CAPÍTULO II ANÁLISIS GRAVIMÉTRICO

CAPÍTULO II
ANÁLISIS GRAVIMÉTRICO
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS – U.N.C.
Cátedra de Química Analítica
Asignatura: QUÍMICA ANALÍTICA
ANÁLISIS GRAVIMÉTRICO
Introducción
El análisis gravimétrico o análisis cuantitativo por pesadas consiste en separar y pesar, en el
estado de mayor pureza, después de un tratamiento adecuado, un elemento o compuesto de
composición conocida, que se encuentre en una relación estequiométrica definida con la sustancia
que se determina. El elemento o compuesto, así separado y pesado, corresponde a una porción
pesada de la muestra en análisis. Es importante en las determinaciones gravimétricas, la
transformación del elemento o radical, que se determina, en una sustancia pura y estable,
conveniente para poderla pesar. El peso se calcula fácilmente, si se conoce su fórmula.
Una ventaja del análisis gravimétrico con respecto al volumétrico, es que en el elemento o
compuesto que se separa, se pueden determinar las impurezas y, de ser necesario, corregir el
resultado del análisis. Los métodos gravimétricos generalmente requieren más tiempo, lo cual es
una desventaja.
Los métodos gravimétricos se clasifican en base a la forma en que se efectúa la separación
de la sustancia a determinar.
a) por precipitación; b) por volatilización o desprendimiento; c) gravimétricos del electroanálisis y
d) Otros métodos físicos de separación. De ellos el más común es por precipitación, en el cual
los agentes precipitantes pueden ser:
- generales: se emplean para separar grupos de sustancias o iones. Por ejemplo el HCl que
se usa para separar el primer grupo de cationes.
- especiales: actúan sobre grupos reducidos de sustancias o iones y sirven también para
identificar especies químicas. Dentro de este grupo, los reactivos pueden ser generalesEj:
HCl para el primer grupo, H2S, etc, específicos porque reaccionan con una especie química
(por ejemplo: el reactivo de Nessler para NH4+) y/o selectivos aquellos reaccionan con un
número limitado de especies (por ejemplo: dimetilglioxima en medio neutro para Ni2+, Fe2+ y
Mn2+).
La posibilidad de emplear una reacción en análisis gravimétrico por precipitación, depende
además de la especificidad o selectividad del reactivo precipitante, de que el precipitado obtenido
cumpla características fundamentales:
 Debe tener características físicas que permitan separarlo fácilmente de la solución, por
filtración y que se pueden eliminar las impurezas por lavado.
 Poseer una solubilidad lo suficientemente baja como para que no se tengan pérdidas
apreciables por solubilidad, cuando se lo separa por filtración. Las pérdidas por solubilidad del
precipitado deben ser, en la práctica, menores que el mínimo detectable en el intervalo de
trabajo de la balanza analítica, esto es, 0,1 mg.
 Poder transformarse luego del secado y calcinado en una sustancia pura de composición
química definida y constante. El elemento o compuesto a pesar tiene que ser puro, estable, no
volátil ni higroscópico.
Etapas : precipitación – digestión – filtración – lavado – secado – calcinación – cálculo e
interpretación de resultados.
1) Precipitación
En todo proceso de precipitación, el tamaño final promedio de las partículas, su naturaleza cristalina o amorfa – y el grado de pureza del precipitado depende de varios factores, los más
importantes son: 1) las condiciones en las cuales se efectúa la precipitación; 2) las
características de la substancia precipitante; 3) el tratamiento del precipitado luego de la
precipitación.

Mecanismo
En el trabajo gravimétrico se prefieren en general los precipitados formados por partículas
grandes, ya que éstas son más fáciles de filtrar y lavar para eliminar impurezas. Además,
este tipo de precipitados generalmente son más puros que los precipitados divididos en
partículas finas.
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El tamaño de las partículas de los sólidos formados por precipitación es sumamente
variable. En un extremo se encuentran las suspensiones coloidales, cuyas partículas finas
(diámetros de 10-7 a 10-4 cm) son invisibles a simple vista, no tienen tendencia a sedimentar
ni se filtran con facilidad.
Las partículas de las suspensiones coloidales no son fácilmente filtrables; para atraparlas, el
tamaño del poro del medio de filtración debe ser tan pequeño que la filtración tarde mucho. Sin
embargo, con un tratamiento adecuado, las partículas coloidales individuales pueden
mantenerse unidas y así obtener una masa filtrable.
En el otro extremo están las partículas que tienen dimensiones del orden de varias décimas
de milímetros, cuya dispersión temporal en la fase líquida se denomina suspensión
cristalina, que tienden a sedimentar espontáneamente y pueden filtrarse con facilidad.
Durante muchos años los científicos han estudiado la formación de precipitados pero el
mecanismo de este proceso aún no es bien conocido. Sin embargo, se sabe que el tamaño
de la partícula de un
precipitado está influido por variables experimentales, como solubilidad del precipitado, la
temperatura y la concentración de los reactivos, así como por la velocidad con la que se
mezclan. El efecto neto de estas variables puede explicarse, al menos cualitativamente, porque
el tamaño de partícula está relacionado con una propiedad del sistema denominada
sobresaturación relativa.
temperatura
Fig. 1: Solubilidad de un sólido con la temperatura
Ostwald investigó la solubilidad y temperatura respecto de un sólido en un disolvente. La
figura indica la situación general. La solubilidad del sólido con la temperatura se representa a
través de la curva UU1. Más allá de la curva MM1, la solución se torna inestable y sujeta a
nucleación espontánea y precipitación. Entre ambas curvas se dice que la solución es meta
estable o sobresaturada y aunque la nucleación y precipitación no ocurren en forma espontánea,
estos procesos pueden inducirse mediante la acción de “sembrado” es decir, el agregado de un
cristal o cristales del sólido a la solución. Así para una temperatura dada T, la adición lenta del
agente precipitante a la solución causará un continuo aumento en la concentración del soluto
hasta que se alcanza la saturación de la solución en el punto S sobre la curva UU1. La adición de
más agente precipitante producirá la sobresaturación, hasta alcanzar el punto Q sobre la curva
MM1, a partir de donde comenzará espontáneamente la nucleación y precipitación.
El grado de sobresaturación estará dado por el término Q - S en tanto que la sobre
saturación relativa por la relación:
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(Q –S)
S
Q = concentración del soluto (solubilidad) en la solución sobresaturada
S= concentración del soluto en equilibrio (solubilidad) en la solución saturada
Von Weimarn investigó la importancia del grado de sobresaturación sobre el tamaño de la
partícula de los precipitados.
La formación de partículas de precipitado ocurre a partir de una solución sobresaturada. Los
núcleos o partículas de precipitado extremadamente pequeñas, mucho menores que el tamaño
microscópico, proporcionan centros en los cuales se efectúa el crecimiento ulterior. La formación
de núcleos puede considerarse como consecuencia de uno de dos procesos:
- Cuando existen grados de sobresaturación relativa bajos, puede considerarse que los núcleos
se originan por aglutinamiento de iones en centros formados por material extraño finamente
dividido (es decir polvo) en la solución, o por impurezas adheridas a las paredes del recipiente de
vidrio. Se dice que estos procesos de nucleación son heterogéneos y dentro de los límites de los
grados de sobresaturación relativa bajos, el número de dichos núcleos se verá poco afectado
por el grado de sobresaturación.
- Cuando existen grados de sobresaturación relativa altos, se cree que los núcleos se originan
principalmente por unión casual de iones en racimos o grupos que involucran un número mínimo
de iones ordenados según un esquema adecuado pero definido. Se dice que este tipo de
proceso de nucleación es homogéneo y para grados de sobresaturación relativamente altos, es
probable que haya un aumento en la cantidad de núcleos formados a mayores grados de
sobresaturación. Es posible, por supuesto, imaginar que la nucleación se produce tanto por
procesos homogéneos como heterogéneos en soluciones de alto grado de sobresaturación.
