Guía Análisis Volumétrico - Liceo Industrial BENJAMIN DAVILA

Liceo Benjamín Dávila Larraín
Prof. Erica Alvarez, Jonathan Vargas P.
GUIA DE TRABAJO EXPERIMENTAL.
“Análisis Volumétrico”
Módulo: Análisis Físico Químico
Nivel: 4ºMedio
Objetivo: Orientar el trabajo experimental en volumetría de los alumnos a través de la
explicación de conceptos generales relacionados con volumetría.
Volumetrías
Los métodos volumétricos y gravimétricos se engloban en los denominados métodos
clásicos de análisis. Son muy utilizados, especialmente los primeros, en los laboratorios
industriales y de control, pues aunque son menos exactos que los gravimétricos (existen
excepciones) se ejecutan con mayor rapidez al evitarse las separaciones.
Ambos métodos se incluyen como métodos químicos, pues se basan en el
establecimiento de una reacción química entre la especie a determinar y el reactivo.
Análisis Volumétrico
El análisis volumétrico, uno de los procedimientos de análisis cuantitativo más utilizados
corrientemente se le conoce con el nombre de volumetría, en estos se mide el volumen
de la disolución reactivo de concentración conocida, necesario para reaccionar
cuantitativamente con la sustancia a determinar. La cantidad de sustancia desconocida se
calcula a partir del volumen consumido, aplicando la estequiometría de la reacción.
Se denomina valorante, solución valorada, solución patrón..., a la disolución del
reactivo que se va añadiendo para determinar el analito
A la operación concreta de hallar el volumen necesario de la disolución del reactivo se le
conoce con el nombre de valoración. En las volumetrías se añade al problema una
cantidad de disolución valorante químicamente equivalente a la sustancia a valorar. Esta
situación se alcanza en el denominado punto de equivalencia.
El punto de equivalencia corresponde al valor teórico de la valoración, pero en la
práctica solo se puede evaluar su posición, con mayor o menor exactitud, observando
determinados cambios físicos que se producen bruscamente en su proximidad. Este
cambio producido en la disolución permite el establecimiento del punto final de la
valoración, y si los reactivos de por si no lo indican debe añadirse una sustancia o
indicador que lo manifieste
El punto final tiene que coincidir lo más exactamente posible con el punto de equivalencia.
La diferencia entre ambos puntos constituye el error de valoración, propio del método, y
que no debe confundirse con los errores accidentales por manipulaciones defectuosas,
impurezas de los reactivos o malos aforos.
Requisitos básicos.
No todas las reacciones químicas pueden utilizarse como base de métodos volumétricos
de análisis, ya que deben cumplir, al menos, las siguientes condiciones:
 La reacción debe ser prácticamente irreversible. El equilibrio químico debe
favorecer en gran medida la formación de los productos.
 La reacción debe ser específica o selectiva, y no deben producirse reacciones
secundarias que induzcan a error. Es decir, el reactivo solo debe reaccionar con la
sustancia a analizar, y no con otras sustancias acompañantes, o con impurezas de
esta.
 Deben tener lugar a gran velocidad, las lentas pueden aprovecharse acelerándolas
por un aumento de temperatura y/o adición de catalizadores.
 Debe poderse detectar con facilidad el punto final de la valoración.
Clasificación de métodos volumétricos
Los tipos de reacciones en que suelen basarse las volumetrías son: ácido−base, de
neutralización, oxidación−reducción, precipitación y complejación.
En las volumetrías ácido−base se valora una disolución de un ácido o una sal de base
débil y ácido fuerte, mediante una base (alcalimetría), o bien, una base o una sal de base
fuerte y ácido débil, mediante un ácido (acidimetría).
En las volumetrías de oxidación−reducción o redox, el reactivo valorante (oxidante o
reductor) provoca la oxidación o reducción de la sustancia a analizar.
En las volumetrías de precipitación, el reactivo valorante provoca la precipitación de un
compuesto de composición bien definido.
En las volumetrías de complejación, el reactivo forma un complejo con la sustancia a
analizar
Tipos de valorantes:
Es obvio que en los métodos volumétricos de análisis químico cuantitativo, tiene gran
importancia el grado de exactitud con que se conocen la concentración de la disolución
del reactivo valorante. Por ello, siempre que sea posible debe emplearse como tal una
sustancia:
 Que pueda obtenerse en estado de alto grado de pureza.
 Que las impurezas que le acompañan (en proporción no mayor del 0.02%) sean
fácilmente investigables.
 Que tenga una composición definida (a ser posible sin agua de cristalización).
 Que tenga un peso equivalente elevado, para que el error relativo de la pesada
sea despreciable.
 Que sea estable en disolución.
A las sustancias que cumplen las condiciones anteriores, se les conoce con el nombre de
sustancias de tipo primario, y a sus disoluciones, que pueden prepararse con gran
exactitud pesando una cantidad dada de compuesto y disolviéndolo en un volumen
determinado de disolvente, disolución patrón.
Curvas de valoración
Las curvas de valoración son la representación gráfica de la variación de una propiedad
(pH, potencial, conductividad...) a lo largo de la valoración, ya sea en función del volumen
añadido, del porcentaje de muestra valorada, etc. Además, las curvas de valoración
suministran información valiosa acerca de la precisión con la que se puede localizar el
punto de equivalencia y procuran información para seleccionar el método más adecuado
de determinación del punto final. La información derivada de la curva de valoración será
útil para:
 Conocer la concentración del valorante o valorado en el punto de equivalencia.
 Determinar la velocidad de cambio de esa concentración cerca del punto de
equivalencia, y por ende la precisión con que se puede localizar dicho punto.
 Decidir el intervalo de concentraciones en que será factible la valoración.
Error de valoración.
La diferencia existente ente la concentración real del analito en la disolución y la hallada
experimentalmente constituye el error de valoración. Este error se puede descomponer
en:
 Error químico: debido a la diferencia entre el punto final y de equivalencia.
 Error visual: debido a la limitada capacidad ocular para comparar colores.
 Error de indicador: debido al consumo de solución valorante por el propio
indicador para que se transforme y de lugar al cambio observable.
De acuerdo a lo visto anteriormente en esta guía y lo trabajo en clases, responda
las siguientes preguntas en su cuaderno.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
¿Qué diferencias existen entre los métodos gravimétricos y volumétricos?
¿Por qué se dice que los análisis volumétricos son análisis químicos?
¿En qué consiste el análisis conocido como volumetría?
¿A qué se le denomina valorante?
¿A qué se le denomina valoración?
¿Qué es el punto de equivalencia?
¿Cómo se observa el punto final de una valoración?
¿Por qué la reacción en una valoración debe ser prácticamente irreversible?
¿Por qué la reacción en una valoración debe ser específica o selectiva, y no
deben producirse reacciones secundarias?
10. ¿Para los análisis cuantitativos de valoración, qué características debe poseer un
reactivo valorante?
11. ¿Qué información entrega una curva de valoración?
12. ¿Qué es un error de valoración y cuales son los más comunes?
13. Describa la metodología utilizada en la valoración de la disolución de ácido
clorhídrico realiza en el laboratorio, identificando el tipo de análisis, como observó
el punto final de la valoración, la sustancia valorante y posibles errores cometido.