DETERMINACION DE LA CONCENTRACION DE Ni2+ O Co2+

DETERMINACION DE LA CONCENTRACION DE Ni2+ o Co2+

CONSIDERACIONES PREVIAS

Tanto el Ni2+ como el Co2+ forman con el negro de eriocromo complejos muy estables, con el inconveniente de que es :Imposible una determinación directa de ellos con el EDTA; pero si podemos determinar su concentración por una valoración por retroceso empleando para ello una disolución patrón de una sal de Zn 2+.

Se añade a la solución del ión metálico un exceso de EDTA el cual luego se valora con la solución del estándar primario ZaSO4 7H2O. Por diferencia se obtendrá la concentración del ión metálico Ni2+ o Co2+ .

El complejo metal-EDTA debe ser más estable que el de Zn-EDTA porque sino podría desplazar al ión metálico del complejo.

Es necesario realizar una valoración complejométrica por retroceso cuando el complejo formado entre el metal y el indicador es más estable que el del metal con el EDTA, cuando se requiere un pH muy elevado para la determinación a la cual el metal precipita o si la reacción de formación es muy lenta.

En esta práctica se ajusta el pH en zona alcalina por lo que añadimos solución buffer de PH 10; ésto es debido a que los metales divalentes se deben valorar con EDTA a pH alcalino.

TECNICA OPERATORIA

Preparación de una solución patrón de ZnSO4

Pese exactamente 0.2875g ZnSO4.7H20 y páselo cuantitativamente a un frasco volumétrico de 100mL.

Disuelva totalmente el sólido y enrase. La solución obtenida será 0.02 M.

Preparación y valoración de la solución de EDTA.

Pese aproximadamente 2.1g de sal dísódica del EDTA y páselo a un beaker o vaso de precipitado de 400 mL.

Añada aproximadamente 200 mL de H20 destilada y agite hasta que se disuelva totalmente el sólido.

Sí quedan residuos no disueltos filtre la solución empleando un papel cualitativo.

Trasvase la solución anterior a un frasco volumétrico de 500 mL y enrase.

Tome una alícuota de 25 mL de la solución patrón de Zn2+ y pásela a un erlenmeyer de 250 ml.

Añada NH3(ac) concentrado hasta aparición de un precipitado blanco de hidróxido de Zinc. Continúe la adición hasta la desaparición del mismo.

Añada H20 destilada hasta aproximadamente 50 mL.

Prepare una bureta con la solución de EDTA.

Añada una pizca de negro de eriocromo. Si la solución no se torna rosada añada mas NH3(ac).

Valore con esta solución hasta que el indicador cambie de rojo o azul. Realice esta valoración por duplicado.

Valoración de la solución de Ni2+ o Co2+

Tome una alícuota de 10 mL de la solución problema después de haber agitado la misma.

Añada 25 mL de la solución patrón de EDTA, medidas con pipeta.

Añada 10 m1 de buffer de pH 10.

Añada una pizca de negro de eriocromo.

Valore con solución patrón de Zn2+ hasta que la solución cambie de azul a rojo. Realice esta operación por duplicado.

OBSERVACIONES

La solución de ZnSO4- 7H20 se puede guardar si Ud. necesita utilizarla para realizar otra determinación, por lo que también puede utilizar la que preparó para la dureza del agua.

Si Ud tiene una solución de concentración conocida de EDTA, no será necesario volver a hacer la valoración de esta solución.

Cuando se añade el indicador, en la solución ya esta presente el complejo de Ni-EDTA y EDTA líbre, por lo que la solución tendrá color azul (forma libre del EDTA).

La valoración se realiza hasta el primer cambio de color.

Determinación de cobre y níquel en un metal monel.

Introducción.

El metal monel, aleación de elevada resistencia a la corrosión y muy probablemente así denominado por haber sido utilizado para fabricar moneda, está constituido por cobre y niquel como elementos mayoritarios y aluminio, hierro, cobre y cinc como minoritarios. Es una aleación cuyo elemento base es el cobre y como los son tambien los latones comunes, constituidos por cobre y cinc en diversas proporciones (p.e. los latones para láminas y chapas suele contener en torno al 70% de Cu y 30% de Zn) a menudo con impurezas de plomo, hierro, estaño y a veces también de níquel, arsénico, zufre, fósforo y bismuto, en pequeñas cantidades. Otras aleaciones base cobre son los bronces,constituidos por cobre y estaño (típicamente en torno al 90% de Cu y 10% de Sn). El análisis de este tipo de materiales comprende, además de la determinación de los elementos constitutivos, también la determinación de las impurezas, habitualmente estan implicados los mismos o muy parecidos métodos de determinación y la puesta en disolución de este tipo de aleaciones se lleva a cabo fácilmente con HNO3 1:1.

El cobre se analiza habitualmente por electrogravimetría. El análisis electrogravimétrico se basa en depositar electrolíticamente el analito en forma de sólido sobre la superficie del electrodo. El aumento de masa del electrodo nos indica cuanto analito había presente. Típicamente, el analito se deposita sobre un cátodo de malla de Pt, químicamente inerte, que ha sido limpiado cuidadosamente.

Las reacciones que tienen lugar son:

Cu2+ + 2e- ( Cu E0= 0,34V

H2O ( 2H+ + 1/2O2 + 2e- Eº= -1,23V

Cu2+ + 2H2O ( 2Cu + 1/2O2 + 4H+ Eº= -0,89V

El signo negativo indica que la reacción anterior es espontánea de derecha a izquierda. Para que la electrolisis se realice, esto es, para que la reacción suceda tal como está escrita, debemos aplicar, en condiciones estándar, un voltaje de 0,89 V. Este valor se puede calcular para cualquier condición, y conforme avance la electrolisis, utilizando la ecuación de Nernst para cada una de las semireacciones. Sin embargo, para que la electrolisis tenga lugar es necesario aplicar un voltaje mayor al deducido teóricamente empleando la ecuación de Nernst. Esto es debido a tres factores: el potencial óhmico, la polarización por concentración y el sobrepotencial de activación o polarización cinética.

El potencial óhmico surge como consecuencia de la resistencia que opone la celda electrolítica al flujo de corriente y es igual, de acuerdo a la ley de Ohm, al producto de la intensidad de corriente por la resistencia. La polarización por concentración surge como consecuencia del gradiente de concentración alrededor del electrodo. En efecto, antes de inciarse la electrolisis la concentración de iones Cu2+ es uniforme en todo el seno de la disolución. Sin embargo, a medida que transcurre la electrolisis, se genera un gradiente de concentración

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