Fundamentos del análisis volumétrico.En análisis volumétrico la cantidad del analito de interés se determina de forma indirecta midiendo el volumen de una disolución de concentración conocida, que se necesita para que reaccione con este analito o con otra sustancia químicamente equivalente que a su vez reaccionó o se produjo a partir del analito. A este proceso por el cual se determina la cantidad de un analito en una solución basándose en una cantidad de un reactivo estándar o patrón que este consume se le denomina valoración o titulación. El reactivo de concentración exactamente conocida usado en una valoración se conoce como solución estándar. La exactitud de la concentración de esta solución determina la exactitud del método y exige el mayor cuidado en la preparación de las soluciones estándar. Se puede establecer la concentración de una solución estándar de forma directa o indirecta. La forma directa requiere que se disuelva una cantidad exactamente pesada de un reactivo de alta pureza en un volumen exactamente conocido. La forma indirecta requiere la titulación de una solución que contiene una cantidad pesada de un compuesto puro con la solución estándar.En ambos casos, se requiere de un compuesto químico de alta pureza como material de referencia. Este compuesto se conoce como estándar primario. El proceso por el cual se determina la concentración de una solución estándar con un estándar primario se conoce como estandarización.Por ejemplo, deseamos determinar la concentración de ácido acético en unamuestra de vinagre. La solución estándar más económica y asequible sería la de hidróxido de sodio, por lo que habría que preparar una disolución de hidróxido sódico de concentración perfectamente conocida. Esto no puede realizarse por pesada ya que el hidróxido sódico es higroscópico, tiene impurezas y se contamina de diferentes formas y además en una proporción desconocida. Por tanto habría que preparar la disolución de concentración aproximada y hacer reaccionar una alícuota con una cantidad conocida de un estándar primario para saber su título exacto. Más aún, esta disolución, por reacción con el CO2 del aire va a ir variando su concentración, por lo que este proceso de estandarización va a tener que ser repetido sistemáticamente. El objetivo de toda valoración es añadir la solución estándar en una cantidad o volumen que es químicamente equivalente a la sustancia con la cual ésta reacciona (analito). Esta condición se cumple en el punto de equivalencia. Al alcanzarse el punto de equivalencia se producen cambios sustanciales en alguna propiedad física o química del sistema. Para apreciar estos cambios físicos se utilizan con frecuencia indicadores, sustancias químicas que experimentan un cambio apreciable en alguna propiedad, por ejemplo el color, al cambiar las porpiedades del sistema. También se pueden medir directamente estas propiedades como pueden ser el potencial eléctrico, la conductividad, etc. Este cambio en el indicador, que puede ser el propio analito o el reactivo que se añade, ocurre en el punto final de la valoración y puede diferir del punto de equivalencia. El analista trata de lograr que la diferencia entre el punto de equivalencia y el punto final de una valoración sea pequeña. Sin embargo, esto en muchas ocasiones es difícil por las posibilidades de los métodos y las habilidades del analista de observar los cambios. Esta diferencia introduce un error en la valoración.

Clasificación y aplicaciones de los métodos volumétricos.

Los métodos volumétricos de análisis, se clasifican principalmente en función del tipo de reacción química utilizada, dividiéndose en cuatro clases principales:

1. Titulaciones de neutralización o ácido-base. Se efectúa una reacción de neutralización en la cual un ácido reacciona con una cantidad equivalente de base. El valorante es siempre un ácido o una base fuerte, siendo el analito una base o ácido fuerte o débil. Las curvas de valoración se construyen representando el pH de la disolución frente al volumen de reactivo añadido. Los indicadores utilizados suelen ser ácidos o bases débiles de intensos colores.

2. Titulaciones de precipitación. Están basadas en reacciones en las que se forman compuestos de baja solubilidad. La mayoría de los precipitados se forman lentamente lo que hace que se disponga de pocos agentes precipitantes para su aplicación en valoraciones.

3. Titulaciones por formación de complejos. Los reactivos que forman complejos se utilizan ampliamente en la valoración de cationes metálicos. Los más empleados son compuestos orgánicos que tienen varios grupos donadores de electrones capaces de formar numerosos enlaces covalentes con iones metálicos. Como indicadores químicos se utilizan colorantes orgánicos que forman quelatos coloreados con los iones metálicos.

