analisis cualitativo

Tema 3

ANÁLISIS COMPOSICIONAL Y DE GRUPOS
1. Introducción
En materiales una de las tareas más importantes es determinar la fórmula que establece
la composición elemental de las sustancia base así como la de las sustancias que
componen el material final si es el caso (a estas sustancias en general se las denomina
aditivos). Para ello lo que se suele determinar son los elementos quecomponen a las
sustancias y la proporción existente entre ellos.
Las sustancias, en general, pertenecerán a uno de dos grupos (aunque en un comienzo
no sabremos probablemente a cuál de ellos). Puede tratarse de: a) una sustancia descrita
previamente, la cual debemos identificar, o bien b) una sustancia nueva, cuya estructura
deberemos determinar.
Si la sustancia ya ha sido localizada por algúnquímico, que ya ha determinado su
estructura, entonces se encontrará una descripción de sus propiedades en alguna parte de
la literatura química, junto con las pruebas que sirvieron de base para asignarle la
estructura. En tal caso, sólo se necesita demostrar que nuestra sustancia es idéntica a la
ya descrita.
Por el contrario, si nuestra sustancia es nueva y no ha sido descrita antes, deberemosdesarrollar una prueba estructural mucho más elaborada.
Veamos, por ahora en forma general y luego con más detalle, cómo atacaríamos este
problema. Estamos por ejemplo enfrentados a un matraz lleno de gas, unos pocos
mililitros de un líquido, o a un montoncito minúsculo de cristales. Debemos hallar
respuesta a la pregunta ¿Qué es?
En primer lugar purificamos la sustancia y determinamos suspropiedades físicas
básicas: punto de fusión (en caso de que tenga), índice de refracción, solubilidad en
varios disolventes. En un laboratorio moderno, se obtendrían varios espectros de la
sustancia; en particular, el de infrarrojos, el de resonancia magnética nuclear. En efecto,
debido al gran caudal de información que puede obtenerse de este modo el examen
espectroscópico suele ser el primertrabajo. El espectro de masas nos daría una masa
molecular muy precisa. Cada vez es más frecuente determinar la estructura de modo
más directo posible mediante el análisis por difracción de rayos X en el caso de que
tratemos con materiales cristalinos que puede indicar la distribución precisa de los
átomos.
Realizaríamos un análisis cualitativo elemental para ver qué elementos estánpresentes.
Podríamos seguir con un análisis cuantitativo, con el que, combinado con la masa
molecular, obtendríamos una fórmula molecular.
A continuación, estudiamos sistemáticamente la sustancia en cuestión, su
comportamiento frente a determinados reactivos, el cual, combinado con el análisis
elemental, las propiedades de solubilidad y los espectros, nos permite caracterizar la

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sustancia;es decir, decidir la familia a la cual pertenece. La pregunta siguiente es
¿Dentro de dicha familia, de qué sustancia se trata? Para encontrar la respuesta, nos
dirigimos a la literatura y buscamos datos de sustancias que pertenezcan a la misma
familia de nuestro problema.
Si encontramos descrita una sustancia que tenga las mismas propiedades físicas que
nuestra sustancia problema, laprobabilidad de que ambas sean idénticas es muy alta.
Para confirmarlo, generalmente convertimos la desconocida por medio de una reacción
química en una nueva sustancia (un derivado) y demostramos que este derivado es
idéntico al producto obtenido de la misma forma a partir de la sustancia conocida.
Por el contrario, si no encontramos la descripción de la sustancia, cuyas propiedades
físicas sonidénticas a la de la sustancia problema, nos enfrentamos con una difícil tarea.
Tenemos una sustancia nueva y debemos determinar su estructura. Podemos realizar
una degradación, o sea, desmenuzar la sustancia, identificar los fragmentos y deducir de
esta manera cuál debe haber sido su estructura.
Este tema se podría subdividir en dos apartados: i) análisis elemental y ii) análisis de
grupos...