Gravimetria

Determinación Gravimétrica De Sulfato De Bario.

Esta determinación constituye un buen ejemplo para visualizar las distintas operaciones en la determinación gravimétrica de un precipitado cristalino como es el sulfato de bario. Además proporciona un ejemplo típico de precipitado sujeto a impurificaciones por efecto de fenómenos de precipitación. Se tratara de obviar estos fenómenos en la forma más adecuada (acidificación de la solución, digestión, lavado del precipitado, etc.)

Se determinará el sulfato de bario por precipitación en medio débilmente ácido con solución diluida de cloruro de bario, digestión del precipitado, filtración, lavado con agua caliente, calcinación al rojo y pesada como sulfato de bario.

Precipitación cuantitativa.

El sulfato de bario es poco soluble en agua a temperatura ambiente: entre 3 y 4 mg por litro. En la práctica la solubilidad disminuye marcadamente por la presencia del ion bario en exceso en las aguas madres. Por esto en la precipitación se utiliza siempre un exceso de un 10 % de cloruro de bario. El sulfato de bario es un poco soluble a temperatura elevada. Este hecho reviste particular importancia porque permite usar agua caliente para el lavado, con lo cual se eliminan mejor las impurezas del precipitado. No se requiere el uso de electrolitos en la solución de lavado, ya que el precipitado no peptiza, esto en química, es un proceso generalmente indeseado, en el que un precipitado cristalino al entrar en contacto con el disolvente frío, retorna a su primitiva forma coloidal. Al suceder esto la sustancia puede pasar por el lecho filtrante. Ello lleva al proceso de re dispersión de una sustancia recién precipitada, que da lugar a la formación de un coloide, que se lleva a cabo mediante agentes adecuados, generalmente suele ser una sustancia que tenga un ion común con el precipitado.

El sulfato de bario es mas soluble en medio ácido que en agua pura. Esta situación es consecuencia de que el ácido sulfúrico no es por completo un ácido fuerte. La primera etapa de su ionización transcurre hacia la derecha, hasta ionización prácticamente completa, pero la segunda etapa sólo transcurre levemente hacia la derecha. Pero a pH = 5 y con un exceso de bario las pérdidas por solubilidad a causa de la formación del ion bisulfito son insignificantes.

Pureza del precipitado.

Los iones de barrio forman precipitado insoluble con diversos aniones (CO3-2, PO4-3, CrO4-2). Sin embargo, la mayoría de ellos son aniones de ácidos débiles, por lo que sus sales básicas son solubles en medio ácido.

El sulfato de bario precipitado tiene tendencia a retener muchas sustancias extrañas presentes en aguas madres (fenómeno de co-precipitación). Este es el principal obstáculo para la determinación exacta del ion sulfato. Tienden a co-precipita los sulfatos de los iones alcalinos, de calcio y de hierro. Como todos estos cationes son menos pesados que el bario, dan resultados por defecto. Algunos aniones, como cloruros, nitratos y cloratos, co-precipitan como sales de bario y llevan a resultados por exceso. Se ha constatado que el precipitado del sulfato de bario secado a 105 – 110ºC puede contener mas de un 10% de agua. El sulfato de bario debe ser calcinado a una temperatura de 500ºC o más para liberarlo del agua, pues aparentemente ésta forma una solución sólida con el BaSO4, ya que este es estable muy por encima de esta temperatura. Así, la operación de calcinación no tiene por qué causar descomposición indeseable. Sin embargo, a alta temperatura el sulfato de bario podría reducirse por el carbono procedente del papel filtro. Ello da lugar a resultados bajos. Esto se obvia con una técnica de calcinación apropiada.

Tipo de precipitado.

El sulfato de bario es un precipitado cristalino, de modo que existe poco riesgo de que atraviese el medio filtrante. El sulfato de bario exhibe a menudo tendencia a “trepar”, por lo cual no debe llenarse el papel filtro hasta más de unos 2 cm a contar del borde superior.

El tamaño del cristal, el grado de perfección, la velocidad de sedimentación y la tendencia a trepar dependen de las condiciones de precipitación y de la operación de digestión del precipitado. De ahí para obtener cristales grandes y bien formados se realice la precipitación en caliente, en solución débilmente ácida (aumenta la solubilidad del precipitado), adición lenta de una solución diluida de cloruro de bario y con agitación permanente durante la agregación del reactivo precipitante.

Procedimiento

I. Se seca la muestra en un pesa filtro por 2 horas a 105ºC. Se pesan indirectamente con aproximación de 0.1 mg, 2 muestras de unos 0.5 g y se colocan en vasos de 400 mL limpios. Se coloca una varilla de vidrio en cada vaso, se añaden unos 15 mL

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