4. Titulaciones de oxidación-reducción. En este tipo de valoraciones se produce una reacción de transferencia de electrones entre el analito (sustancia a valorar) y el agente valorante. La reacción que discurre entre ambos debe ser de cinética alta, puesto que de su velocidad depende la obtención de buenos resultados. Por otra parte debe disponerse de un medio que permite observar el punto final de la valoración. Estos indicadores pueden ser de muy diversos tipos, pero por lo general, son sustancias con características redox y cuya forma oxidada y reducida tienen diferente color. El valor del potencial normal del indicador tiene que estar entre los potenciales normales de los dos sistemas, para que viere cerca del punto de equivalencia de la valoración. Los métodos redox los abordaremos posteriormente.

Aplicaciones de las titulaciones de neutralización.Las titulaciones de neutralización se utilizan para determinar gran cantidad de especies inorgánicas, orgánicas y biológicas que posean propiedades ácidas o básicas. Igualmente importantes son las numerosas aplicaciones en las que un analito se transforma, con un tratamiento adecuado, en un ácido o base, y posteriormente se titula con un patrón ácido o básico fuertes. Los detalles de los cálculos de las titulaciones ácido base se muestran en otra página.En la tabla siguiente se indican algunas de las aplicaciones de titulaciones de neutralización para la determinación de elementos.

La valoración de los ácidos y bases orgánicos en medio acuoso es de aplicación muy limitada debido a la escasa solubilidad en agua de la mayor parte de estos compuestos, por lo que la fuerza ácida o básica es tan pequeña, que no es posible conseguir puntos finales netos (ampliar más aquí). Se dispone en la actualidad de métodos para llevar a cabo estas valoraciones en disolventes no acuosos y gracias a esta técnica se pueden valorar actualmente muchos compuestos orgánicos, que, aunque en medio acuoso presentan débil fuerza ácida o básica, se comportan como ácidos o bases fuertes en disolventes como ácido acético glacial, dioxano, acetonitrilo y otros compuestos.Se utiliza a veces como reactivo valorante cloruro de hidrógeno gaseoso disuelto en el disolvente orgánico, pero el reactivo más adecuado es la disolución de ácido perclórico en el disolvente. En algunas ocasiones debe trabajarse en ausencia total de agua; en este caso, el agua que acompaña al ácido perclórico se elimina por adición de anhídrido acético, que reacciona con ella dando ácido acético glacial. Este método se utiliza en la valoración de aminas, aminoácidos y sales alcalinas de ácidos carboxílicos débiles. Una gran cantidad de sales inorgánicas pueden valorarse como bases si se disuelven en ácido acético glacial. Los indicadores normalmente utilizados son rojo de metilo, anaranjado de metilo modificado, violeta de metilo y violeta cristal. Los ácidos carboxílicos, sulfonamidas, alcoholes, fenoles y sales de bases débiles se determinan por valoración como ácidos en disolventes como benceno, etilendiamina, butilamina y dimetilformamida, utilizando como reactivo metóxido de sodio, CH3ONa. Los indicadores utilizados son fenolftaleína, timolftaleína, azul de timol y azovioleta. El sodio trifenilmetano es también una base fuerte en los disolventes citados; su color rojo intenso puede servir como autoindicador, pero el compuesto es muy inestable frente al oxígeno y al agua. En muchos casos el viraje de los indicadores en disolventes no acuosos es más pronunciado que en disoluciones acuosas. Aplicaciones de las titulaciones de precipitación.Gran parte de las reacciones de precipitación, acomplejamiento y formación de electrolitos débiles satisfacen las exigencias necesarias para poderse aplicar en volumetría, si bien en muchos casos no se dispone de un indicador visual adecuado para poner de manifiesto su punto final. Los métodos electroquímicos son, en general, idóneos para todas las valoraciones de este tipo. Para ver los cálculos de las curvas de titulación ir aquí.