Cuanto mayor sea el valor de Q - S, tanto mayor será el número de núcleos formados
inicialmente y, en consecuencia menor el tamaño de partícula del precipitado. Cuanto mayor sea
el valor de S (y nótese que éste suele aumentar al hacerlo la temperatura) tanto menor será el
valor de sobresaturación relativa
(Q –S) / S y menor el número de núcleos formados, con un consecuente mayor tamaño de
partícula en el precipitado. Resulta evidente que para obtener la mayor facilidad en el filtrado y
lavado se habrá de preferir un mayor tamaño de partículas y el analista debe ajustar las
condiciones de precipitación (cuando esto sea posible) a fin de obtener un valor mínimo de
sobresaturación relativa (Q –S) / S.
El proceso de nucleación, una vez iniciado, debe continuar hasta la precipitación de la
substancia poco soluble. Esto implicaría un crecimiento de las partículas desde el tamaño de la
nucleación hasta el tamaño promedio del precipitado inicial. Este proceso de crecimiento será, para
precipitados cristalinos, de una extensión espacial de la red cristalina de cada núcleo mediante la
agregación ordenada de iones del soluto desde la solución sobresaturada. Sin embargo, el proceso
de crecimiento de partícula puede representarse por etapas de aumento del tamaño de partículas
según:
Iones (10-8 cm)  grupos de nucleación (10-8 a 10-7 cm)  partículas coloidales (10-7 a 10-4 cm) 
partículas de precipitado ( 10-4 cm).
Así, todos los precipitados, durante su crecimiento a partir de centros de nucleación pasan a
través de distintos intervalos de tamaño de partícula coloidal, de manera que una discusión del
estado coloidal y sus características generales resultará de fundamental importancia.
- Los coloides son esencialmente partículas muy pequeñas con un tamaño variable entre 10-7
y 10-4 cm. Debido a su pequeño tamaño estas partículas provocan su movimiento continuo y
errático en la solución que las contiene, bajo la influencia de su colisión con moléculas de
disolvente (movimiento browniano). Las suspensiones coloidales son estables debido a que todas
las partículas están cargadas ya sea negativa o positivamente, razón por la cual se rechazan
entre sí. Esta carga es el resultado de los cationes o aniones que están unidos a la superficie de
las partículas.
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Al proceso por el que los iones se retienen sobre la superficie de un sólido se lo conoce
como adsorción. Por el contrario, la absorción implica la retención de una sustancia dentro de los
poros de un sólido.
La doble capa eléctrica de un coloide consiste en una capa de cargas adsorbidas en la
superficie de las partículas y una capa con una carga neta opuesta proveniente de la solución que
rodea a las partículas.
Aunque todos los precipitados pasan por el intervalo de tamaño de partícula coloidal durante
el proceso de crecimiento, la permanencia de este estado rara vez se prolonga en la mayoría de los
casos. Esto se debe a que, la carga que circunda a las partículas coloidales se elimina como
resultado del propio proceso de precipitación. La estabilidad de la mayoría de estas suspensiones
se puede reducir mediante calentamiento, agitación o adición de un electrolito. Con medidas como
éstas las partículas coloidales individuales se juntan y forman una masa amorfa que sedimenta y
puede filtrarse.
Al proceso de convertir una suspensión coloidal en un sólido filtrable se le conoce como
coagulación o aglomeración y en los casos ordinarios de precipitación ocurre durante el
agregado continuo de solución precipitante hasta alcanzar y superar el nivel de equivalencia entre
la substancia precipitante y la precipitada. Con frecuencia, la coagulación de una suspensión
coloidal se puede causar con periodos cortos de calentamiento, especialmente si se agita la
solución. El calentamiento reduce el número de iones adsorbidos y por ende el grosor de la doble
capa. Las partículas también pueden ganar suficiente energía cinética a temperaturas más
elevadas y vencer la barrera impuesta por la repulsión electrostática de las dobles capas de partículas y acercarse más. Una forma aún más efectiva de coagular un coloide es aumentar la
concentración electrolítica de la solución. Si a una suspensión se adiciona un compuesto iónico
adecuado, aumentará la concentración de los contra iones en la vecindad de cada partícula, y
como resultado se reduce el volumen de la solución que contiene suficientes contra iones para
balancear la carga de la capa de adsorción primaria. Por lo tanto, el efecto neto de añadir un
electrolito es una disminución de la capa de contra iones. De esta forma, las partículas pueden
acercarse más entre sí y aglomerarse.
La peptización es el proceso por el cual un coloide coagulado regresa a su estado original
disperso.

Condiciones experimentales en las que ocurre la precipitación
Se mencionó que el crecimiento de las partículas finalmente llega a tamaños
suficientemente grandes como para sedimentar en forma de precipitado. Este precipitado inicial
puede denominarse precipitado primario, para diferenciarlo de la forma final del mismo poco antes
de la filtración, (esta forma puede ser el resultado final de los procedimientos de digestión,
envejecimiento, etc. efectuados sobre el precipitado primario).
Las discusiones preliminares sobre el grado de sobresaturación de la solución y su relación
general con el tamaño de partícula y naturaleza física del precipitado primario señalaron que ciertas
condiciones, en las cuales ocurriría la precipitación, podrían permitir un precipitado primario de
tamaño de partícula relativamente grande y con buenas probabilidades de presentar una estructura
cristalina siempre que el valor de sobresaturación relativa pueda mantenerse relativamente bajo,
(se formarán pocos núcleos y éstos luego crecerán dando una partícula razonablemente grande).
Bajos valores de (Q –S) / S implican bajos valores de Q o altos valores de S o preferentemente
una combinación de ambos.
Pueden obtenerse bajos valores de Q empleando soluciones diluidas de las substancias
que deben precipitarse, agregando a la misma una solución diluida del agente precipitante, en otras
palabras manteniendo baja concentración de los dos iones que habrán de formar el precipitado.
Simultáneamente la adición lenta de solución precipitante con eficiente agitación, ayuda en
este proceso, reduciendo al mínimo la posibilidad de altos valores instantáneos o localizados de
concentración iónica.
Por lo común, pueden obtenerse altos valores de S, (la solubilidad del precipitado),
efectuando las precipitaciones en caliente ya que la mayoría de las sales poco solubles muestran
un aumento de solubilidad al aumentar la temperatura; también ajustando el pH de la solución
inmediatamente antes o después de añadir el agente precipitante, con un lento reajuste luego de
una vigorosa y eficiente agitación, siempre y cuando la solubilidad del precipitado dependa de éste.
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Se pueden obtener cristales grandes de oxalato de calcio que se filtran con facilidad si la masa del
precipitado se forma en un ambiente ligeramente ácido en el cual la sal es moderadamente soluble.
Así mismo, pueden utilizarse otras técnicas en casos específicos, por ejemplo procedimientos con
formación de complejos.
En general para obtener precipitados de razonable tamaño de partícula primaria y de estructura
cristalina, la precipitación deber ser el resultado de la adición lenta con agitación eficiente, de
soluciones diluidas de precipitante a soluciones diluidas y calientes del ion que habrá de
reaccionar (dado que la velocidad de crecimiento de cristales aumenta al ascender la
temperatura, ayuda en el proceso de crecimiento de partícula por extensión de la red cristalina).
 Pureza de los precipitados y tratamiento de los mismos:
La separación por precipitación generalmente produce un precipitado contaminado en mayor
o menor grado. Un precipitado puede contaminarse como resultado de precipitación
simultánea, coprecipitación o postprecipitación. Resulta evidente que estos efectos pueden
actuar separadamente o en forma combinada.
- La precipitación simultánea es la contaminación de un precipitado por una impureza
normalmente insoluble en la solución, en las condiciones del proceso de precipitación. Como
ejemplo se considerará la separación de cloruro, como cloruro de plata, por adición de una solución
de ion plata a una solución que contiene ion cloruro. Cuando la solución de cloruro contiene una
cantidad apreciable de ion bromuro, el precipitado de cloruro de plata estará contaminado con
bromuro de plata, tanto el cloruro como el bromuro de plata son insolubles en las condiciones de
precipitación descriptas.
La contaminación de un precipitado por precipitación simultánea es, básicamente, un problema que
implica un enfoque inadecuado del problema analítico por parte del analista. No deben aplicarse
métodos de separación por precipitación sin conocer la naturaleza general de la matriz bajo
tratamiento.
