Química Analítica Cuantitativa INFORME DE LABORATORIO Quinto Ciclo GRAVIMETRIA ALUMNOS:
MATAMOROS MINAYA, Abraham. TORRES VEGA, Kelver. SOTO HUANACO, Luis. JARA ALDAVISA, Diego. SANCHEZ PRETEL, Tavata. MEJIA MACALUPU, Jesús. Especialidad ingeniería
Profesor Ing. Pérez William
Metalúrgica Huacho 2017-II Fecha de entrega: 13 de diciembre
Química Analítica Cuantitativa- Gravimetría
Índice Introducción objetivos FUNDAMENTOS TEORICOS Gravimetría Equipos utilizados Procedimiento Resultado e interpretación Bobliografia
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Química Analítica Cuantitativa- Gravimetría
Informe de laboratorio GRAVIMETRIA
1. Introducción En química analítica, el análisis gravimétrico o gravimetría consiste en determinar la cantidad proporcionada de un elemento, radical o compuesto presente en una muestra, eliminando todas las sustancias que interfieren y convirtiendo el constituyente o componente deseado en un compuesto de composición definida, que sea susceptible de pesarse. La gravimetría es un método analítico cuantitativo, es decir, que determina la cantidad de sustancia, midiendo el peso de la misma con una balanza analítica y sin llevar a cabo el análisis por volatilización. El análisis gravimétrico es uno de los métodos más exacto y preciso. Los cálculos se realizan con base en los pesos atómicos y moleculares, y se fundamentan en una constancia en la composición de sustancias puras y en las relaciones ponderales (estequiometría) de las reacciones químicas. Si mezclamos una solución acuosa de cloruro de calcio (CaCl2) con otra de carbonato de sodio (Na2CO3) se produce carbonato de calcio (CaCO3) que es prácticamente insoluble y por tanto precipita. También se produce cloruro de sodio (NaCl) que queda disuelto en el agua. Se trata de una reacción de doble desplazamiento y de precipitación.
2.Objetivos
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3. Fundamentos Teórico Métodos utilizados en el análisis gravimétrico
a) Método por precipitación: Técnica analítica clásica que se basa en la precipitación de un compuesto de composición química conocida tal que su peso permita calcular mediante relaciones, generalmente estequiométricas, la cantidad original de analito en una muestra. este es un compuesto que reacciona con el analito en la solución para formar un compuesto de muy baja solubilidad. En seguida, se realiza la separación del precipitado de la solución madre empleando técnicas específicas. En este método el analito es convertido en un precipitado poco soluble, luego se filtra, se purifica, es convertido en un producto de composición química conocida y se pesa. Para que este método pueda aplicarse, el analito requiere cumplir con las siguientes propiedades: •
Baja solubilidad
•
Alta pureza
•
Alta filtrabilidad
•
Composición química definida
1. Preparación de la disolución. Se deben ajustar las condiciones de la disolución para mantener la baja solubilidad del precipitado, algunos factores que interfieren son: volumen de la disolución durante la precipitación; intervalo de concentración de la sustancia de prueba; concentraciones de otros constituyentes; temperatura y pH. 2. Precipitación. El precipitado debe ser lo suficientemente insoluble para que, la cantidad pérdida por solubilidad, sea inapreciable; debe estar constituido por partículas grandes, que puedan facilitar su filtración y su contaminación por age ntes externos debe ser despreciable. 3. Digestión. Proceso en el cual se permite al precipitado estar en la solución madre de donde precipitó, para obtener partículas más grandes y con mayor pureza puede acelerar el proceso a temperaturas elevadas. 4. Filtración. Muchos precipitados se pueden recoger en un embudo o crisol de vidrio fitrado. 5. Lavado. Las impurezas se pueden eliminar lavando el precipitado después de filtrar, de igual manera, al realizar este procedimiento se remueven restos de la
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Química Analítica Cuantitativa- Gravimetría solución madre. Muchos precipitados no se pueden lavar con agua destilada debido la peptización, proceso en el que el precipitado se revierte al estado coloidal y se pierde. Se debe realizar una prueba para determinar cuándo se ha completado el proceso de lavado.
6. Secado. El precipitado se debe calentar para remover el disolvente y el líquido absorbido en el lavado, si el precipitado se debe convertir a una forma más adecuado para pesarse, se requiere de incineración. 7. Pesado. La masa de un precipitado gravimétrico se mide pesando un crisol de placa filtrante seco y vacío antes de realizar la operación, y de nuevo al acabarla junto con el producto seco. 8. Cálculo. El precipitado que se pesa por lo regular está en una forma diferente a la del analito cuyo peso se quiere informar. En general, para convertir el peso de una sustancia al peso de otra, se utilizan relaciones molares estequiométricas, además de hacer uso del factor gravimétrico, que representa el peso del analito por unidad de peso del precipitado. Algunas aplicaciones de las gravimetrías Aunque en algunas entradas posteriores profundizaremos en los métodos gravimétricos concretos para llevar a cabo determinados análisis, en este último apartado indicaremos algunas aplicaciones de las gravimetrías utilizando precipitantes inorgánicos. Se trata de precipitantes sencillos como, por ejemplo: amoníaco, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido oxálico, ácido sulfúrico… A
continuación vemos una tabla en la que se indica qué analito se puede determinar de este modo, qué precipitante se utiliza, qué producto se forma y cuál es el producto que finalmente se pesa, que no siempre coinciden. Generalmente, se precipitan bien como óxidos (Al2O3) o bien como sales (AgCl).
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4.Equipos usados
5. Procedimiento
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6. Resultados e Interpretación La reacción del cloruro de calcio con el carbonato de sodio seria + → ↓ +2() Dando como productos al carbonato de calcio el cual es el precipitado y al cloruro de sodio que se encuentra en forma acuosa siendo el agua madre.
Para calcular el rendimiento primero calculamos el peso teórico que debe tener el producto, carbonato de calcio al 100 % de formación, este resultado se calcula de la siguiente manera:
Primero debemos de verificar cual es el reactivo limitante
4. ∗
1 111.
2. ∗
= 0.036
.
= 0.0189
Proporción debería ser de 1 a 1, entonces el reactivo limitante es el
Calculamos la cantidad de producto obtenido al 100% de rendimiento (teórico)
2. ∗
.
∗
∗
.
= 1.88 1
El peso del carbonato de calcio después del secado en el horno fue 2.85 gr., menos el preso del papel filtro (1.20gr.) finalmente tendríamos 1.65gr.de carbonato de calcio.
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El rendimiento se halla de la siguiente manera: ∗ 100% 1.65. ∗ 100% = 87.77% 1.88. Entonces podemos afirmar que el rendimiento de nuestro proceso fue 87.77%
7.Conclusiones de la practica
Para determinar la cantidad de CaCo3 se tuvo que secar la muestra que se depositó en un papel filtro, ya que tenía un alto porcentaje de humedad y eso iba a alterar nuestro resultado final. El proceso de filtración es ideal para disminuir el porcentaje de humedad para posteriormente llevarlo al secado. Para el proceso de secado la muestra tiene que permanecer alrededor de 1/2 hora en el horno para que esta pierda toda la humedad.
8. Bibliografía https://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_calcio https://es.wikipedia.org/wiki/Carbonato_de_sodio https://es.wikipedia.org/wiki/Carbonato_de_calcio https://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_sodio https://es.wikipedia.org/wiki/Precipitado https://es.wikipedia.org/wiki/Reacción_química
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