En este tipo de volumetrías el peso equivalente es el peso de sustancia que puede proporcionar o reaccionar con, o es químicamente equivalente a un átomo gramo de un catión monovalente en el precipitado, complejo o electrolito. débil que se forma en la reacción.Entre los métodos de precipitación destacan los métodos argentométricos, en los cuales se determinan especies capaces de dar precipitados con el catión plata.

Aplicaciones de las titulaciones por formación de complejos.Entre los muchos métodos de determinaciones por formación de complejos, destacan los métodos de Liebig para la determinación de cianuro y las determinaciones de cationes con la sal disódica del ácido etilendiaminotetracético, EDTA.Cuando se valora una solución de cianuro con nitrato de plata se forma el ión dicianoargentato(I). Esta reacción tiene una alta constante de equilibrio (7.1 x 1019) lo que indica que es muy completa. Después que se añade la cantidad estequiométrica de ión plata, se aprecia la turbidez por la formación de dicianoargentato(I) de plata muy insoluble.

Basadas en la formación de complejos entre iones metálicos con el ión cianuro existen otras técnicas de determinación de metales.El EDTA es el único ligando que forma con todos los cationes complejos 1:1 independientemente de la carga iónica y del número de coordinación del catión. Estos complejos tienen un amplio intervalo de estabilidades por lo que son posibles bastantes métodos para la determinación de cationes metálicos con este reactivo. En específico son de importancia las determinaciones de calcio y magnesio, para los cuales no se conocen otros métodos volumétricos directos y sencillos. Como un indicador muy adecuado se tiene al negro de eriocromo T, cuyos complejos con los iones metálicos son generalmente rojos, presentado

un cambio de coloración en función del pH del medio en el que se realice la valoración puesto que la especie libre es roja/azul/naranja en función de que el pH<6.3, 6.3<pH<11.6, y pH>11.6 respectivamente.Para ampliar ir aquí.Ejercicios resueltos.Ejercicio 1. Una muestra de 1.0000 g de carbonato de sodio, mezclado con una base desconocida (monofuncional), se valoró con HCl 0.1 N. En el primer punto final la lectura de la bureta fue de 25 mL; la lectura en el segundo punto final fue de 40.00 mL. . Calcule el porcentaje de carbonato de sodio presente en la muestra.R/ En el primer punto final se titulan la base y los iones carbonato que se transforman en iones bicarbonato. Estos se titulan en el segundo punto final. Por consiguiente se gastaron 15 mL del ácido en la valoración de los iones bicarbonato y:

Ejercicio 2.Una muestra de agua purificada de 100 mL consume 3 mL de nitrato de plata 0.014 N utilizando como indicador cromato de plata. En la titulación de un blanco se consumieron 0.2 mL del valorante. Determine la concentración de cloruros en mg/L.

Ejercicio 3.Una muestra de 50 mL de agua de un río requiere de 12.00 mL de EDTA 0.01 N. Calcule la dureza de esta muestra en ppm de carbonato de calcio.R/ El primer paso es calcular los mg de CaCO3 en la muestra:

El segundo paso es expresar la concentración en forma de mg/L (ppm):

En las determinaciones volumétricas que involucran la valoración de un ácido/base con una base/ácido podemos encontrar los siguientes casos, indicándose las reacciones de equilibrio fundamentales (recordemos que por simplicidad y/o costumbre escribimos H+, aunque lo correcto es escribir H3O+):

Acido /Base fuerte con base/ ácido fuerte: H+ + OH- ↔ H2O

Acido /Base débil con base/ ácido fuerte: AH+OH- = A- + H2O; B- + H+ = BH

Acido /Base débil con base/ ácido débil: AH+B- = A- + BH

En los casos de los ácidos y bases débiles debemos tomar en cuenta que además de los ácidos o bases monopróticos, podemos encontrar sistemas polipróticos. Entonces, por ejemplo para un ácido débil diprótico que se titula con una base fuerte tendremos la presencia de los dos equilibrios simultáneos:

