quimica analitica

QUÍMICA ANALÍTICA - CAPÍTULO 4
INTRODUCCIÓN A LAS TÉCNICAS VOLUMÉTRICAS
1.

Nociones generales sobre volumetría

La volumetría comprende un conjunto de técnicas analíticas en las que la cantidad de
analito (A) presente en una muestra es calculada a partir del volumen de una solución de reactivo (B),
de concentración exactamente conocida, necesario para reaccionar estequiométricamente conuna
cantidad exactamente conocida de muestra.
Para ello una cantidad de muestra exactamente medida (por pesada en balanza analítica
si se trata de una muestra sólida, o con una pipeta de doble aforo si es una solución) es colocada en
un matraz Erlenmeyer y disuelta en agua, si se trata de un sólido. Entonces, desde una bureta se
agrega de a gotas una solución del reactivo de concentración CBsobre la solución de la muestra,
agitando constantemente, hasta que la reacción
a A + b B → Productos
se produzca estequiométricamente, o sea hasta que hayamos agregado b mmoles de B por cada a
mmoles de A. Designemos VB,pe al volumen de reactivo necesario para alcanzar ese punto; entonces
aplicamos el siguiente razonamiento estequiométrico elemental:
b mmoles de B ⎯ a mmoles de A
VB,peCBmmoles de B ⎯ x = (a/b) VB,peCB mmoles de A
La operación recibe el nombre de titulación, y el punto de la titulación en que hemos
adicionado el volumen de reactivo necesario para reaccionar estequiométricamente con el analito se
llama punto de equivalencia (pe).
De lo hasta ahora dicho surgen los siguientes requisitos básicos para un método
volumétrico:
a. Seguridad acerca de laestequiometría de la reacción, o sea conocer con certeza total cuantos
mmoles de reactivo reaccionan con cada mmol de analito.
b. Disponer de un método para detectar en que punto de la titulación hemos adicionado el volumen
de reactivo correspondiente al punto de equivalencia. Es evidente que el punto de equivalencia es
un valor puramente teórico: para calcularlo deberíamos conocer la cantidad de analitopresente,
que casualmente es nuestra incógnita. Lo que se hace en la práctica es crear condiciones
experimentales tales que en el punto de equivalencia, o al menos en su proximidad inmediata, se
produzca un cambio brusco en alguna propiedad de la solución en que ocurre la reacción, como
ser un cambio de color, o la aparición de un precipitado, o alguna señal generada por un
instrumento que mideconstantemente alguna propiedad de la solución. El momento de la
titulación en que se produce esa señal se llama punto final (pf). El punto final es un valor
exclusivamente experimental, y en consecuencia no coincide exactamente con el valor teórico, o
sea con el punto de equivalencia. Designando Vpe y Vpf a los volúmenes de reactivo para alcanzar
el punto de equivalencia y el punto final,respectivamente, podemos definir el error de la titulación
de las siguientes maneras:
(1)
∆ε = (Vpf - Vpe) C
error absoluto de la titulación. Si C, concentración del reactivo, se expresa como molaridad, el
error absoluto queda expresado en mmoles, o sea que ∆ε representa el número de milimoles que se
agregó en exceso (y en ese caso ∆ε > 0) o en defecto (∆ε < 0) en el punto final con respectoal valor
exacto o verdadero para la cantidad de analito presente, que es el punto de equivalencia.
ε = (Vpf - Vpe) C/ Vpe C = (Vpf - Vpe) / Vpe
(2)
error relativo, que es adimensional; notar que C se elimina por aparecer en numerador y
denominador.
(3)
ε% = [(Vpf - Vpe)/ Vpe] 100
error porcentual, también adimensional.
Clasificación de los métodos volumétricos.
Los métodos volumétricos seclasifican de acuerdo con el tipo de reacción que ocurre en
la titulación:
Titulaciones ácido base:: los ácidos fuertes, los ácidos no demasiado débiles y las sales de bases
muy débiles se pueden titular con una solución de una base fuerte de concentración exactamente
conocida. Las respectivas reacciones son:
H3O+ + OH- → H2O + H2O
HA + OH- → H2O + AHB+ + OH- → H2O + B

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