Principios del análisis volumétrico

Introducción al análisis volumétrico

Los métodos de valoración son métodos analíticos en los que la cantidad de analito se determina a partir de la cantidad de reactivo estándar que se necesita para reaccionar completamente con el analito.

En las valoraciones volumétricas se determina el volumen de una disolución de concentración conocida, que se necesita para reaccionar, de forma prácticamente completa con el analito. Las valoraciones gravimétricas difieren sólo en que se mide el peso del reactivo en lugar de su volumen. En las reacciones culombiométricas, el “reactivo” es la corriente eléctrica contínua constante, de magnitud conocida, que reacciona con el analito; en este caso se mide el tiempo necesario para completar la reacción electroquímica.

Una disolución estándar de reactivo (o valorante estándar) es una disolución de reactivo de concentración conocida, que se usa para realizar un análisis volumétrico. Una valoración se hace añadiendo lentamente una disolución estándarde reactivo desde una bureta a una disolución de analito, hasta que la reacción entre los dos sea completa.

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

Características de una reacción volumétrica

• Completa

• Rápida

• Estequiométrica

• Procedimiento fácil

Clasificación de los métodos volumétricos

• Neutralización

• Precipitación

• Oxido-reducción

• Formación de complejos

Puntos de equivalencia y puntos finales

El punto de equivalencia en una valoración es un punto teórico que no se puede determinar experimentalmente. Sólo podemos estimarlo observando algún cambio físico, muchas veces ayudado por un indicador, que acompañe a la condición de equivalencia. Este cambio se llama punto final de la valoración. La diferencia entre el punto de equivalencia y el punto final se denomina error de valoración (error químico, error visual, error del indicador).

Patrones primarios

Un patrón o estándar primario es un compuesto de elevada pureza, que sirve como material de referencia en todos los métodos volumétricos. Los requisitos de un estandar primario son:

1. Elevada pureza o de pureza exactamente conocida.

2. Estabilidad al aire.

3. Que no tenga moléculas de hidratación, de tal manera que su composición no varíe con los cambios de humedad relativa.

4. Fácil de adquirir y coste moderado.

5. Que tenga razonable solubilidad en el medio de la valoración.

6. Que tenga un peso molecular elevado, a fin de que sean mínimos los errores de pesada.

7. Que sea estable a la temperatura de secado 100-120 C

8. Que reaccione completamente con el analito y que presente una estequiometria definida con este.

Disoluciones patrón o estándar

Propiedades deseables de las disoluciones estándar

1. Ser suficientemente estable de forma que sólo se necesite determinar una vez su concetración.

2. Reaccionar rápidamente con el analito.

3. Reaccionar lo más integramente posible con el analito, con objecto de obtener puntos finales más bien definidos.

4. Reaccionar selectivamente con el analito.

La exactitud de un método analítico no puede ser mejor que la exactitud de la concentración de la disolución estándar utilizada en la valoración. Se usan do métodos para establecer la concentración de disoluciones estándar. El método directo consiste en disolver una cantidad cuidadosamente pesada de estándar primario, y diluirla a un volumen exactamente conocido, en un matraz volumétrico. El segundo, consiste en estandarizar la disolución, valorándola con una cantidad pesada de estándar primario, una cantidad pesada de estándar secundario, o un volumen de otra disolución estándar. Un valorante que se estandariza frente a un estándar secundario o frente a otra disolución estándar a veces se llama disolución estándar secundaria.