AH2 +OH- = AH- + H2O

AH- + OH- = A2- + H2O

Los cálculos de las curvas de titulación de los ácidos y las bases se realizan partiendo de los equilibrios que tienen lugar. Su objetivo fundamental es determinar el punto de equivalencia, o sea el momento en el cual se ha añadido la cantidad de solución titulante que reacciona completamente con la solución que se titula. Por lo gqneral hay que contemplar para esto el cálculo de la concentración hidrogeniónica antes de, en y después del punto de equivalencia.Resulta muy conveniente para los cálculos y la elaboración de los gráficos, la utilización de las hojas de cálculo, por ejemplo, de Excel.Valoración de un ácido/base fuerte con una base/ácido fuerte.En una disolución acuosa de un ácido fuerte se originan a partir de la disociación del ácido en el agua y de la propia disociación del agua. En disoluciones acuosas de un ácido fuerte con una concentración mayor a 10-6 M, la concentración de iones hidronio es prácticamente igual a la concentración del ácido. Lo dicho es válido también para el ión hidroxilo en el caso de las bases fuertes.Veamos el cálculo de la curva de neutralización de 50 mL de HCl 0.1 N con NaOH 0.1 N. Hasta el punto de equivalencia estequiométrica, los valores de concentración hidrogeniónica los calcularemos en base a la cantidad de ácido sin neutralizar en el volumen total de disolución. En el punto de equivalencia la concentración de H+ y OH- responderán a la constante de disociación del agua y cada uno tendrá la concentracion de 10-7 M. Posterior a este punto, calcularemos la concentración de iones hidroxilo en base al exceso de solución de NaOH en el volumen total de disolución. Así obtendremos la siguiente tabla:

La [H+] en cualquier punto antes de la equivalencia reponderá a la ecuación siguiente y se ilustra para la adición de 40 ml de NaOH, que se resalta en amarillo:

En el punto de equivalencia, como vimos, el pH es exactamente 7.La [H+] en cualquier punto después de la equivalencia reponderá a la ecuación siguiente y se ilustra para la adición de 55 ml de NaOH, que se resalta en verde:

De esta manera se obtiene la curva de titulación de los 50 ml de ácido clorhídrico 0.1 N con NaOH 0.1 N:

En la siguiente animación casera se muestra la obtención experimental de una curva de titulación de un ácido fuerte con una base fuerte. Espero sepan disculpar las imprecisiones en las imágenes.

Las curvas de valoración de una base fuerte con un ácido fuerte se construyen de la misma forma.

ArgentometríaDe Wikipedia, la enciclopedia libre

Saltar a: navegación, búsqueda

En química analítica, la argentometría es un tipo de valoración que involucra al ion plata(I). Tïpicamente, es usada para determinar la cantidad de cloruro presente en una muestra. La solución problema es titulada contra una solución de nitrato de plata de concentración conocida. Los aniones cloruro reaccionan con los cationes plata(I) para producir el cloruro de plata insoluble:

Cl− (aq) + Ag+ (aq) → AgCl (s) (Ksp = 1.70 × 10−10)

Contenido

[ocultar]

1 Método de Volhard 2 Método de Mohr 3 Método de Fajans 4 Véase también 5 Referencias

[editar] Método de Volhard

Un ejemplo de retrovaloración, el método de Volhard involucra la adición de un exceso de nitrato de plata a la solución problema; el cloruro de plata es filtrado, y el exceso de nitrato de plata es valorado contra tiocianato,1 con hierro(III) como indicador, que forma [Fe(OH2)5(SCN)] 2+ rojo sangre en el punto final:

Ag+ (aq) + SCN− (aq) → AgSCN (s) (Ksp = 1.16 × 10−12)Fe(OH)(OH2)5

2+ (aq) + SCN− (aq)→ [Fe(OH2)5(SCN)]2+ + OH −

[editar] Método de Mohr

En el método de Mohr, el cromato de potasio es un indicador, produciendo cromato de plata rojo después de que los iones cloruro han reaccionado:

Ag+ (aq) + CrO42- (aq) → Ag2CrO4 (s) (Ksp = 9 × 10−12)

La solución necesita ser neutral, o casi neutral, debido a que el hidróxido de plata se forma a pH alto, mientras que el cromato forma H2CrO4 a pH bajo, reduciendo la concentración de iones cromato, y retardando la formación del precipitado. Los carbonatos y fosfatos precipitan con la plata, y necesitan estar ausentes para evitar resultados inexactos.