- Coprecipitación: se dice que existe este fenómeno, cuando un precipitado se encuentra
contaminado por una substancia normalmente soluble en la solución. Los efectos de
coprecipitación pueden ocurrir como resultado de dos mecanismos. Ellos son: la adsorción de
iones extraños en la superficie de las partículas de precipitado y la oclusión de iones extraños
dentro de las partículas de precipitado.
a) La adsorción es una fuente común de coprecipitación que probablemente ocasiona una
contaminación significativa de precipitados que poseen grandes áreas de superficie específicas; es
decir, los coloides coagulados. Aun cuando en los precipitados cristalinos ocurre adsorción, su
efecto sobre la pureza de éstos no se detecta debido al área relativamente pequeña de superficie
específica de estos sólidos.
Una vez más, el lavado a fondo del precipitado luego de la filtración o durante la filtración (lavado
por decantación) a menudo sirve, entre otras funciones, para eliminar estos iones contaminantes.
Este procedimiento resulta efectivo para precipitados cristalinos y grumosos, en los cuales las
impurezas contaminantes se hallan casi exclusivamente confinadas a la superficie del precipitado.
b) La oclusión de iones extraños puede ocurrir conforme las partículas de precipitado
aumentan de tamaño. Dos mecanismos generales pueden hallarse involucrados, los cuales pueden
ocurrir simultáneamente o separadamente.
- iones extraños que encajan en el retículo cristalino del precipitado: en este caso, la solución
contiene iones extraños capaces de sustituir a los aniones y/o cationes del precipitado normal en la
estructura cristalina.
Los cristales que se forman en estas sustituciones, reciben el nombre de cristales mixtos o
cristales de solución sólida. La contaminación que podría originarse en esta forma podría evitarse
muy simplemente, eliminando el ión o iones que interfieren con anterioridad a la precipitación o
transformándolos en una forma que no interfiera antes de proceder a la precipitación.
-iones extraños que no encajan en el retículo cristalino del precipitado: los iones extraños de
este tipo se adsorben según la forma acostumbrada, sobre la superficie de las partículas del
precipitado primario, y quedan englobadas dentro de un retículo cristalino durante la etapa de
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rápido crecimiento cristalino estas oclusiones generalmente ocurren con precipitados de naturaleza
cristalina.
Existen varios factores que contribuyen al grado de oclusión de los iones, entre ellos el tipo de
ion extraño, su carga, la rapidez de crecimiento de las partículas primarias, etc.
- Postprecipitación es la separación de una impureza de su solución sobresaturada, con
posterioridad a la aparición del precipitado primario de la substancia analizada. En ocasiones un
precipitado que permanece en contacto con el licor madre se contamina con algún compuesto
extraño que precipita encima de él. Esto se denomina postprecipitación, porque el precipitado
extraño precipita después de que se ha formado el precipitado deseado. Por ejemplo, se produce
postprecipitación de oxalato de magnesio, si se permite que un precipitado de oxalato de calcio
permanezca mucho tiempo en la solución antes de filtrarlo. El sulfuro de cinc post - precipita sobre
cadmio, cobre o sulfuro de mercurio, que precipitan de soluciones ácidas.
2) Digestión
La digestión de precipitados contaminados por coprecipitación de adsorción elimina a los
iones contaminantes en mayor o menor grado. Dado que el alcance de esta contaminación es un
reflejo del desarrollo superficial del precipitado, la digestión, al aumentar el tamaño medio de
partícula y disminuir el área superficial global, disminuye el efecto de adsorción y la contaminación
debida a este efecto.
Sin embargo, la eficiencia del proceso de digestión del precipitado generalmente es
función de la naturaleza del precipitado involucrado. Los precipitados cristalinos y grumosos
pueden purificarse así en una medida significativa, cuando las impurezas se hallan adsorbidas
sobre la superficie. Los precipitados gelatinosos o geles no responden bien al proceso de
digestión, el valor de S es tan bajo para dichos precipitados que la redisolución y reprecipitación
resultan insuficientes, en cuanto al aumento de tamaño de partícula y purificación del precipitado.
Pero sí mejora la filtrabilidad.
Se lleva a cabo dejando el precipitado en contacto con la solución madre, a temperatura
ambiente, durante 12 – 24 hs. Otras veces, cuando se puede emplear mayor temperatura, la
digestión se efectúa comúnmente cerca del punto de ebullición de la solución. En todos los casos,
los vasos de precipitación se cubren con vidrios de reloj, con la parte convexa hacia abajo.
El precipitado primario, obtenido de la precipitación de una solución diluida y caliente,
generalmente se hallará, salvo en el caso de sales poco solubles que producen precipitados
amorfos, en forma de pequeños cristales de estructura cristalina razonablemente perfecta. Los
precipitados primarios obtenidos a partir de soluciones concentradas generalmente son geles
amorfos o están formados por cristales pequeños, muy imperfectos en cuanto a estructura. Debe
advertirse aquí que sólo se hace referencia al tamaño de partícula y a la estructura, no así al nivel
de pureza del precipitado. Ambos casos implican cristales o tamaño de partícula promedio ya que
existe una considerable variación en el tamaño de partícula para todo precipitado primario.
Cuando el precipitado primario permanece por algún tiempo en contacto con la solución a
partir de la cual se obtuvo, se observa la tendencia de las partículas más pequeñas a disolverse,
sobre todo a temperatura elevada. De esta manera, la solución queda sobresaturada respecto de
las partículas más grandes. El material disuelto restaura el equilibrio de la solución, depositándose
sobre las partículas de mayor tamaño. Este proceso, conocido como digestión, envejecimiento o
“maduración de Ostwald” del precipitado, permite un aumento general y significativo en el
tamaño medio de partícula.
En cierta medida, y en condiciones adecuadas, el proceso de digestión también conduce a
un mejoramiento en la perfección de la estructura cristalina.
La mayoría de los precipitados tienden, por diversas razones a arrastrar consigo impurezas
de la solución. A pesar de que el proceso de digestión permite, en ciertas circunstancias, cierto
grado de purificación del precipitado (al retornar a la solución impurezas arrastradas durante la
redisolución y redeposición de las partículas), el problema de la pureza de los precipitados
involucra muchas variables complejas.
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3) Filtración
Esta operación que separa el precipitado de la solución madre, tiene por objeto obtener el
precipitado y el medio filtrante cualitativamente libre de la solución.
Los medios filtrantes empleados son: 1) papel de filtro; 2) mantos filtrantes de amianto
purificado, 3) placas porosas filtrantes de vidrio resistente.
De todos ellos el papel de filtro es el mas utilizado para los que deben ser calcinados a
una temperatura .
Los papeles de filtro para análisis cuantitativo dejan pocas cenizas menor a 0,1 mg, son de
forma circular, tamaño de 7, 9, 11 y 12,5 cm de diámetro. Se fabrican de varios tamaños de poros,
generalmente de tres texturas diferentes: muy finos, intermedios y partículas gruesas. Los de tipo
endurecidos, se preparan tratándolos con ácido nítrico, tienen poca ceniza, mayor resistencia
mecánica y resisten ácidos y álcalis.
Luego de la filtración, se lava el precipitado con un líquido adecuado a fin de eliminar impurezas
adsorbidas por el precipitado, contenidas en la solución original arrastrada por el precipitado.
4) Lavado de los precipitados:
Se lava el precipitado con un líquido adecuado con el fin de eliminar del precipitado. En el lavado,
raras veces se utiliza al disolvente (generalmente agua) por sí solo. La peptización, se evita
mediante el empleo de un líquido de lavado que contenga una concentración suficiente de un
electrolito adecuado. Por ejemplo; los precipitados de AgCl pueden lavarse con soluciones diluidas
de ácido nítrico, un electrolito volátil a temperaturas normales de secado de precipitados. Muchos
precipitados pueden lavarse con soluciones diluidas de sales volátiles de amonio que puedan
eliminarse durante la calcinación. En varios casos, la selección de la solución de electrolito de
lavado, se efectúa con el fin de evitar la peptización y también de permitir un intercambio entre los
iones no volátiles adsorbidos y/o contraiones y los iones volátiles del electrolito.
