Determinacion de sulfato como sulfato de bario

DETERMINACION GRAVIMÉTRICA DE SULFATO COMO SULFATO DE BARIO

USO DE AGENTES PRECIPITANTES INORGANICOS

Esta Determinación constituye un buen ejemplo para visualizar las distintas operaciones en la determinación gravimétrica de un precipitado cristalino como es el sulfato de bario. Además proporciona un ejemplo típico de precipitado sujeto a impurificaciones por efecto de los fenómenos deprecipitación. Se tratará de obviar estos fenómenos en la forma más adecuada (acidificación de la solución, digestión, lavado del precipitado, etc.)
Se determinará el sulfato de bario por precipitación en medio débilmente ácido con solución diluida de cloruro de bario, digestión del precipitado, filtración, lavado con agua caliente, calcinación al rojo y pesada como sulfato de bario.

-Precipitación cuantitativa.

El sulfato de bario es poco soluble en agua a temperatura ambiente: entre 3 y 4 mg por litro. En la práctica la solubilidad disminuye marcadamente por la presencia del ión bario en exceso en las aguas madres. Por esto en la precipitación se utiliza siempre un exceso de un 10 % de cloruro de bario. El sulfato de bario es un poco soluble a temperatura elevada. Este hechoreviste particular importancia porque permite usar agua caliente para el lavado, con lo cual se eliminan mejor las impurezas del precipitado. No se requiere el uso de electrolitos en la solución de lavado, ya que el precipitado no peptiza.
El sulfato de bario es mas soluble en medio ácido que en agua pura. Esta situación es consecuencia de que el ácido sulfúrico no es por completo un ácidofuerte. La primera etapa de su ionización transcurre hacia la derecha, hasta ionización prácticamente completa, pero la segunda etapa sólo transcurre levemente hacia la derecha (K2 = 1.2 x 10 -2). Pero a pH = 5 y con un exceso de bario las pérdidas por solubilidad a causa de la formación del ión bisulfito son insignificantes.

H2SO4 ------------- H+ + HSO4 –

HSO –-------------- H+ + SO4 -2- Pureza del precipitado

Los iones de barrio forman precipitado insoluble con diversos aniones (CO3-2, PO4-3, F -, CrO4-2 ). Sin embargo, la mayoría de ellos son aniones de ácidos débiles, por lo que sus sales básicas son solubles en medio ácido.
El sulfato de bario precipitado tiene tendencia a retener muchas sustancias extrañas presentes en aguas madres ( fenómeno de coprecipitación).Este es el principal obstáculo para la determinación exacta del ión sulfato. Tienden a coprecipita los sulfatos de los iones alcalinos, de calcio y de hierro. Como todos estos cationes son menos pesados que el bario, dan resultados por defecto. Algunos aniones, como cloruros, nitratos y cloratos, coprecipitan como sales de bario y llevan a resultados por exceso.
Ahora resulta evidente un aspectode los fenómenos de coprecipitación: cuando coprecipitan cationes extraños y aniones extraños, los errores tienden a compensarse y, por ello, los resultados finales pueden ser bastante exactos.
Se ha constatado que el precipitado del sulfato de bario secado a 105 – 110ºC puede contener mas de un 10% de agua. El sulfato de bario debe ser calcinado a una temperatura de 500ºC o mas para liberarlodel agua, pues aparentemente ésta forma una solución sólida con el BaSO4 El sulfato de bario es estable muy por encima de esta temperatura. Así, la operación de calcinación no tiene por que causar descomposición indeseable. Sin embargo, a alta temperatura el sulfato de bario podría reducirse por el carbono procedente del papel filtro. Ello da lugar a resultados bajos. Esto se obvia con unatécnica de calcinación apropiada.

- Tipo de precipitado.

El sulfato de bario es un precipitado cristalino, de modo que existe poco riesgo de que atraviese el medio filtrante. El sulfato de bario exhibe a menudo tendencia a “trepar”, por lo cual no debe llenarse el papel filtro hasta más de unos 2 cm a contar del borde superior.
El tamaño del cristal, el grado de perfección, la velocidad de...