GRAVIMETRÍA El análisis gravimétrico es uno de los métodos más

exactos y precisos de análisis macrocuantitativo.

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Métodos Gravimétricos

• Los métodos gravimétricos a pesar de ser muy laboriosos,

se utilizan en la actualidad.

• Son métodos cuantitativos que se basan en la

determinación de la masa de un compuesto puro con

el que el analito está relacionado químicamente.

• Es un tipo de análisis, el cual, se basa en las medidas de

masa o peso de una sustancia en específico.

• El análisis gravimétrico exacto requiere de una

manipulación cuidadosa al formar y tratar el precipitado.

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Se requieren dos medidas experimentales para

realizar cálculos gravimétricos:

1. Peso de la muestra analizada.

2. Peso o masa de la analita o de una sustancia de

composición conocida que contenga la analita, o que se

relacione con ella cuantitativamente.

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TIPOS DE ANÁLISIS GRAVIMÉTRICO

Son métodos basados en pesar un sólido seco

que o bien es el propio analito, o un

compuesto relacionado estequiométricamente

con él.

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Los tipos de análisis gravimétrico son:

1. Provocando la volatilización de un compuesto que incluye

al analito y observando el cambio de peso de la muestra

que contenía el analito. (método de volatilización)

2. Provocando la formación de un precipitado que se filtra,

se seca y se pesa y que se relaciona con el analito presente

en el mismo. (gravimetrías por precipitación)

3. Depositando electrolíticamente el analito sobre electrodo

adecuado y observando la diferencia de peso ocasionada

en el electrodo.(electrogravimetría)

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MATERIAL Y EQUIPO DE LABORATORIO UTILIZADO 6

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Material y equipo de laboratorio

utilizado • Balanza analítica

• Balanza semianalítica

• Horno de secado

• Mufla

• Crisol

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PROCESO GRAVIMÉTRICO

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Transformación

de la muestra

Muestra

(masa)

Tratamiento de la

muestra

(digestión,

disolución,

combustión)

X- + agente

precipitante

Se filtra, se lava

y se seca o

incinera

ppt Pesado

1 2 3

CÁLCULO

FACTOR GRAVIMÉTRICO

• Estequiometría de la reacción

• Pesos atómicos, fórmula o moleculares

• Sustancias puras

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FACTOR GRAVIMÉTRICO

• En el cálculo del factor solo interviene la sustancia que se busca y la que se pesa, pero deben relacionarse las demás sustancias.

• El número de veces que los pesos figuran en el numerador y en el denominador del factor representan la estequiometría.

FG=Sustancia buscada

Sustancia pesada

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FACTOR GRAVIMÉTRICO SIMPLE

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Ejemplo1

• Determinar el factor gravimétrico del fósforo en el

fosfato de plata.

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Ejemplo 2

• Se desea determinar ión férrico de un precipitado

que se obtiene como Fe2O3.

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Ejemplo 3

• Calcule el factor gravimétrico para determinar el

ión bario en el fosfato de bario.

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Ejemplo 4

• Determinar el factor gravimétrico de trióxido de

dihierro en tetraóxido de trihierro.

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FACTOR GRAVIMÉTRICO COMPLEJO

Una serie de pasos desde la analita hasta la

sustancia pesada, se balancea el elemento que

sufre cambios.

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FG

Analita: P2O5

Sustancia pesada: AgBr

P2O5 H3PO4 Ag3PO4 Ag AgBr

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Ejemplos

1. El ortofosfato (PO43-) se determina pesándolo como

fosfomolibdato de amonio ((NH4)3PO4*12MoO3). Calcular el porcentaje de P en la muestra y el porcentaje de P2O5 si se obtuvieron 1,1682 g de precipitado de una muestra de 0,2711g.

2. En una muestra de 200,0 mL de agua de una laguna se determinó el contenido de ión calcio, mediante la precipitación como oxalato de calcio. El precipitado se filtró, lavó y calcinó en un crisol. La masa del crisol vacío fue de 26,6003 g. La masa del crisol más el óxido de calcio obtenido en calcinación fue 26,7132g. Calcular la concentración de calcio en ppm y en % p/v.

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MÉTODO DIRECTO

Usado para determinar un solo analito.

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Ejemplo 1

• El mercurio contenido en una muestra de 0,8152g se

precipitó con exceso de ácido paraperyódico, H5IO6:

5Hg2+ + 2H5IO6 Hg5(IO6)2 + 10H+

El precipitado se filtró, se lavó para eliminar el agente

precipitante y se secó; se recuperaron 0,4114 g. Calcule el

porcentaje de Hg2Cl2 en la muestra.

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Ejemplo 2

• Los iones de amonio se pueden analizar precipitando con

H2PtCl6 como (NH4)2PtCl6, y luego incinerando el

precipitado hasta platino metálico, que se pesa:

NH4 2PtCl6calor

Pt+2NH4Cl↑+2Cl2↑

• Calcular el porcentaje de amoníaco en una muestra de 1,00

g que produce 0,100g de Pt por este método.

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Ejemplo 3

• El aluminio presente en una muestra impura de 2,9150g de

sulfato de amonio y aluminio se precipitó con amoníaco

acuoso como Al2O3*H2O. Se filtró el precipitado y se

calcinó a 1000C para formar Al2O3 anhidro, cuyo peso fue

0,2010g. Exprese los resultados en términos de:

a) % NH4Al(SO4)2

b) % Al2O3

c) % Al

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MÉTODO INDIRECTO

Usado para determinar la mezcla de dos sustancias.