En resumen: el líquido de lavado se elige en base a:
1. Alta solubilidad de impurezas y baja solubilidad de substancia precipitada.
2. Un electrolito agregado, a fin de evitar la peptización (en particular cuando el precipitado es
un coloide floculado) y proveer un efecto de intercambio iónico.
Métodos de lavado: a) por gravedad y b) por decantación.
a- Lavado por gravedad: es el que se realiza pasando todo el precipitado al filtro y haciendo
los sucesivos lavados sobre el mismo. El precipitado no deberá dejarse sobre el filtro sin lavar
durante un tiempo mayor del necesario, en caso contrario la masa se agrietará y el lavado posterior
resultará ineficaz.
b- Lavado por decantación: Si un precipitado fuera de naturaleza gelatinosa, lavarlo en el
vaso de precipitación por decantación, disgregándolo con una varilla, en contacto con el líquido de
lavado. Luego filtrar por decantación y repetir el lavado.
Cuando se ha vertido todo el líquido sobrenadante posible y queda un volumen relativamente
pequeño con el precipitado, comienza el lavado por decantación. Se dirige contra las paredes del
vaso un chorro de líquido de lavado para empujar hacia abajo las partículas adheridas, se agita el
conjunto y se deja sedimentar el sólido. La cantidad de líquido a utilizar depende de la cantidad de
precipitado, su carácter, etc. Cuando el líquido sobrenadante se aclara, se vierte en el filtro dejando
en el vaso todo el precipitado que sea posible. Se agrega al vaso una nueva porción del líquido de
lavado y se repite el procedimiento tantas veces como se estime oportuno.
Cantidad de lavados: en función de un mismo volumen total, resulta más eficiente una
gran cantidad de lavados con un pequeño volumen para eliminar impurezas que una pequeña
cantidad de lavados con un gran volumen de líquido. El razonamiento es muy sencillo, las
expresiones generales están dadas por:
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donde:
= solución retenida por el precipitado, mL
V= volumen de líquido en cada lavado, mL
n= número de lavados
Ejemplo: Considérese un único lavado con un volumen de 40 mL en comparación con dos lavados con un
volumen de 20 mL en cada caso. El volumen total en cada caso es el mismo, de modo que toda pérdida de
precipitado por efecto de solubilidad será el mismo.
Supóngase que el precipitado retiene en todo momento 1 mL del líquido con el que estuvo en contacto por
última vez. En el caso de un único lavado con 40 mL, la cantidad de líquido original y por lo tanto impurezas
que permanecen, será 1/40 ó 2,5%.
Con dos lavados sucesivos de 20 mL cada uno, el primer lavado deja tras de sí un nivel de impurezas de
1/20 ó 5%, en tanto que el segundo deja tras de sí un nivel de 1/(20)2 ó 0,25%. Adviértase que dos lavados
de 20 mL cada uno redujeron el nivel de impurezas en el precipitado a una décima del valor obtenido luego
de un lavado de 40 mL.
5) Secado y calcinación de los precipitados
Una vez que un precipitado se ha separado, filtrado y lavado, debe experimentar dos
operaciones finales.
1. Debe secarse y/o calcinarse hasta llegar a ser un compuesto de composición constante y
conocida.
2. El residuo secado o calcinado debe dejarse en condiciones adecuadas y luego pesarse en
forma exacta.
Se supondrá que el precipitado se halla libre de toda contaminación, salvo la del agua (del
procedimiento de lavado o de la precipitación) y la de algún electrolito agregado al agua de lavado
a fin de evitar la peptización.
Secado:
Muchos precipitados pueden secarse y eliminar su contenido de agua por calentamiento en
una estufa a temperaturas entre 100 a 150 ºC (también en mechero o bajo llama). Esto requiere
que el agua esté retenida débilmente y no como agua fuertemente absorbida u ocluida. Requiere
también que si el agua contiene algún electrolito antipeptizante, éste debe resultar completamente
volátil a la temperatura de secado. Cuando se cumplen estas condiciones, la forma pesada
resulta generalmente idéntica a la forma precipitada.
Calcinación:
Tal vez resulte más común hallar técnicas en las que el precipitado lavado se calcine a
alguna temperatura elevada y se convierta de alguna otra forma que implique una composición
conocida constante. Estos procedimientos de calcinación se emplean por diversas razones. Entre
ellas la imposibilidad de asegurar una forma de composición constante del precipitado por simple
secado, el empleo de un electrolito antipeptizante volátil a alta temperatura (que no pueda
eliminarse en el intervalo de secado de 100 a 150ºC) y la necesidad de asegurar la eliminación de
agua retenida por oclusión o por fuerte adsorción.
Ejemplo: Los precipitados gelatinosos, como los de los óxidos hidratados de aluminio, hierro
y silicio contienen agua ocluida y adsorbida que no puede eliminarse por completo, salvo por
calentamiento prolongado a temperaturas cercanas a 1100ºC.
A continuación se proporciona una lista de algunos factores importantes a tomar en cuenta
durante la calcinación de precipitados:
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
Tras muchos años de experiencia, se han determinado valores óptimos de temperatura de
calcinación para la conversión de precipitados a alguna composición deseable y constante,
mediante el proceso de ensayo y error.
Mediante la termobalanza, puede medirse con exactitud la masa de un precipitado conforme
aumenta la temperatura, desde aquella del medio ambiente hasta alcanzar una temperatura
elevada (que dependerá de la substancia) por encima de los 100ºC. Se obtiene una curva de
pirólisis de la masa del precipitado en función de la temperatura.
Ejemplo: Un procedimiento de calcinación típico sería la conversión del precipitado de oxalato de
calcio hidratado a óxido de calcio mediante el calentamiento, hasta peso constante, a 1000ºC.
Obteniéndose una curva como la figura., la cual cubre la calcinación del oxalato de calcio,
CaC2O4.H2O, la forma precipitada. Se notará que la curva de pirólisis presenta mesetas en cada
una de las etapas de conversión (es decir CaC2O4.H2O a CaC2O4, CaC2O4 a CaCO3, CaCO3 a
CaO ).
Es claro que en una determinación gravimétrica de calcio basada en la precipitación como
oxalato, el compuesto finalmente pesado depende de la temperatura de ignición.
temperatura ºC
Fig. 3: Pirólisis o curva termo gravimétrica

Podrá resultar necesario, en ciertas circunstancias, emplear un método de filtración
diferente al del papel de filtro. Por ejemplo: esto será necesario cuando el carbón producido por
el papel filtro durante la calcinación, tienda a reducir el precipitado. Cuando se calcina AgCl,
debe filtrarse utilizando un crisol filtrante previamente calcinado.
 Aun en el caso de precipitados con mucha menor tendencia a reaccionar con el carbono
durante la calcinación, deberá considerarse la posibilidad de retención de papel filtro por parte
de estos precipitados, durante la preparación de la calcinación. Esto implica colocar el papel
filtro correctamente plegado junto con el precipitado, en un crisol adecuado y secado a
aproximadamente 120ºC. Con esto se elimina fácilmente el agua y evita una rápida conversión
del precipitado y el agua del papel filtro en vapor durante la etapa inicial de calcinación, con
posible pérdida de precipitado. Primeramente, el papel y precipitado se ponen a secar en un
mechero a llama baja, a fin de carbonizar completamente el papel, evitando que el papel
produzca llama. Finalmente, se realiza la calcinación, de preferencia en una mufla de
capacidad adecuada, a la temperatura requerida.
 La temperatura de calcinación debe mantenerse en su valor óptimo. El empleo de una
temperatura mayor no necesariamente implica una conversión más rápida a la forma deseada.
De hecho, una mayor temperatura que la recomendada puede ocasionar una pérdida de
precipitado por volatilización, sublimación o descomposición.