El método de Mohr puede ser adaptado para determinar el contenido de cloro total de una muestra, al encender la muestra con acetato de calcio, y luego acetato de hierro(III). El acetato de calcio "fija" el cloro libre, precipita a los carbonatos, y neutraliza la solución resultante. El acetato de hierro(III) remueve los fosfatos. Todos los cloruros son disueltos del residuo, y luego titulados.1

[editar] Método de Fajans

En el método de Fajans, típicamente la diclorofluoresceína es utilizada como indicador; el punto final es marcado porque la suspensión verde se vuelve rosa. Previo al punto final de la titulación, los iones cloruro permanecen en exceso. Se adsorben a la superficie del AgCl, impartiendo una carga negativa a las partículas. Los pigmentos aniónicos como la diclorofluoresceína son atraídos a las partículas, y sufren un cambio de color al ser adsorbidos, representando el punto final. La eosina (tetrabromofluoresceína) es apta para la titulación contra aniones bromuro, yoduro, y tiocianato, dando un punto final más definido que la diclorofluoresceína. No es apto para la titración contra aniones cloruro, porque se une al AgCl más fuertemente de lo que lo hace el cloruro.2

Volumetrías de precipitaciónDe Wikiversidad

Saltar a: navegación, buscar

[editar] Métodos de indicadores para detectar el punto final en las valoraciones de precipitación

Valoración de Mohr: precipitado coloreado en el punto final

El método de Mohr para la determinación de Cl-, Br-, CN- se basa en la utilización de un cromato alcalino como indicador.

Reacción de valoración: Ag+ + Cl- → AgCl (s) (Blanco)

Reacción depunto final: 2Ag+ + CrO4-2 → Ag2CrO4 (Rojo)

En el punto final los iones cromato se combinan con el exceso de iones plata originando un precipitado rojizo de cromato de plata.

La disolución problema debe ser neutra o ligeramente alcalina; pues si es demasiado alcalina precipita hidróxido de plata, mientras que si su pH<5 el punto final aparece muy lentamente y de manera muy poco clara debid a la disminución de iones plata presentes.

Mediante un ensayo en blanco subsanamos el error de valoración. Medimos el volumen de disolución valorada de AgNO3 que es preciso gastar para dar una coloración perceptible a un volumen de agua destilada que contiene la misma cantidad de indicador que el que se utiliza en la valoración. El volumen así determinado se debe restaral volumen de disolución valorada gastado en la determinación.

Este método no se puede aplicar al I- ni al SCN-.

Valoración de Volhard: Valoración de Ag+ por retroceso. Formación de una sustancia coloreada en el seno de la disolución

Consiste en la valoración de sales de plata con tiocianatos usando una sal de Fe+3 como indicador. La adición de la disolución de tiocianato produce en primer lugar la precipitación de AgSCN, y cuando ha precipitado toda la plata, el primer exceso de tiocianato produce una coloración rojiza debido a la formación de tiocianato de hierro.

Precipitación: Ag+ + Cl- → AgCl (s)

Valoración: Ag+ (exceso) + SCN- → AgSCN

Punto final: Fe+3 + SCN- → FeSCN+2 (complejo rojo)

Este método se aplica a la determinación de Cl-, Br-, I- en disolución ácida.

Para la determinación de las anteriores sustancias, se añade una disolución valorada de AgNO3, y el exceso de ésta se valora por retroceso con una disolución de tiocianato de conocida concentración.

Al aplicar este procedimiento puede aparecer un error bastante grande debido a que el AgSCN es menos soluble que el AgCl, y por tanto puede producirse la reacción:

AgCl + SCN- → AgSCN + Cl-

Para evitar que tenga lugar esta reacción:

1º.- Se separa por filtración el precipitado de AgCl y se valora con el SCN- el líquido filtradoreunido con las aguas de lavado del precipitado.

2º.- Adicionamos unos mililitros de nitrobenceno que provocan la coagulación.

El método de Volhard puede usarse para la determinación de bromuros y yoduros sin que esté presente el error antes expuesto, debido a que el AgBr y el AgI tienen solubilidades similares a a del AgSCN.

