Equilibrio quimico

1.

INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS VOLUMÉTRICO

1.1 GENERALIDADES

Los análisis volumétricos (también denominados titulaciones o valoraciones) constituyen un amplio y valioso conjunto de procedimientos cuantitativos muy utilizados en Química Analítica. En los análisis volumétricos se determina el volumen de una disolución de concentración conocida (disolución valorante) que se necesita parareaccionar con todo el analito, y en base a este volumen se calcula la concentración del analito en la muestra.

En este apartado se definen algunos términos que se utilizan frecuentemente en las titulaciones.

Una disolución valorante es una disolución de reactivo de concentración conocida, que se usa para realizar un análisis volumétrico. Una valoración se hace añadiendo lentamente la disoluciónvalorante, desde una bureta u otro dispositivo volumétrico de medida, a una disolución de analito, hasta que la reacción entre las dos sea completa. El volumen gastado para llevar a cabo la valoración se determina por diferencia entre las lecturas final e inicial de la bureta.

Las disoluciones valorantes juegan un papel central en todos los métodos volumétricos. Una disolución valorante idealdebe de cumplir:

1. Ser suficientemente estable de forma que solo se necesite determinar una vez su concentración. 2. Reaccionar rápidamente con el analito, a fin de minimizar la demora entre adiciones sucesivas de valorante. 3. Reaccionar lo más íntegramente posible con el analito, con objeto de obtener puntos finales bien definidos.

4. Reaccionar selectivamente con el analito.

El puntode equivalencia de una valoración se alcanza cuando la cantidad de valorante añadido es químicamente equivalente a la cantidad de analito que hay en la muestra. Por ejemplo, el punto de equivalencia en la valoración del cloruro sódico con nitrato de plata se alcanza después de añadir exactamente 1 mol de ion de plata por cada mol de ion cloruro en la muestra. El punto de equivalencia en lavaloración del ácido sulfúrico con el hidróxido sódico, se alcanza después de añadir dos moles de base por cada mol de ácido.

A veces es necesario añadir un exceso de valorante, y después determinar el exceso, mediante una valoración por retroceso, con un segundo valorante. En este caso, el punto de equivalencia es tal, que la cantidad gastada del primer valorante equivale a la cantidad de analito másla cantidad del segundo valorante (o retrovalorante).

El punto de equivalencia es un punto teórico que no se puede determinar experimentalmente, sólo podemos estimarlo observando algún cambio físico que acompañe a la condición de equivalencia. Este cambio se llama punto final de la valoración. Se debe poner un gran empeño en asegurar que la diferencia de volúmenes entre el punto deequivalencia y el punto final sea pequeña. Sin embargo, tales diferencias normalmente existen, como resultado de las limitaciones de los cambios físicos y de nuestra capacidad de observarlos. La diferencia de volumen entre el punto de equivalencia y el punto final es el error de valoración.

A veces se añade un indicador a la disolución del analito, con el fin de obtener un cambio físico observable (puntofinal) en, o cerca del, punto de equivalencia. Cambios típicos son la aparición o desaparición de un color, cambio de color y la aparición o desaparición de turbidez.

A menudo se usan instrumentos para detectar puntos finales. Estos instrumentos responden a ciertas propiedades de la disolución que cambian de forma característica durante la valoración. Entre estos instrumentos están losvoltímetros, amperímetros, conductímetros, colorímetros, registradores de temperatura y refractómetros.

Un patrón o estándar primario es un compuesto de elevada pureza, que sirve como material de referencia en todos los métodos volumétricos. La exactitud de estos métodos depende críticamente de las propiedades de este compuesto. Los requisitos de un estándar primario son:

1. Elevada pureza. Deben...