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algunos fundamentos a la hora de valorarTRANSCRIPT
Patron Primario
Es un compuesto de pureza elevada que sirve como material de referencia en todos los métodos
volúmetricos y gravimétricos. La exactitud del método depende de las propiedades de este
compuesto. Los requisitos más importantes para un patrón primario son:
1. Elevada pureza.
2. Estabilidad frente a los agentes atmosféricos.
3. Ausencia de agua de hidratación.
4. Fácil adquisición y precio módico.
5. Un peso equivalente elevado, para disminuir los errores
asociados a la pesada.
Para cada tipo de determinación volumétrica se necesita disponer de algunos
patrones primarios. A continuación se muestran algunos patrones primarios y
secundarios.
Lista de patrones
Tipo de reacción Patrón primario Patrón secundario
Neutralización
AcidosKHP (KHC8H4O4) HCl
KH(IO3)2
BasesNa2CO3 NaOH
oxalato de calcio
Oxido-reducción
Reductores
Oxalato de sodio Na2S2O3
Hierro (electrolítico) Fe(II)
KI
OxidantesK2Cr2O7 KMnO4
Ce(NO3)4.2NH4NO3
Precipitaciónpara AgNO3 NaCl
para cloruros AgNO3
Un patrón primario también llamado estándar primario es una sustancia utilizada en química como
referencia al momento de hacer una valoración o estandarización. Usualmente son sólidos que
cumplen con las siguientes características:
1. Tienen composición conocida. Es decir, se ha de conocer
la estructura y elementos que lo componen, lo cual servirá para hacer los
cálculos estequiométricos respectivos.
2. Deben tener elevada pureza. Para una correcta estandarización se debe utilizar
un patrón que tenga la mínima cantidad de impurezas que puedan interferir con la
titulación. En cualquier caso, más del 98,5% de pureza, preferiblemente un
99,9%.2
3. Debe ser estable a temperatura ambiente. No se pueden utilizar sustancias que
cambien su composición o estructura por efectos de temperaturas que difieran
ligeramente con la temperatura ambiente ya que ese hecho aumentaría el error
en las mediciones.
4. Debe ser posible su secado en estufa. Además de los cambios a temperatura
ambiente, también debe soportar temperaturas mayores para que sea posible su
secado. Normalmente debe ser estable a temperaturas mayores que la del punto
de ebullición del agua.
5. No debe absorber gases. No debe reaccionar con los componentes
del aire. Ya que este hecho generaría posibles errores por interferencias, así
como también degeneración del patrón.
6. Debe reaccionar rápida y estequiométricamente con el titulante. De esta
manera se puede visualizar con mayor exactitud el punto final de las titulaciones
por volumetría y además se pueden realizar los cálculos respectivos también de
manera más exacta.
7. Debe tener un peso equivalente grande. Ya que este hecho reduce
considerablemente el error de la pesada del patrón.
-Fundamentos de química analítica: equilibrio iónico y análisis químico. Alfonso Clavijo Díaz. Univ. Nacional de
Colombia, 2002. ISBN: 9587011430. Pág. 452
-ponce.inter.edu/acad/cursos/ciencia/q3120/primario.htm
-agalano.com/Cursos/QuimAnal1/Patrones.pdf
Solución patrónEn química, una solución patrón es la disolución de una sustancia utilizada como referencia al
momento de hacer una valoración o estandarización.
Una solución patrón es una de concentración perfectamente conocida.
Hay que tener mucho cuidado para establecer exactamente la
concentración de la solución patrón porque la exactitud del análisis
volumétrico está directamente relacionado con la calidad de dicho parámetro.
La concentración de la solución patrón puede establecerse de dos
formas distintas:
1.Directamente: se disuelve una cantidad exactamente pesada de un
patrón primario, y se diluye hasta un volumen conocido.
2.Indirectamente:se valora la solución que contiene una cantidad pesada de
sustancia pura con una solución patrón.
Este tipo de solución se denomina un patrón secundario.
Las soluciones patrón tienen un lugar muy importante en los métodos de análisis por titulación.
Un patrón primario es un compuesto de alta pureza que sirve de referencia en todos los
métodos volumétricos y gravimétricos. La exactitud de un método depende de las propiedades
de este compuesto. Los requisitos que ha de cumplir un patrón primario son:
Pureza elevada
Estabilidad atmosférica
Ausencia de agua de hidratación para que la composición del sólido no cambie
con las variaciones de humedad relativa.
