Gravimetria

4.2.1 A Introducción
En la gravimetría por precipitación, el analito se precipita como un compuesto poco soluble. Este precipitado se filtra, se lava para eliminar las impurezas, se transforma en un producto de composición conocida mediante un tratamiento térmico adecuado y, por último, se pesa.

4.2.1 A. 1 Propiedades de los precipitados y de los reactivos precipitantes

Lo idealsería que un agente precipitante gravimétrico reaccionara de modo específico o, al menos, de forma selectiva con el analito. Los reactivos específicos, que reaccionan sólo con una especie química, son poco comunes. Los reactivos selectivos son más frecuentes y reaccionan sólo con un número limitado de especies. Además de ser específico y selectivo, el reactivo precipitante ideal debería reaccionarcon el analito para formar un producto que:

1. se pueda filtrar y lavar fácilmente para quedar libres de contaminantes;

2. tenga una solubilidad lo suficientemente baja para que no haya pérdidas importantes durante la filtración y el lavado;

3. no reaccione con los componentes atmosféricos,

4. tenga una composición conocida después de secarlo o, si fuera necesario, decalcinarlo.

Hay muy pocos reactivos, si los hay, que producen precipitados que reúnan todas estas propiedades deseables.

Las variables que influyen en la solubilidad se estudian en el capítulo 11B. En esta unidad se analizarán los métodos para obtener sólidos puros de fácil filtración y de composición conocida.

4.2.1 A. 2 Tamaño de partículas y filtrabilidad de los precipitadosEn los métodos gravimétricos se prefieren, por lo general, los precipitados formados por partículas grandes ya que son más fáciles de filtrar y de lavar para eliminar impurezas. Además, este tipo de precipitados suelen ser más puros que los precipitados formados por partículas finas.

Factores que determinan el tamaño de partícula

El tamaño de las partículas de los sólidos formados porprecipitación es muy variable. En un extremo se encuentran las suspensiones coloidales, cuyas finas partículas son invisibles a simple vista (entre 10-7 y 10-4 cm de diámetro). Las partículas coloidales no muestran tendencia a sedimentar, ni se filtran con facilidad. En el otro extremo se encuentran las partículas que tienen dimensiones del orden de décimas de milímetro o mayores. La dispersióntemporal de tales partículas en la fase líquida se denomina suspensión cristalina. Las partículas de una suspensión cristalina tiende a sedimentar de forma espontánea y se filtran con facilidad.

Los científicos han estudiado la formación de precipitados durante mucho tiempo, pero el mecanismo del proceso no se entiende aún por completo. Se sabe que hay variables experimentales, como lasolubilidad del precipitado, la temperatura, la concentración de los reactivos y la velocidad con la que se mezclan, que influyen en el tamaño de la partícula del precipitado. El efecto total de estas variables se puede explicar, al menos cualitativamente, suponiendo que el tamaño de la partícula está relacionado con una propiedad del sistema denominada sobresaturación relativa, que es la relación entrela concentración excesiva de una sustancia y la solución en el equilibrio.

Una disolución sobresaturada es una disolución inestable que contiene más soluto que una disolución saturada. La sobresaturación se alivia con el tiempo mediante la precipitación del exceso de soluto.

Mecanismo de formación de precipitados

El efecto de la sobresaturación relativa sobre el tamaño de partículase puede explicar suponiendo que los precipitados se forman por medio de dos procesos distintos: por nucleación y por crecimiento de partícula. El tamaño de partícula de un precipitado recién formado viene determinado por el mecanismo predominante.

La nucleación es un proceso en el cual se agrupa una cantidad mínima de átomos, iones o moléculas para formar un sólido estable. El proceso...