyl Hydroxylamine Dimethylglyoxime

NOH

NOH

Ni2+ + 2

N NOO

H

NNO O

HNi + 2H+NOH

NOH

Ni2+ + 2

N NOO

H

NNO O

HNi + 2H+

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¿Qué sucede al mezclar reactivos?

1. Sobresaturación = fase solución contiene mas cantidadde la sal disuelta que en el equilibrio. Etapa metaestableque se mueve hacia el equilibrio (saturación). Sobresaturación se debe MINIMIZAR

2. Nucleación = paso donde se unen un número mínimo de partículas para producir núcleos microscópicos de la fase sólida. Mientras más lento el proceso de nucleación, mejor la formación de cristal grande y con menos impurezas.

3. Crecimiento de particulado = el núcleo formado crecepor deposición de otras partículas de precipitado paradar lugar al cristal.

Pasos para formación del precipitado

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Videos Crecimiento Cristalino

http://www.youtube.com/watch?v=AE5sU9T1KKs

http://www.youtube.com/watch?v=uQsB3GiAL6Q&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=F-8cYZSM8Tk&feature=related

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Relación Von Weirman

• SSR = sobresaturación relativa• Q = concentración instantánea de las

especies. Representa el grado de sobresaturación.

• S = solubilidad del precipitado en estado de equilibrio.

Q SSSRS−

=Relacionó el tamaño de la partícula con la sobresaturación relativa de la solución durante el proceso de precipitación.

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Condiciones favorecen formación de cristal:

Condición Efecto

Usar soluciones diluidas Mantiene Q pequeño

Mezclar lentamente los reactivos y agitación

Mantiene Q pequeño y evita una concentración alta de reactivos

Aumentar temperatura Aumenta la solubilidad (S).*

Mantener condiciones en la solución para favorecer precipitación cuantitativa

Control de S

Objetivo : SSR sea pequeño (Q= baja, S = alta)Alto SSR = sólidos pequeños (sólido coloidal), alta área superficial (mayor contaminación)Bajo SSR = sólidos más grandes, baja área superficial (menos contaminación)

Condiciones Favorables para precipitación:

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Tipos de Impurezas1. Adsorción = proceso de co-precipitación donde un compuesto que

normalmente es soluble se adsorbe sobre la superficie del sólido. Fuente mayor de contaminación en partículas coloidales. Solución es hacer proceso de digestión (calentar precipitado en la solución madre)

2. Oclusión = proceso de co-precipitación donde una substancia contaminante es atrapada en un hueco del cristal que se forma. Es un proceso cinético ya que mientras más rápido el crecimiento cristalino mayor probabilidad de impureza. Solución es controlar la rapidez de crecimiento cristalino.

3. Inclusión = proceso de co-precipitación donde un ion del cristal es sustituido por un ion contaminante. La carga y el tamaño de los iones deben ser parecidos. Problema existe tanto en suspensión coloidal como precipitado cristalino. La solución al problema puede ser cambio de agente precipitante o eliminar la interferencia antes de precipitación.

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Tipos de contaminación por co-precipitación.

Adsorción Oclusión Inclusión

Definición Un compuesto que normalmente es soluble se adsorbe sobre la superficie del sólido. Fuente mayor de contaminación en partículas coloidales.

Una substancia contaminante es atrapada en un hueco del cristal que se forma.

Un ión del cristal es sustituido por un ión contaminante. La carga y el tamaño de los iones deben ser parecidos.

Solución del problema

Hacer proceso de digestión (calentar precipitado en la solución madre).

Controlar la rapidez de crecimiento cristalino.

Cambiar agente precipitante, eliminar la interferencia .

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Precipitación Homogénea• Precipitado se genera lentamente por

medio de la reacción.

NH2H2N

O

+ 3H2O CO2 + 2NH4+ + 2OH-

H OH

O

OH-+ HCO2 - + H2O

Urea

3HCO2- + Fe3+ Fe(HCO2)3.nH2O (s)

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