 Algunos residuos de calcinación no muestran una marcada tendencia a absorber humedad
atmosférica o dióxido de carbono durante el ciclo de enfriado que precede a la operación de
pesado. Sin embargo, esto ocurre con muchos residuos y el caso más común es la absorción
de humedad. El Al2O3 es un ejemplo típico. Estos residuos deben enfriarse siempre en un
Capítulo II Análisis Gravimétricos
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desecador que contenga un eficiente material desecante, capaz de evitar una significativa
absorción de agua durante el período de enfriamiento.
6) Cálculos e interpretación de resultados:
El paso final es la obtención de resultados. El propósito de un análisis cuantitativo suele ser
la determinación del porcentaje de un ion o elemento determinado en la muestra. Los datos
obtenidos incluyen el peso de la muestra y el peso del precipitado que contiene la sustancia que se
va a determinar.
El peso de un elemento o ion que se va a determinar se calcula a partir del peso del
precipitado y con la ayuda del factor gravimétrico.
Se llama factor gravimétrico a la relación entre la masa molar de la sustancia buscada
y la masa molar de la sustancia pesada, en forma tal que lo buscado esté contenido en lo
pesado, se origine o provenga de él por una transformación química, que relacione a ambos
estequiométricamente.
Fg = peso fórmula buscado (sustancia que se desea
fg = b
p
determinar)
peso fórmula pesado (sustancia precipitada)
La expresión del factor gravimétrico puede derivarse de una simple
proporción. Por ejemplo, la relación entre azufre y sulfato de bario es:
S (gramos)
BaSO4 (gramos)
=
S (masa atómica)
BaSO4 (masa molar)
Este valor se
expresa
considerando por lo
menos, hasta la
cuarta cifra decimal.
= BaSO4 (gramos) . fg
Si sabemos los gramos de BaSO4 y deseamos calcular los gramos de S basta con resolver
la siguiente ecuación:
S (gramos) = BaSO4 (gramos) . S (masa atómica)
= BaSO4 (gramos) . fg
BaSO4 (masa molar)
El último término es el factor gravimétrico.
El mismo número de átomos del elemento clave deberán estar presentes en el numerador del
factor gravimétrico y en el denominador. Por lo tanto, puede ser necesario multiplicar una o ambas
masas por los números enteros apropiados para balancear los átomos clave.
Ejemplo: Obtenga la expresión del factor gravimétrico para convertir magnesio en pirofosfato de
magnesio, Mg2P2O7.
La proporción en peso de Mg en el Mg2P2O7 es igual a dos veces la masa atómica del Mg dividido por
la masa molar del Mg2P2O7.
Mg (gramos)
=
2 Mg (masa atómica)
Mg2P2O7 (gramos)
Mg2P2O7 (masa molar)
Resolviendo para encontrar los gramos de Mg:
Mg (gramos) = Mg2P2O7 (gramos) . 2 Mg (masa atómica)
Mg2P2O7 (masa molar)
Capítulo II Análisis Gravimétricos
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A continuación se dan ejemplos adicionales de factores gravimétricos:
Sustancia buscada
Sustancia pesada
K
KClO4
K2O
KClO4
Fe
Fe2O3
Fe3O4
Fe2O3
KAlSi3O8
SiO2
Factor gravimétrico
K
KClO4
K2O
2 KClO4
2 Fe
Fe2O3
2 Fe3O4
3 Fe2O3
KAlSi3O8
3 SiO2
Aplicación de los métodos gravimétricos
Los métodos gravimétricos se han desarrollado para la mayor parte de los aniones y cationes
inorgánicos, así como para especies neutras como el agua, dióxido de azufre, dióxido de carbono y
yodo. También para diversas sustancias orgánicas .
Los reactivos que vamos a utilizar pueden dividirse en forma genérico en:
 AUXILIARES: Para acondicionar el medio, previo a la identificación propiamente dicha.
Separaciones previas.
 REACTIVOS DE IDENTIFICACIÓN: Generales y Especiales.
Generales: Se emplean para separar grupos de sustancias o iones. Ejemplo: ClH para el 1º
grupo, SH2 , NaOH, etc.
Especiales: Actúan sobre grupos reducidos de sustancias o iones y sirven también para
identificar las especies químicas. Se dividen a su vez; en:
Selectivos: Sobre un pequeño grupo de sustancias o iones. Ejemplo: dimetilglioxima que
en medio neutro da precipitado rojo con el Ni+2 , pardo con el Co+2, Cu+2 , y Mn+2 , rojo con
Fe+2.
Específicos: Actúan sobre una sola sustancia, aún en presencia de otras. Ejemplo: Reactivo
de Nessler ( IK+ CL2Hg + NaOH), (Ioduro de potasio + Cloruro Mercúrico en medio de NaOH); que
en presencia de ión amonio o amoníaco gas produce un precipitado o coloración anaranjada.
Estos son muy pocos, pero acondicionando los selectivos, pueden emplearse como específicos.
Las ventajas de los precipitados obtenidos al emplear precipitantes orgánicos resultan a menudo
muy insolubles en agua, de modo que el grado de separación es altamente cuantitativo. Con
frecuencia, el precipitado posee un alto peso equivalente respecto del ion metálico a separar, de
modo que se obtiene una gran masa de precipitado a partir de una pequeña masa del metal
investigado. Como ventaja adicional, la mayoría de los precipitados orgánicos poseen una
naturaleza física (tamaño de partícula, etc) que permite un fácil filtrado y lavado. A menudo existe
una tendencia hacia la voluminosidad, aunque ésta frecuentemente puede reducirse mediante un
adecuado control de las condiciones de precipitación.
La desventaja es el alto costo de algunos de estos reactivos que puede restringir o aun prohibir su
empleo en forma general.
Capítulo II Análisis Gravimétricos
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GUÍA TEÓRICA
GRAVIMETRÍA
1- Análisis gravimétrico
Fundamento
Condiciones que debe
reunir una reacción
para que pueda ser
usada en gravimetría
Ventajas
Desventajas
2- Defina brevemente
Sobresaturación relativa
Co – precipitación
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Post – precipitación
Variables
experimentales que
permiten controlar el
tamaño de partículas,
favoreciendo la
producción de
precipitados cristalinos
3- Complete el siguiente cuadro
Concepto o diferenciación
Absorción - Adsorción
Peptización Coagulación
4- Complete los siguientes ítems sobre papel de filtro de uso cuantitativo y cualitativo

Semejanzas:

Diferencias:
5- ¿Qué es una mufla? ¿Qué balanza utiliza para la pesada?
6- Defina factor gravimétrico. Escriba su expresión simbólica. ¿Qué utilidad nos brinda?
Capítulo II Análisis Gravimétricos
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7- Completar
PRECIPITADOS
CRISTALINO
Etapa
Objetivo
AMORFO
Condiciones
Etapa
Precipitado
Precipitado
Digestión
Digestión
Filtrado
Filtrado
Lavado
Lavado
Secado
Secado
Calcinado
Calcinado
Pesada
Pesada
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Objetivo
Condiciones
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TRABAJO
PRÁCTICO Nº 2
GRAVIMETRÍA
INTRODUCCIÓN
El análisis gravimétrico consiste en separar y pesar en el estado de mayor pureza después de un
tratamiento adecuado, un elemento o compuesto de composición definida y constante que se
encuentra en una relación estequiométrica con la sustancia que se determina. El elemento o
compuesto así separado y pesado corresponde a una porción pesada de la muestra en análisis.
Los métodos gravimétricos se clasifican según la forma en que se efectúa la separación en: a)
por precipitación b) por volatilización c) por electroanálisis.
De ellos, los métodos por precipitación son los más importantes. El componente que se
determina se precipita de la solución en forma de un compuesto tan escasamente soluble que las
pérdidas por solubilidad sean desestimables cuando el precipitado se separa por filtración. El
compuesto insoluble precipitará cuando el producto de solubilidad de dicho precipitado sea
superado.
Ejemplo: De una solución de CaCl2 tratada con oxalato de amonio precipitará Ca(COO)2.H2O
(KpS=2,57x10-9) cuando el QpS de dicha sal sea mayor que el KpS.
