DETERMINACIÓN GRAVIMÉTRICA-GASOMÉTRICA DE ZINC
Enviado por Miguel Rosero • 9 de Septiembre de 2015 • Informe • 1.897 Palabras (8 Páginas) • 1.039 Visitas
DETERMINACIÓN GRAVIMÉTRICA-GASOMÉTRICA DE ZINC[pic 1][pic 2]
RESUMEN Se realizó la determinación del porcentaje de zinc a través de dos métodos determinados gravimétricamente y gasométricamente; en los cuales se realizó mediciones que fueron basadas en la obtención de H2 a partir de la reacción del Zn con el HCl en concentración 6 M y en el segundo se evaluó la pérdida de masa después de reaccionar la masa inicial de 2 granallas de zinc: 0.8030g, se obtuvo 0.4002g al finalizar la determinación gravimétrica, y con respecto a la gravimétrica se obtuvo 0.4235g de Zinc, por lo tanto los respectivos porcentajes de zinc obtenidos fueron: del 50.16% para el método gravimétrico y del 52.74% para el método gasométrico, concluyendo que el método gasométrico a través de la volatilización permitió obtener un mejor resultado con respecto al porcentaje de Zinc obtenido luego del proceso realizado en el estudio. |
INTRODUCCIÓN
En la Química Analítica, un ejercicio común es el cálculo de la masa de un metal activo como: el Zinc,magnesio, o aluminio, mediante reacciones entre el metal buscado y un ácidoespecífico.Existen varios métodos analíticos que se basan en medidas de masa.En la gravimetría por precipitación,el analito se separa de la disolución de la muestra como un precipitado y se convierte en un compuesto de composición conocida que se puede pesar.En la gravimetría por volatilización,el analito se separa de otros componentes de una muestra y se convierte en un gas de composición química conocida.El peso de este gas se utiliza como una medida de la concentración del analito [1]. Para el estudio presente fue útil conocer, además de aplicar métodos gravimétricos más comunes basados en la volatilización que son los que se emplean para la determinación de agua y dióxido de carbono.En muchos materiales el agua se destila cuantitativamente por calentamiento.En la determinación directa,el vapor de agua se recoge sobre algún solido desecante y se determina su masa a partir de la ganancia de masa de este último. El método indirecto en el cual la cantidad de agua se determina por la pérdida de masa de la muestra durante el calentamiento,es menos satisfactorio,porque se tiene que suponer que el agua es el único componente que se volatiliza, y existen muchas sustancias que se volatilizan o descomponen al calentarse.Un ejemplo gravimetría de la volatilización de dióxido de carbono se puede ver en la determinación de carbonato acido de sodio en las tabletas antiácido en el cual se trata la muestra de pesada de tabletas con ácido sulfúrico produciendo dióxido de carbono en estado gaseoso y que será tratado para ser absorbido y permitir obtener una diferencia de masa para determinar la concentración de dióxido de carbono y finalmente obtener estequiométricamente la cantidad de carbonato acido de sodio [2].El contenido de zinc gastado durante el proceso se puede calcular por dos vías, así:
- Primer método: La determinación gravimétrica-gasométrica involucra la determinación de la cantidad de Zn de acuerdo a la siguiente reacción:
[pic 3] (Reacción 1)
La cantidad molar de H2 es teóricamente igual a la de Zn y se calcula usando la Ley de los Gases Ideales, expresada a través de la siguiente ecuación:
[pic 4] (Ecuación 1)
La cantidad de Zn en gramos se calcula así:
[pic 5]
El porcentaje del zinc gastado es el siguiente:
[pic 6] (Ecuación 2)
La presión del H2 se calcula a través de:
Presión en la probeta (P1):
[pic 7] (Ecuación 3)
Dónde: Patm = presión atmosférica local: 552 mm Hg = 0,726 atm
P∆H2O = variación de la presión del agua (presión de la columna de agua).
Variación de la presión del agua (P∆H2O):
[pic 8] (Ecuación 4)
Dónde: g = aceleración gravitacional = 980 cm/s2
δ = densidad del H2O = 1 g/cm3
h = altura desde el nivel de la probeta hasta el nivel de la cubeta en cm.
Así, la presión del Hidrogeno es:
[pic 9] (Ecuación 5)
Dónde: PH2 = presión de hidrogeno
P1 = presión en la probeta
PH2O (18 ºC) = presión del vapor de agua a temperatura ambiente = 0,0203 atm.
- Segundo método: La pérdida de peso (masa) del Zn es la diferencia entre el peso inicial (Wi) de la muestra y su peso final (Wf).
[pic 10] (Ecuación 6)
Dónde: WZni: peso inicial de granallas de zinc
WZnf: peso final de granallas de zinc[3].
MATERIALES Y MÉTODOS
Tabla 1. Materiales utilizados durante el estudio.
Materiales | Reactivos |
Erlenmeyer | Granallas de Zinc |
Cubeta | Agua |
Tapón | HCl 6M |
Probeta | |
Termómetro | |
Regla | |
Manguera plástica |
En el presente estudio se determinó el contenido (%) de zinc mediante el método gravimétrico de volatilización (gasométrico) a través del siguiente procedimiento: En una balanza analítica se pesó aproximadamente 2.5 – 3.0 gramos de granallas de zinc que fueron introducidas en un Erlenmeyer de fondo plano que tuvo adaptado un tapón con un orificio conectado a una manguera plástica flexible. Luego se llenó completamente con agua una probeta de 250 mL y fue sumergida a una cubeta que estuvo llena de agua, se procuró tapar la boca con la mano para que no se derrame el agua. Posteriormente, se introdujo la manguera dentro de la probeta con agua, con el cuidado de evitar la formación de burbujas. Consecutivamente se adicionó suficiente HCl 6M que cubrieron las granallas e inmediatamente se ajustó herméticamente el tapón al Erlenmeyer. El hidrógeno que se produjo, fue recogido en la probeta y su volumen correspondió al desplazamiento del agua. Además se registró la temperatura del agua. Cuando la producción de hidrógeno terminó se midió el volumen de hidrógeno después de nivelar el volumen interno del agua de la probeta con el nivel externo de la cubeta. Luego se midió con una regla la altura del agua entre el nivel del agua en la cubeta y el nivel del agua en la probeta. Finalmente, se descartó la solución, se enjuago con agua las granallas que fueron secadas y pesadas en la balanza analítica [4].
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