Valoración de Fahans: Uso de indicadores coloreados de adsorción que se adhieren al precipitado que se forma

Los indicadores de adsorción son colorantes orgánicos aniónicos. La acción de estos indicadores es debida a que la adsorción del indicador se produce al alcanzar el punto de equivalencia y durante el proceso de adsorción ocurre un cambio en el indicador que lo transforma en una sustancia de color diferente. El cambio de color en estos indicadores se debe a una deformación de sus capas electrónicas que tiene lugar cuando un ion entra dentro del campo eléctrico de un ion vecino de carga opuesta.

Ejemplos de indicadores:

- La diclorofluresceína es adsorbida sobre el AgCl, pasando a la disolución iones Cl-. Cuando se añade AgNO3 a una disolución neutra de cloruro que contiene una pequeña

cantidad de fluoresceínas, el punto de equivalencia de la reacción se pone de manifiesto por un cambio de color de amarillo a rosado. Cuando se deja sedimentar el precipitado se observa que es de color rosa, mientras que la disolución es casi incolora.

- Eosina: indicadorpara la valoracón de Br-, I-; SCN-.

1. ResumenLas determinaciones precipitométricas, son utilizadas para la determinación de

iones en solución. En la práctica se realizaron determinaciones del ion cloruro, por medio de determinaciones precipitométricas con el ión plata. Entre estas determinaciones existen métodos directos e indirectos. Los métodos directos, son en los que se valoran directamente los iones problemas, en los métodos indirectos, se valoran los iones en exceso de una solución dada. En la práctica se realizaron dos valoraciones directas, como lo son, el método de Mohr y el método de Fajans. Asimismo se realizó una valoración indirecta, que fue el método de Mohr-Vohlard. Luego del análisis de los datos se llegó a que los métodos directos fueron igualmente precisos, asimismo, se determinó que los datos del método indirecto se aproximan, con un error muy pequeño, a los datos de los métodos directos.

2. Resultados

Tabla No. 1

Concentración de cloruros en solución para cada método

Método Corrida Concentración [M] Fajans 1 0.085

2 0.085Mohr 1 0.082

2 0.083Mohr-Volhard 1 0.085

2 0.085

Fuente: Datos Calculados

Tabla No. 2

Precisión de los Datos

Método Desviación Estándar [M] Fajans 0Mohr 0

Mohr-Volhard 7.1*10-4

Total 0.0012

Fuente: Datos Calculados

3. Interpretación de ResultadosLas determinaciones precipitométricas, son utilizadas cuando se quiere titular un ion específico en solución acuosa. Para dicho fin, se añade algún otro ión soluble, en concentraciones definidas, de manera que se forme un precipitado en forma de sal. Se requiere que esta precipitación se dé de forma cuantitativa, de manera que se determine la concentración inicial del ion problema. Las condiciones necesarias para que la titulación sea efectiva, son: una constante de formación de la sal precipitante suficientemente alta, un producto de solubilidad muy bajo, así como un indicador que determine el final de la precipitación con un viraje suficientemente obvio, para así determinar con facilidad el punto final de dicha titulación. Entre las titulaciones precipitométricas se pueden encontrar las argentometrías, que es el nombre específico que se les da a las precipitaciones con iones plata, entre las que se encuentran las llevadas a cabo en la práctica. En la práctica se realizó, por determinaciones precipitométricas, la determinación de la concentración de una solución de cloruro (Cl-) de potasio (KCl 0.5M [idealmente]).

La primera argentometría, para la determinación de los cloruros

presentes en una solución fue el método de Fajans. Este método consiste en

la titulación de una muestra de cloruros, con una solución estándar de

nitrato de plata (AgNO3 0.1M). En este método, se utiliza como indicador la

fluoresceína, que es un ácido débil orgánico y halogenado (tiene cloro

presente). Al comenzar la titulación, los iones plata atraen

electromagnéticamente a los iones cloruro, de manera que estos forman la

sal de cloruro de plata (AgCl). Al formarse la masa de cloruro de plata, los

iones de plata siguen atrayendo a los iones cloruro, pero al momento en que

ya no hay iones cloruro en solución, es decir, ya todos formaron cloruro de

plata, dichos iones de plata, atraen a la fluoresceína (por los cloros de la

molécula), que en su estado normal es de color amarillo verdoso. La

fluoresceína al ser atraída por los iones plata, se ve excitada, por lo tanto su

coloración pasa a un color rosa. Al darse esta coloración se infiere, que

todos los iones cloruro han formado cloruro de plata. Por lo tanto, como la

relación estequiométrica en el cloruro de plata es 1:1, se puede decir que

los moles de plata consumidos son equivalentes a los moles de cloruros en

solución.