Si se va a utilizar un precipitado como base de un método gravimétrico, debe cumplir una serie
de requisitos:
a) El precipitado debe ser tan poco soluble que el constituyente en cuestión precipite
cuantitativamente, es decir que las pérdidas de sustancia en la práctica no exceda de 0,1
mg (límite de sensibilidad de la balanza analítica).
b) Debe ser filtrable. El tamaño de las partículas primarias y secundarias debe ser tal que el
precipitado sea retenido sobre el filtro durante la filtración y lavados subsiguientes.
c) El precipitado debe ser, o debe poder transformarse en una sustancia pura de composición
química definida, no volátil ni higroscópica, preferentemente de manera simple.
d) Debe ser de alta pureza. Tanto como sea posible, debe estar libre de sustancias
coprecipitadas y no estar contaminado con cantidades apreciables de productos insolubles
de otros constituyentes de la muestra.
OPERACIONES QUE ORDINARIAMENTE SE EJECUTAN EN UNA GRAVIMETRÍA DE
PRECIPITACIÓN
A. Precipitación
B. Digestión
C. Filtración
D. Lavado
E. Secado y calcinación
F. Pesada - cálculos
A) PRECIPITACIÓN:
Se efectúan en vasos de precipitados, de vidrio resistente. El reactivo precipitante se agrega
mediante una pipeta, mientras se agita la solución, debidamente diluida. Se hace escurrir la
solución del reactivo por la pared del vaso. En general se requiere de ésta un ligero exceso; (un
exceso muy grande puede aumentar la solubilidad). Cuando el precipitado haya sedimentado,
deben agregarse siempre unas gotas de reactivo, para comprobar si lo agregado era suficiente, en
caso contrario se sigue agregando hasta que no se produzca más precipitado.
Como regla general los precipitados no deben ser filtrados inmediatamente después de formados;
muchos, excepto los típicos coloidales (como el óxido férrico hidratado) requieren una mayor o
menor digestión para que la precipitación finalice y que todas las partículas sean de un tamaño tal
que se puedan separar por filtración. Ejemplo: precipitados cristalinos ( BaSO4 )
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A pesar de no poderse establecer reglas generales, conviene enumerar algunas de importancia
práctica:
1 - Debe efectuarse en soluciones diluidas. Si bien esto ocasiona que el peso del precipitado en
solución aumente; y al aumentar el volumen sea mayor el tiempo de filtración, se logra
disminuir la coprecipitación (contaminación del precipitado por sustancias que por su
solubilidad debieran permanecer en solución)
2 - Los reactivos deben agregarse lentamente y agitando, así la sobresaturación relativa (*) es
pequeña lográndose con ello cristales grandes y bien constituidos. El reactivo precipitante en
ligero exceso, logra la precipitación cuantitativa por efecto del ion común y la agitación rompe
el estado de sobresaturación.
(*)
Sobresaturación relativa = (Q – S)/S
Q = concentración de soluto en cualquier momento
S = solubilidad (concentración de soluto en equilibrio)
La velocidad de precipitación es proporcional a (Q – S) / S
3 - Debe efectuarse en caliente hasta donde la estabilidad del reactivo precipitante y el precipitado
lo permitan. La solución debe llevarse frecuentemente a ebullición incipiente y a veces el
mismo reactivo precipitante se calienta. El aumento de la temperatura ayuda a:
a) Aumentar la solubilidad y en consecuencia disminuir la sobresaturación relativa con lo que
se logran cristales grandes.
b) Favorecer la coagulación del precipitado, sobre todo de los que tienden a quedar en estado
coloidal (la temperatura y los electrolitos coagulan las soluciones coloidales).
c) Aumentar la velocidad de crecimiento de los cristales porque la temperatura disminuye la
viscosidad del medio.
B) DIGESTIÓN:
La digestión se efectúa dejando el precipitado en contacto con la solución en la cual se formó,
durante 12 a 24 horas, a temperatura ambiente, o bien, en algunos casos, en caliente, de ½ a 2
horas. En todos los casos, los vasos de precipitados se cubren con vidrios de reloj, con la parte
convexa hacia abajo. Con esta operación se obtiene un precipitado más puro y fácil de filtrar.
Después de la digestión, los cristales son mayores y de formas más regulares, es decir, que
la superficie es menor y como consecuencia disminuye la adsorción.
En resumen, la digestión reduce los errores por coprecipitación y las partículas aumentan de
tamaño, con lo que se facilita la filtración.
A los precipitados cristalinos conviene dejarlos en digestión el mayor tiempo posible, porque
con ello se purifican y los cristales aumentan de tamaño facilitando la filtración. Influye muy poco
en los precipitados amorfos o gelatinosos en cuanto a la purificación, pero favorece la filtración
C) FILTRACIÓN:
Consiste en separar el precipitado de la solución madre. Los medios filtrantes que se pueden
emplear son a) papel de filtro; b) mantos filtrantes; c) placas porosas.
La elección se rige por la naturaleza del precipitado. El papel de filtro es especialmente
apropiado para precipitados gelatinosos y para los que se deben calcinar a temperaturas muy
altas.
 Papel de filtro:
Es importante al considerar la selección adecuada del papel de filtro su uso cualitativo ó
cuantitativo, ambos tienen características comunes como son: la porosidad (para precipitados
muy finos; intermedios y gruesos, la velocidad de filtración es lenta, media y rápida
respectivamente), el tamaño (se usan de 7, 9,11 y 12,5 cm de diámetro, los de mayor empleo
son los de 11 y 12,5 cm.) de diámetro. El tamaño del papel de filtro para una operación en
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particular depende del volumen del precipitado y no del volumen del líquido que se debe filtrar.
El precipitado total debe ocupar, al final de la filtración, como máximo, aproximadamente un
tercio de la capacidad del filtro.
El papel se dobla exactamente por la mitad y luego en cuartos, formándose un cono con
ángulo de 60º, se lo ajusta al embudo, se moja totalmente con agua. (ver ilustración en pág. 5)
Los papeles de filtro para análisis cuantitativos deben dejar pocas cenizas, para lo cual son
lavados durante la fabricación con ácido clorhídrico y fluorhídrico para eliminar las sales que
impurifican, la celulosa que constituye la materia prima del papel. También se los trata con
ácido nítrico para endurecerlos (mayor resistencia mecánica cuando están húmedos y más
resistentes a ácidos y álcalis).
En determinaciones gravimétricas deberá usarse papel cuantitativamente "sin cenizas" y
cuando las cenizas asciendan a más de 0,1 mg, su peso debe restarse del peso del residuo
calcinado.
 Embudo:
El tamaño del embudo debe ser tal que colocado el papel de filtro, lo cubra hasta 1-2 cm del
borde, pero nunca menos de 1 cm.
Hay embudos de filtración rápida, de vidrio resistente con un ángulo exacto de 60º, un
vástago de 15 cm de largo y comúnmente llevan acanaladuras.
Preparado el filtro, se lo coloca en un soporte para embudos y se pone un vaso de
precipitado limpio, de manera que el vástago del embudo toque su pared interior, para evitar
salpicaduras. Se vierte el líquido a filtrar, mediante una varilla de vidrio (agitador), de modo
que dirija el líquido contra la pared del filtro y no hacia el vértice. No debe llenarse totalmente
el filtro con la solución sino hasta 5-10 mm del borde del papel.
La filtración de un precipitado está íntimamente asociada a la operación del lavado.
D)
LAVADO:
La mayoría de los precipitados se forman en la solución de uno o más compuestos solubles.
El objeto del lavado es reducir, cuando sea prácticamente posible, lo soluble que impurifica el
precipitado. Naturalmente de esta forma, se pueden eliminar solamente las impurezas no
ocluidas en el precipitado.
Resulta evidente que estos efectos pueden actuar separadamente o en forma combinada.
Por otra parte, la composición de la solución de lavado depende de la solubilidad y
propiedades químicas del precipitado, de la posibilidad de que peptice, de las impurezas a
eliminar y de la influencia que pueda tener la solución de lavado, que queda con el precipitado,
en el tratamiento ulterior del mismo antes de pesarlo.
