Gravimetria

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ANALISIS GRAVIMETRICO

Las reacciones de precipitación se aplican al análisis químico desde

distintos puntos de vista: para llevar a cabo separaciones, importantes en

análisis cuali y cuantitativo, en las volumetrías de precipitación, que se

estudiarán más adelante, y en análisis gravimétrico, objeto de estudio de

este tema. Puede decirse que actualmente los métodos gravimétricos no

ocupan un lugar predominante en Química Analítica, debido a ciertas

dificultades de utilización, como ser procesos largos y tediosos, requerir un

control riguroso de distintos factores, exigencia de personal

experimentado, etc. Sin embargo, ofrecen importantes ventajas, tales como

su carácter absoluto y su exactitud, por lo cual no es previsible que puedan

desaparecer completamente del panorama analítico general.

Los métodos gravimétricos se caracterizan porque lo que se mide en

ellos es la masa. Como esta magnitud carece de toda selectividad, se hace

necesario el aislamiento de la sustancia que se va pesar de cualquier otra

especie, incluido el disolvente. Así pues, todo método gravimétrico precisa

una preparación concreta de la muestra, con objeto de obtener una

sustancia rigurosamente pura con una composición estequiométrica

perfectamente conocida. Las condiciones anteriores se consiguen

fundamentalmente en las siguientes etapas:

a) Separación, cuya finalidad es aislar el componente de interés de la

mayor parte de las especies que lo acompañan.

b) Desecación o calcinación, etapa destinada a eliminar el agua y los

componentes volátiles, y transformar, en algunos casos, el componente

aislado en uno de fórmula conocida.

Teniendo en cuenta que la fase más importante y problemática es la

separación, los métodos gravimétricos se suelen clasificar según el

procedimiento empleado para llevar a cabo esa etapa.

Los métodos gravimétricos de precipitación química son los más

empleados, y por ello son los que se tratarán en este tema con cierta

extensión. Antes de ello, se indica casi de forma telegráfica el fundamento

de los otros métodos gravimétricos incluidos en la clasificación anterior.

Los métodos de precipitación electroquímica, también llamados

electrogravimétricos, se basan en las leyes de la electrolisis, y consisten en

precipitar el elemento a determinar (generalmente en forma elemental

obtenida por un proceso redox electroquímico) y pesar la especie

depositada sobre el electrodo. Estos métodos presentan la ventaja de que

generalmente el constituyente a determinar se deposita sobre el electrodo

en forma pesable, por lo que por simple diferencia de peso en el electrodo

antes y después de la deposición se obtiene la cantidad buscada.

El fundamento de los métodos gravimétricos de extracción lo

constituye la ley del reparto de un soluto entre dos disolventes inmiscibles.

En estos métodos, el componente a determinar se transforma por reacción

con un reactivo adecuado y se extrae con un disolvente apropiado. Una vez

conseguida la separación cuantitativa se elimina el disolvente y se pesa el

producto buscado. La principal ventaja de estos métodos frente a los de

precipitación es que generalmente son más rápidos y "limpios", pues no

existe la posibilidad de producirse fenómenos de contaminación por

coprecipitación, oclusión, etc, que ocurren con cierta frecuencia en aquellos.

En los métodos de volatilización, el componente a determinar o sus

acompañantes se transforman en un compuesto volátil que se elimina,

pudiéndose recoger sobre un absorbente adecuado que se pesa (métodos

directos) o se pesa el residuo obtenido, determinando por diferencia el peso

del componente de interés (métodos indirectos). Su principal dificultad

reside en la falta de selectividad, pues, frecuentemente, junto con el

constituyente de interés se pueden volatilizar total o parcialmente otros

componentes de la muestra.

Pueden utilizarse otros métodos gravimétricos, como

sedimentación, flotación o los que utilizan propiedades magnéticas.

METODOS GRAVIMETRICOS DE PRECIPITACION QUIMICA

Un método de análisis gravimétrico de precipitación por lo general se

basa en una reacción como ésta:

a A + r R —> AaRr

donde A representa el componente a determinar y R el reactivo (que puede

ser la corriente eléctrica en los métodos electrogravimétricos). El producto

AaRr es una sustancia poco soluble que se puede pesar como tal después de

secarla, o que se puede calcinar para formar otro compuesto de composición

2+

conocida y después pesarlo. Por ejemplo, el Ca puede determinarse

gravimétricamente precipitándolo con oxalato y posteriormente calcinando

hasta CaO:

Ca

2+

+ C2O4 —> CaC2O4

2–

CaC2O4 —> CaO + CO2 + CO

ASPECTOS FISICOS DE LA PRECIPITACION

El problema más importante del análisis gravimétrico por precipitación

es la formación de precipitados puros y que se puedan filtrar con facilidad.

Por ello, es importante considerar algunos aspectos de tipo físico

relacionados con la formación de los precipitados.

El proceso de precipitación puede considerarse como un fenómeno por

el cual se cambia el tamaño de las partículas, pasando de un tamaño inferior

a 10 cm, del orden de magnitud molecular, a tamaños superiores a 10 cm

(suspensiones). El paso desde una disolución verdadera hasta una suspensión

transcurre en una serie de etapas que pueden esquematizarse

En una disolución, cuya concentración sea menor que

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