Que sea barato y se pueda conseguir con facilidad
Tener una solubilidad razonable en el medio de titulación
Tener una masa molar razonable grande para reducir al mínimo el error relativo
asociado a la operación de pesada
La exactitud de un análisis volumétrico depende directamente de la concentración del valorante.
Características de un solución patrón: Alta estabilidad: se determina su concentración una sola vez. Reaccionar rápido con el analito.
Reaccionar completamente con el analito, para alcanzar el punto final. Selectividad con el analito.
-ponce.inter.edu/acad/cursos/ciencia/q3120/patron.htm-Análisis químico. H. Harris Laitinen, Herbert A. Laitinen. Editorial Reverté, 1982. ISBN: 8429173242. Pág.
377-http://neetescuela.com/soluciones-patron/
Patrón secundario
El patrón secundario también es llamado estándar secundario y en el caso de una
titilación suele ser titulante o valorante. Su nombre se debe a que en la mayoría de los
casos se necesita del patrón primario para conocer su concentración exacta.
El patrón secundario debe poseer las siguientes características:
1. Debe ser estable mientras se efectúa el análisis
2. Debe reaccionar rápidamente con el analito
3. La reacción entre el valorante y el patrón primario debe ser completa o
cuantitativa, y así también debe ser la reacción entre el valorante y el analito.
4. La reacción con el analito debe ser selectiva o debe existir un método para
eliminar otras sustancias de la muestra que también pudieran reaccionar con el
valorante.
5. Debe existir una ecuación balanceada que describa la reacción
METODOS PARA LA PREPARACION DE
UN PATRON
1. METODO DIRECTO: se pesa exactamente
una cantidad de patrón primario, se disuelve en
el solvente adecuado y se lleva a un volumen
final en un matraz.
2. METODO INDIRECTO: no se usan
patrones primarios. Se prepara una solución de
concentración aproximada y se valora con un
patrón primario.
Punto de equivalencia
El punto de equivalencia o punto estequiométrico, de una reacción química se produce durante una
valoración química cuando la cantidad de sustancia valorante agregada es estequiométricamente
equivalente a la cantidad presente del analito o sustancia a analizar en la muestra, es decir
reacciona exactamente con ella. En algunos casos, existen múltiples puntos de equivalencia que
son múltiplos del primer punto de equivalencia, como sucede en la valoración de un ácido diprótico.
Un gráfico o curva de valoración muestra un punto de inflexión en el punto de equivalencia. Un
hecho sorprendente sobre la equivalencia es que en una reacción se conserva la equivalencia de
los reactivos, así como la de los productos.
El punto final (similar, pero no idéntico que el punto de equivalencia) se refiere al punto en que el
indicador cambia de color en una valoración de colorimetría. La diferencia entre ambos se llama
error de valoración y debe ser lo más pequeña posible.
Se conocen diferentes métodos para determinar el punto de equivalencia de una valoración:
Disolución con unas gotas de Negro de eriocromo T, antes y después de alcanzar el punto final.
Indicadores químicos: Son sustancias que cambian de color en respuesta a un cambio
químico. Un indicador ácido-base o indicador de pH (por ejemplo, fenolftaleína) cambia de color
dependiendo del pH del medio, y así señalan el punto final o punto de equivalencia de
una volumetría ácido-base. Los indicadores redox también son utilizados con frecuencia para
detectar el final de una valoración redox. Al principio, se añaden unas gotas de disolución del
indicador a la sustancia a valorar. Cuando se produce el cambio de color, se ha llegado al
punto final, una buena aproximación del punto de equivalencia.
Cambio de color (autoindicadores): A veces una de las sustancias que intervienen en la
valoración sufre un cambio de color que sirve para saber cuando ha concluido el proceso de
titulación. Estas sustancias reciben el nombre de autoindicadores. En estas reacciones, por
tanto, no hace falta agregar ningún indicador químico. Esto es frecuente en valoraciones redox,
por ejemplo, cuando los diferentes estados de oxidación del producto y del reactivo poseen
diferentes colores, como es el caso del permanganato de potasio.