En general, no se emplea agua pura, se usa solución que contenga un electrolito, que tenga
un ión común con el precipitado, para disminuir las pérdidas por solubilidad y evitar la
peptización parcial del precipitado. El soluto empleado debe ser fácil de volatilizar en la
calcinación u otros tratamientos térmicos, que precedan a la pesada. Se utilizan soluciones
diluidas de sales de hidróxido de amonio y de ácidos, por ejemplo: nítrico muy diluido, para los
halogenuros de plata; la solución diluida de oxalato de amonio, para el oxalato de calcio.
La temperatura de la solución de lavado depende fundamentalmente de la solubilidad del
precipitado, en lo posible deben preferirse soluciones calientes, pues es mayor la
solubilidad
de las impurezas y también lo es la velocidad de filtración, por ser menor la viscosidad.
Los métodos de lavado son: a- por gravedad y b- por decantación
a- Lavado por gravedad: es el que se realiza pasando todo el precipitado al filtro y haciendo los
sucesivos lavados sobre el mismo. El precipitado no deberá dejarse sobre el filtro sin lavar
durante un tiempo mayor del necesario, en caso contrario la masa se agrietará y el lavado
posterior resultará ineficaz.
b- Lavado por decantación: Si un precipitado fuera de naturaleza gelatinosa, lavarlo en el vaso
de precipitación por decantación, disgregándolo con una varilla, en contacto con el líquido de
lavado. Luego filtrar por decantación y repetir el lavado.
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Cuando se ha vertido todo el líquido sobrenadante posible y queda un volumen relativamente
pequeño con el precipitado, comienza el lavado por decantación. Se dirige contra las paredes
del vaso un chorro de líquido de lavado para empujar hacia abajo las partículas adheridas, se
agita el conjunto y se deja sedimentar el sólido. La cantidad de líquido a utilizar depende de la
cantidad de precipitado, su carácter, etc. Cuando el líquido sobrenadante se aclara, se vierte
en el filtro dejando en el vaso todo el precipitado que sea posible. Se agrega al vaso una
nueva porción del líquido de lavado y se repite el procedimiento tantas veces como se estime
oportuno.
Para un lavado eficiente del precipitado conviene observar las siguientes reglas:
 Lavar con el volumen total de líquido de lavado fraccionado, en tantas porciones como
sea compatible con la eficiencia del lavado. Cada porción del líquido debe cubrir el
precipitado.
 Realizar una gran cantidad de lavados con un pequeño volumen del líquido de lavado
para eliminar impurezas. Dejar caer la porción de líquido de lavado y no agregar la
segunda porción hasta que haya escurrido totalmente la primera.
 Se da por terminado el lavado cuando se investiga cualitativamente, en porciones de
filtrado, alguno de los iones que se encuentran en la solución en que se efectuó la
precipitación, se toman porciones pequeñas del filtrado y mediante una reacción química
sencilla y sensible, se investiga algún ion presente en el agua madre que acompaña al
precipitado. Para tomar una muestra del filtrado, se cuelga un tubo de ensayo corto,
debajo del pico del embudo.
Cuando en esta investigación no se obtiene un resultado positivo se suspende el lavado.
 Trasvase del precipitado:
Cualquiera sea el procedimiento de lavado utilizado, el sólido deberá finalmente ser
transferido al embudo en forma cuantitativa. Para ello el vaso se toma con la mano izquierda
y la varilla se pone atravesada sobre la parte superior y se mantiene en esta posición con el
dedo índice. La varilla se apoya contra el borde del vaso y en un extremo coincidiendo con el
pico y sobresaliendo 2 ó 3 cm del mismo. Entonces se inclina el vaso sobre el embudo de
modo que el líquido pueda correr sobre la varilla hacia el papel y sin salpicar (ver ilustración
pág. nº 5). La piseta se toma con la mano derecha y se dirige un chorro de solución de lavado
contra el interior del vaso de modo que las partículas del precipitado se arrastren hacia el
filtro. Después de este tratamiento generalmente aún quedarán adheridas pequeñas
cantidades de sólido a las paredes. Estas se arrastran agregando una pequeña cantidad de
líquido de lavado y frotando suavemente con un policeman.
Se lava así todo el interior del vaso como así también la superficie de la varilla. La pequeña
cantidad de precipitado que se ha desprendido así, se dirige hacia el filtro de la misma
manera. Finalmente el vaso y la varilla se examinan cuidadosamente en busca de restos de
precipitado, y si es necesario se repite el tratamiento.
E) SECADO Y CALCINACIÓN:
Después que un precipitado ha sido filtrado y lavado debe tener antes de ser pesado una
composición definida. El tratamiento a seguir depende de la naturaleza del precipitado y del
medio filtrante. Generalmente consiste en el secado ó calcinación del precipitado, según la
temperatura a la que el precipitado se va a calentar. Corrientemente se llama secado cuando la
temperatura no excede a 250º C y calcinación cuando pasa los 250º C, hasta por ejemplo
1.200º C.
En un crisol previamente calcinado (hasta constancia de peso) y tarado se introduce el papel
de filtro con el precipitado, bien escurrido y doblado convenientemente para encerrar el
precipitado. El crisol se pone sobre una tela de amianto para eliminar el agua que contiene,
luego sobre triángulo de pipa algo inclinado, un mechero con llama muy pequeña se coloca
debajo del crisol. De esta manera se elimina la humedad y se carboniza el papel de filtro sin
inflamarse. Si esto último ocurriera, se coloca la tapa en la boca del crisol hasta que se extinga
la llama. Una vez carbonizado el papel se quema lentamente el carbón.
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Una vez eliminada la humedad del crisol a través de la llama y carbonizado el papel de filtro, se
endereza el crisol y se aumenta la llama del mechero calcinando a una temperatura deseada.
Esto puede hacerse en horno de mufla calentado eléctricamente. La temperatura máxima es de
unos 1.200º C. Debe tenerse en cuenta cuál es la temperatura necesaria para el precipitado
(para evitar su volatilización)
F) PESADA - CÁLCULOS:
Cuando el secado se efectúa a bajas temperaturas, el crisol con el precipitado al que se le
eliminó la mayor parte de agua por succión se lleva a un vaso cubierto parcialmente con vidrio
de reloj para preservarlo del polvo. El vaso se coloca en la estufa secadora calentada
eléctricamente y regulada a la temperatura conveniente. El calentamiento, enfriamiento y
posterior pesada se repiten hasta constancia del peso.
Cuando se calcina en horno de mufla, el crisol se enfría en un desecador y se pesa. La
calcinación se repite hasta constancia de peso.
Generalmente, los cálculos son simples, y se desea conocer el porcentaje en peso del
constituyente deseado.
Pero con frecuencia, el analito no se pesa en la forma en que fue precipitado, entonces es
necesario hallar la relación entre los valores buscados y los pesados a través del factor
gravimétrico.
 Factor gravimétrico (fg):
Se llama factor de conversión gravimétrico, o simplemente factor gravimétrico, a la relación
de pesos entre la sustancia buscada y la sustancia pesada, en forma tal que lo buscado esté
contenido en lo pesado o bien que lo buscado se origine o provenga de lo pesado, en forma
estequiométrica.
Sustancia buscada
fg = b/p
fg =
Sustancia pesada
Ejemplo: Se miden 100 mL de una muestra que contiene Fe y se analiza por gravimetría. Se obtienen 0,7420 g
Fe2O3 (mM: 159,68g). Convertir en g/L Fe2O3 y g/L de Fe (m at=55,85).
100 mL Muestra
1000 mL “
------ 0,7420 g de Fe2O3
------ x = 7,420 g/L de Fe2O3
159,68 g de Fe2O3 ------- 2 x 55,85 g Fe
7,42 g
o bien
-------- x = 7,42 (2 . 55,85) g Fe
159,68 g Fe2O3
7,42 . 0,6995 = 5,1903 g/L Fe
Capítulo II Análisis Gravimétricos
"
= 5,1903 g/L Fe
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MATERIAL UTILIZADO EN GRAVIMETRÍA DE PRECIPITACIÓN
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EXPERIENCIA A REALIZAR
OBJETIVOS:
 Adquirir destreza en la ejecución de cada una de las operaciones que se realizan en una
determinación gravimétrica por precipitación.
 Determinar por gravimetría el contenido hierro presente en una muestra.