En el método de Mohr, se titula la muestra de cloruros con una

solución estándar de nitrato de plata y con cromato de potasio (K2CrO4)

como indicador, con lo que se forma la sal de cloruro de plata. A medida que

esta sal precipita en forma lechosa, se van consumiendo los iones cloruro en

solución, pero en el momento en que se consume la mayor parte de los

cloruros, se forma el cromato de plata (Ag2CrO4), que tiñe de un color rojizo

la solución. Pero en la práctica se realizo de manera inversa, se tomó una

muestra de nitrado de plata y se le agregó el indicador, de manera que la

solución se tiñó de rojo, a medida que se fue adicionando el cloruro de

potasio, se fue tornando de color amarillo. Hay que hacer la salvedad, de

que este método funciona en medios neutros y/o básicos, dado que en

medios ácidos, el cromato pasa a dicromato, de manera que no se da el

cambio de color en un punto cercano al de equivalencia, por la misma

solubilidad del dicromato de plata.

En el método de Mohr-Volhard, se realiza una titulación indirecta de

los iones cloruro en solución, con alumbre férrico como indicador. El término

indirecto se refiere, a que lo que en realidad se titula es el exceso de plata y

no los cloruros. Para este método primero se procede a añadirle a la

solución de cloruros, una solución con concentración conocida de iones

plata, en exceso, es decir, se precipitaron todos (cuantitativamente) los

cloruros en forma de cloruro de plata, y luego, se tituló de regreso con

tiocianato de potasio (KSCN), para producir la precipitación de los iones

plata en exceso y luego el acomplejamiento del tiocianato, produciendo el

cambio de color en la solución, ya que el tiocianoferrato (II) férrico

(Fe(FeSCN)3), es soluble y tiñe la solución de un color café rojizo. Esta

titulación se da en medio ácido para evitar la producción de hidróxido

férrico, el cual es muy soluble y no permitiría la formación del complejo.

De los resultados obtenidos, se observa que la precisión es muy

buena, pero que la exactitud (de acuerdo con el dato supuesto como real),

no lo es, pero esto lo que indica, es únicamente que la solución de cloruro

de potasio, se realizó de manera incorrecta, es decir, más concentrada de lo

que se debía, pero, demuestra, así mismo, la robustez de los métodos

utilizados, porque los datos son congruentes entre sí, es decir, que aunque

se hubiesen utilizado cualesquiera métodos suficientemente robustos, el

resultado hubiese sido muy similar al obtenido, dado que la concentración

real de la solución de cloruro de potasio, es la obtenida por los métodos

utilizados, ya que por su repetitividad (precisión) con distintos métodos, se

asume que el dato obtenido se acerca al real. De manera que, el error en la

práctica, no incide en los métodos de determinación utilizados, sino en la

preparación de la solución. También debe hacerse notar que la congruencia

entre métodos fue mayor entre los dos métodos directos, ya que los

resultados fueron idénticos, por otra parte, el método indirecto varió con

respecto a los directos, aunque no de manera considerable, ya que la

desviación total entre los tres métodos es de un 1.4%.

4. Conclusiones La robustez de los métodos, se midió por la repetitividad y congruencia

entre métodos.

Los métodos directos fueron más congruentes entre sí que el indirecto.

La precisión entre los tres métodos indica que los métodos fueron congruentes entre sí.

5. Apéndices

a. Procedimiento

Método de Mohr

Se colocaron 10mL de Nitrato de plata en un erlenmeyer

Se añadió el indicador cromato de potasio

Se valoró con la solución de cloruro de potasio.

Método de Fajans

Se colocaron 10mL de solución ce cloruro de potasio.