Potenciómetro: Un potenciómetro también puede ser utilizado para detectar el punto de
equivalencia. Es un instrumento que mide el potencial eléctrico de un electrodo sumergido en
la disolución. Se utilizan para valoraciones basadas en una reacción redox, pues el potencial
del electrodo de trabajo va a cambiar muy rápidamente cuando se alcanza el punto de
equivalencia.
El punto de equivalencia es detectado por la presencia de un indicador ácido-base, que cambia
(vira) de color al pasar el medio de ácido a base o viceversa.
Como los volúmenes manejados en las operaciones volumétricas son de orden de mililitro, se
acostumbra a manejar miliequivalentes en lugar de equivalentes, es decir:
Nº de miliequivalentes = V (en ml) x N
En el punto de equivalencia se cumple que
Nº de miliequivalentes de ácido = nº de miliequivalentes de base
Curvas de valoración. Punto de equivalencia
La forma de la curva de valoración de pH permite identificar el punto de equivalencia (del griego
equi, igual) de una valoración. Este punto es aquel en el que se han mezclado las mismas
cantidades estequiométricas de equivalentes de ácidos y bases. El progreso de la valoración es
medido con un pH-metro
Ml de .1M de NaOH añadido
-Análisis químico cuantitativo. Daniel C Harris. Editorial Reverté, 2007. ISBN: 8429172246. Pág. 129
-Fundamentos de química analítica: equilibrio iónico y análisis químico. Alfonso Clavijo Díaz. Ediciones de la Univ.
Nacional de Colombia, 2002. ISBN: 9587011430. Pág. 569
- Análisis químico. H. Harris Laitinen, Herbert A. Laitinen. Editorial Reverté, 1982. ISBN: 8429173242. Pág. 113
-Fundamentos de química analítica, Volumen 2. Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. James Holler. Editorial Reverté,
1997. ISBN: 8429175555. Pág. 129
Análisis químico cuantitativo. Daniel C Harris. Editorial Reverté, 2007. ISBN: 8429172246. Pág. 224
Procedimientos para hacer una valoración
Una valoracion consiste en determinar la concentracion de ácido o de base en una solucion. Entonces si digamos quieres saber la concentracion de un acido, pues titulas con una base, y si quieres la concentracion de una base pues titulas con un acido.
El material básico empleado para una valoración ácido-base es:
Bureta Mesa o soporte de fondo blanco - se emplea para apreciar el cambio de color de la disolución. Pipeta Indicador de pH o Indicador ácido-base (se emplean muchos diferentes, según la reacción)) Matraz Erlenmeyer (matraz cónico) Disolución estándar (una disolución de concentración conocida, como la de Na2CO3 en agua) Disolución o muestra cuya concentración queremos conocer..
En una valoración ácido-base a veces es necesario el uso de un indicador ácido-base que sufra un cambio de color y/o de un pH-metro para conocer el punto final.2 En otros casos las propias sustancias que intervienen experimentan un cambio de color que permite saber cuando se ha alcanzado ese punto de equivalencia entre el número de equivalentes de ácido y de base.
En otras valoraciones o volumetrías, (redox, complexometría, de precipitación) se registra la concentración de una sustancia en función del volumen de sustancia valorante añadida, para determinar el punto final.
En una valoración ácido-base se prefiere medir el pH como una medida de cómo transcurre la transferencia de hidrones, H+, entre el ácido y la base. Para ello se emplean electrodos específicos conectados a un potenciómetro. Cerca del punto de equivalencia o punto final de la valoración se observa un cambio muy brusco de dicho potencial.
Titulación 1Se agregaron 20 ml de HCl a un matraz, después se agregaron 5 gotas de fenolftaleína.Se lleno la bureta con NaOH Finalmente se abrió la bureta para que fuera cayendo gota por gota en el matraz que contenía HCl y fenolftaleína, hasta que cambiara a un color rosa.
Titulación 2Se lleno la bureta con NaOH.En el matraz se agregaron 2ml de vinagre y 18 ml de agua mas 5 gotas de fenolftaleína Finalmente se abrió la bureta para que fuera cayendo gota por gota en el matraz que contenía vinagre, agua y fenolftaleína, hasta que cambiara a un color rosa.Titulación 3Se llenola bureta de NaOHSe vació en el matraz que contenía 1 ml de jugo de naranja y 19ml de aguaFinalmente se abrió la bureta para que fuera cayendo gota por gota en el matraz que contenía jugo de naranja y agua, hasta que cambiara a un color rosa.