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• Se puede utilizar el método indirecto si las sustancias cumplen con las siguientes condiciones:

1. Pueden obtenerse conjuntamente en forma pura para la pesada.

2. Contienen un elemento o ión común que puede convertirse en otro producto y ser pesado como tal, o pueden ser convertidas en una mezcla de otros compuestos puros, que se pesan conjuntamente.

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• NaI + KI: son dos sustancias que tienen un ión en común

o un elemento.

• Con Ag+ reaccionan y forman una sustancia pura que

puede ser pesada.

• NaI + KI + AgNO3 AgI

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• Se obtiene el peso de un precipitado que se originó a partir

de las dos sustancias.

• NaI + KI = Peso del analito

• NaI = X = Sustancia 1

• KI = Peso del analito – X = Sustancia 2

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Ejemplo 1

• Una muestra que contiene sólo FeCl3 y AlCl3 pesa 5,95 g. Los

cloruros se convierten en los óxidos hidratados y se incineran

hasta Fe2O3 y Al2O3. La mezcla de óxidos pesa 2,62 g. Calcular

el porcentaje de Fe y Al en la mezcla original,

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Ejemplo 2

• 0,8024 g de una muestra que contiene únicamente cloruro

de sodio y cloruro de potasio se disuelve y se hace

reaccionar con nitrato de plata obteniéndose un precipitado

que pesó 1,7556 g. Calcular el % de sodio, potasio y

cloruro en la muestra original.

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Ejemplo 3

• 0,5000 g de una mezcla pura de LiCl y KCl se convierten en

0,6227 g de mezcla de Li2SO4 y K2SO4. Calcular el % de Cl

que hay en la muestra original.

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Ejemplo 4

• La muestra de 0,6407 g que contiene iones cloruro y yoduro

produjo un precipitado de haluro de plata con un peso de

0,4430 g. Posteriormente, este precipitado se calentó

fuertemente en una corriente de Cl2 gaseoso para convertir

yoduro de plata en cloruro de plata; al final del tratamiento

el peso del precipitado fue de 0,3118 g. Calcule el % de

cloruro y yoduro en la muestra.

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MUESTRA HÚMEDA Y MUESTRA SECA

Es necesario que las sustancias a pesar

mantengan un peso constante o estable, por

lo que se hace necesario eliminar el agua.

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Muestra Húmeda y Seca

Con las muestras húmedas puede seguirse dos

procedimientos:

1. Si el % de humedad en el laboratorio es <40%, se deseca

a temperatura ambiente, hasta peso constante.

2. Si el % de humedad en el laboratorio es >40% se deseca

en horno o estufa a una T 0-200 C; la más utilizada es

110 C.

A. 120 C se deseca 1hr.

B. 40-80 C se deseca 24hrs.

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Muestra Húmeda y Seca

• Los materiales secos se guardan en desecadoras que evitan

que se absorba la humedad.

• Agentes desecantes: se encuentran dentro de la desecadora.

Sílica gel (rosa-azul)

Sulfato de magnesio

Cloruro de calcio

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• El peso es cte. cuando da el mismo o parecido resultado 3

veces.

• Desecar (eliminar agua)

• Al desecar el % de los otros componentes de la analita

aumentan, pero la masa sigue siendo la misma

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analita+agua desecación

analita

Muestra húmeda desecación

Muestra seca

− % de analita desecación

+% de analita

pesa + desecación

pesa (−)

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PORCENTAJE DE HUMEDAD

• Nos permite conocer la cantidad de agua que hay en una

analita; lo que se pierde cuando se deseca.

%H=mg H2O

mg muestra×100=

g H2O

g muestra×100

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FACTOR DE HUMEDAD

• Factor numérico que nos permite conocer la cantidad real

de analita de una muestra luego de haber sido secada.

Considera al %H.

FH=100%−%H

100%

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Factor de Humedad • El factor de humedad se utiliza de dos maneras diferentes:

1. Cuando vamos de:

Muestra húmeda↑ H2O

Muestra seca ↑ %Analita

↑% Analita=% Analita

FH

2. Cuando vamos de:

Muestra seca+ H2O

Muestra húmeda ↓ %Analita

↓ %Analita=%Analita×FH

• El FH debe ser menor a 1, si es 100 es agua pura.

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Ejemplo 1

• Una muestra de harina de trigo pierde el 10,0 % de su peso

por desecación en estufa. La muestra seca contiene el 3,58

% de nitrógeno. ¿Cuál es el porcentaje de nitrógeno en la

muestra original?

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Ejemplo 2

• Una tableta de antiácido pesó originalmente 1,0911 g,

después de secada hasta peso constante pesó 1,0020 g. Si la

muestra húmeda contiene 90,0 % de principio activo,

¿cuánto será el porcentaje de dicho principio en la muestra

seca?

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Ejemplo 3

• Una muestra de sulfato de magnesio pesa 0,9952 g, después

de colocarse en una desecadora por 24 horas pesó 0,9000 g.

La muestra se disolvió en agua y se le agregó un exceso de

nitrato de plomo.

a) ¿Cuánto precipitado en gramos se formará asumiendo el

peso de la muestra húmeda original?

b) ¿Cuál es porcentaje de humedad en la muestra original?

c) ¿Cuánto precipitado se formará realmente?

d) Si un analista asume la masa de la muestra húmeda; ¿cuál

es el porcentaje de error que deberá reportar?

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