DETERMINACIÓN GRAVIMETRICA DE HIERRO
Reactivos:
Solución problema de hierro - HNO3 conc. - Solución saturada de NH4NO3 - NH4 OH (1+1)
Materiales:
Pipeta aforada - probeta - vaso de precipitación - varilla de vidrio - embudo de 8 canales - papel
de filtro de uso cuantitativo - crisol - mechero - trípode - tela de amianto - triángulo de pipa - pinza
metálica - Balanza analítica - Desecador
Técnica:
Medir con pipeta de doble aforo, una alícuota de 10 mL de solución problema, y dejar caer en
un vaso de precipitación de 250 mL. Agregar 10 gotas de HNO3 concentrado.
- Calentar a ebullición sobre tela de amianto durante 1-2 minutos para asegurar la oxidación
total del ión ferroso a férrico. Luego se diluye la solución hasta 100 mL con agua destilada.
- La solución diluida se lleva a ebullición y manteniéndola así, se deja caer gota a gota NH4OH
(1+1) mientras se agita con varilla de vidrio para precipitar el ión férrico. La adición de NH4OH
se termina cuando la solución tenga franco olor amoniacal y ya no se forme más precipitado.
- Retirar del mechero y agregar a la solución 10 gotas de NH4NO3 (para coagular el Fe(OH)3
que tiende a pasar al estado coloidal). Se lleva a ebullición 1 minuto. Se retira del mechero.
La solución sobrenadante debe ser incolora.
- Se deja reposar el precipitado que deberá filtrarse utilizando papel de poro grande y embudo
de filtración acelerada. La filtración por decantación se hará pasando primero la mayor
cantidad de líquido y dejando el precipitado en un vaso el que debe lavarse por decantación
con porciones de solución al 1% de NH4NO3, tales que cubran el precipitado. Se repite el
lavado hasta que en el filtrado se compruebe reacción negativa para la impureza principal, en
este caso cloruros (en un tubo de ensayo recibir 2 cm del filtrado, colocarle 2 gotas de HNO3
concentrado y 1-2 gotas de AgNO3; si hay turbidez, continuar lavando hasta que
desaparezca).
- Pasar cuantitativamente el precipitado al papel de filtro, con ayuda de la varilla de vidrio, dejar
escurrir todo el líquido de lavado.
- Sacar el papel del embudo, escurrirlo con cuidado, doblarlo y colocarlo en crisol previamente
tarado y secar sobre tela de amianto hasta eliminar toda la humedad.
- Apoyar el crisol sobre el triángulo de pipa y quemar el papel hasta convertirlo en cenizas, con
llama baja.
- Llevar a mufla a 1000º C durante 15-30 minutos.
- Enfriar en desecador.
- Pesar en balanza analítica. Repetir la operación de calcinado hasta constancia de peso.
- Efectuar los cálculos para expresar el resultado en: g % de Fe2O3 y g/L de Fe.
DATOS EXPERIMENTALES:
COMISIÓN Nº: .............................
-
crisol Nº:……… tara: ...............................
Tara del crisol + muestra:…………………
Peso de la muestra:……………………….
Cálculos
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Volumen muestra:……………..mL
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EJERCITACION
GRAVIMETRIA
Para recordar
.
Factor gravimétrico: Se llama factor gravimétrico a la relación de pesos entre lo
buscado y lo pesado, en forma tal que lo buscado esté contenido en lo pesado, se
origine en él o provenga de él por una transformación química, que relacione a ambos
estequiométricamente
Ejemplos de factores gravimétricos tabulados
sustancia buscada
Ag+
Ca
+2
Cl-
m.at.: 107,9
sustancia pesada
Ag2S
mM: 247,8
m.at. : 40
Ca3 (P04)2
mM: 214,97
m.at.: 35,5
AgCl
mM: 143,5
Capítulo II Análisis Gravimétricos
factor gravimétrico
f g=
2 Ag
Ag 2 S
f g=
3 Ca+ 2
Ca3 ( PO 4 )2
f g=
Cl −
AgCl
2 x ( 107 ,9)
247 ,8
f g=
b
p
0,8708
3 x 40
214 , 97
0,55821
35,5
143,5
0,2475
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Cátedra de Química Analítica
Asignatura: QUÍMICA ANALÍTICA
EJERCICIOS A RESOLVER
1. Exprese el factor gravimétrico cuando lo pesado (datos izquierda) y lo buscado (datos de la
derecha) son los siguientes:
a) CaC2O4 (mM= 128,10) en CaCO3 (mM= 100,09)
R= 0,7813
b) Al2O3 (mM= 101,96) en Al2(SO4)3 (mM= 342,14)
R= 3,3556
c) Mg2P2O7 (mM= 222,57) en MgO (mM= 40,31)
R= 0,3622
d) CaSO4 2H2O (mM= 171,20) en BaSO4 (mM=233,40)
R= 1,3633
e) Fe3O4 (mM= 231,54) en Fe2O3 (mM=159,69)
R= 1,0345
2. Un precipitado de AgCl (mM= 143,5) KpS 1,1 x 10-10 puede lavarse de dos formas :
a) Utilizando 500 mL de agua destilada.
b) Utilizando 500 mL de HCl 0,01 M.
Calcular en cada caso los gramos de precipitado que se pierden, suponiendo que el líquido de
lavado se satura en ambos casos de AgCl. Indique que líquido conviene utilizar y por qué.
R= a) 7,52 x 10-4 g
b) 7,89 x 10-7 g
3. Convertir 100 g de Fe2O3 (mM= 159,69), utilizando el factor gravimétrico, en:
a) FeCO3 (mM= 115,86)
b) Fe (m at.= 55,85)
c) FeO (mM= 71,85)
R= a) 145,11 g
b) 69,95 g
c) 89,78 g
4. ¿Qué peso de BaSO4 (mM= 233,4) se obtiene a partir de 0,200 g de Fe2S3 (mM= 207,7)?
R= 0,6742 g
5. Calcular el peso de AgCl (mM= 143,3) que se obtiene añadiendo un exceso de AgNO3 a 0,7510
gramos de BaCl2 (mM = 208,3 g).
R= 1,033 g
6. Se analiza una mezcla de arena pura de cuarzo SiO 2 (mM= 60,06) y NaCl. Para determinar el
porcentaje de Si (mM= 28,06) se extraen con agua 2,500 g de la mezcla y queda un residuo
insoluble de Si O2 que pesa 0,9850 g ¿Cuál es el porcentaje de silicio en la mezcla?
R= 18,41 g%g Si
7. Se calcina 1,045 g de una muestra de acero en corriente de O 2. El Carbono presente en la
muestra se transformó en CO2, el cual se recoge en un tubo que contiene un absorbente para el
gas. El tubo tenía un peso inicial de 15,9733 g. Al finalizar el análisis pesaba 16,0087 g.
Calcular el porcentaje de carbono en el acero.
R= 0,9238 g%g C
Capítulo II Análisis Gravimétricos
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Asignatura: QUÍMICA ANALÍTICA
8. Una muestra de 0,5428 g de fertilizante se analiza por gravimetría y se calcina en un crisol cuya
tara es 20,3605 g. Finalmente se obtiene una pesada de 20,5839 g de Mg 2P2O7 (mM= 222,55).
Calcular:
a) g %g de P2O5 (mM=141,95) en la muestra
b) el contenido de P en g%g (m at.= 30,97)
R= a) 26,25 g%g
b) 11,45 g%g
9. Se separó un precipitado por filtración. En todo momento conserva 2 mL del líquido con el
cual estuvo en contacto en último lugar, en seguida se realizan los siguientes lavados:
 Un lavado con un volumen de 40 mL.
 Dos lavados con un volumen de 20 mL cada uno.
 Cinco lavados con un volumen de 8 mL cada uno.
 Diez lavados con un volumen de 4 mL cada uno.
Indique el % de impurezas que quedan en cada caso. Seleccione uno de los lavados y justifique
R= a) 5 %
Capítulo II Análisis Gravimétricos
b) 0,5 %
c) 5,12x10-4 %
d) 6,10x10-3 %
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