Se añadió el indicado fluoresceína

Se valoró con solución patrón de nitrato de plata.

Método de Mohr-Volhard

Se colocaron 10 mL de cloruro de potasio en un erlenmeyer.

Se añadieron 20mL de nitrato de plata.

Se acidificó con 1mL de ácido nítrico.

Se agregó indicador de hierro III

Se valoró el exceso de plata con la solución estandarizada (0.104M) de tiocianato de potasio.

c. Muestra de CálculoPara el cálculo de las concentraciones se utilizó la ecuación:

(1)

Donde

C es concentración,

V es volumen,

el subíndice R es titulante y

el subíndice T es titulado.

Para el cálculo de desviaciones estándar:

(2)

Donde:

S es la desviación estándar,

X es la media aritmética de los datos,

Xi es cada uno de los datos y

n es el número de datos

d. Análisis de ErrorTabla No. 3

Error relativo porcentual por corrida (con respecto al dato teórico)

Método Corrida Porcentaje de error Fajans 1 70%

2 70% Mohr 1 64%

2 66% Mohr-Volhard 1 70%

2 70%

Fuente: Datos Calculados

e. Datos CalculadosTabla No. 4

Datos Calculados

Método Corrida Concentración [M] Porcentaje de error Desviación Estándar [M]

Fajans 1 0.085 70% 02 0.085 70%

Mohr 1 0.082 64% 0

2 0.083 66%Mohr-Volhard 1 0.085 70% 7.1*10-4

2 0.085 70%

Fuente: Datos Calculados

6. Bibliografía

1. ARÁNEO, ANTONIO. “Química Analítica Cualitativa” editorial

McGraw-Hill Hispanoamericana, México 1981.

2. RAMETE, RICHARD, “Equilibrio y Análisis Químico”, Primera

Edición, Fondo Educativo Interamericano, Estados Unidos 1983.

3. SKOOG, DOUGLAS, WEST. “Fundamentals of Analytical Chemistry”

Primera Edición, Editorial Holt, Rinehaut and Winston, Estados Unidos

1963.

FAJANS :

Este método determina el punto final con indicadores de adsorción (compuesto

orgánico que tiende a adsorberse en la superficie del sólido que se forma en una

titulación de precipitación). El método se basa en que los precipitados tienden a

adsorber sus propios iones de una solución donde se encuentran, a su vez, otros tipos de

iones.

En condiciones adecuadas, la adsorcion o la desorcion ocurre cerca del punto de

equivalencia, de ahí que ademas de un cambio de color también se transfiere el color de

la solución al sólido o viceversa

La fluoresceína es un indicador de adsorcion muy común que tiene mucha utilidad para

titular iones cloruro con nitrato de plata. En solución acuosa el indicador se disocia

parcialmente en iones hidronio e iones fluoresceinato cargados negativamente y de

color verde amarillento, el ion fluoresceinato forma sales de plata de color rojo brillante

sin embargo siempre que se emplea este colorante como indicador su concentración

nunca es bastante para precipitar como fluoresceinato de plata

En las primeras etapas de la titulación de iones cloruro con nitrato de plata, las

partículas coloidales de cloruro de plata tienen una carga negativa debido a la adsorción

de los iones cloruro en exceso. Los aniones del colorante son repelidos de la superficie

de las partículas coloidales por repulsión electrostática e imparten un color verde

amarillento a la solución. Sin embargo mas allá del punto de equivalencia las partículas

de cloruro de plata tienen a adsorber fuertemente a los iones plata y adquieren una carga

positiva por lo que ahora los aniones fluoresceinato son atraídos hacia la capa de

contraion que rodea a cada partícula de cloruro de plata. El resultado neto es la

aparición del color rojo del fluoresceinato de plata en la capa superficial de la solución

que rodea al sólido. Es importante señalar que el cambio de color es un proceso de

adsorcion y no una precipitación ya que la solubilidad máxima del fluoresceinato de

plata nunca es rebasado. El proceso de adsorción es reversible.

Las titulaciones en las que se emplean indicadores de adsorcion son rápidas, exactas y

confiables, pero su aplicación se limita a unas cuantas reacciones que llevan

rápidamente un precipitado coloidal.