Prácticas de Química - Panreac

Prácticas de Química
VOLUMETRÍAS. TIPOS
1. Concepto
El análisis volumétrico o volumetría consiste en la determinación de la concentración de una sustancia mediante
una valoración, que es el cálculo de volumen necesario de una sustancia de concentración conocida
(solución patrón) que ha de reaccionar completamente con la sustancia a analizar.
La valoración se basa en el hecho de que el punto final de la misma coincide con el punto de equivalencia
en el que el número de equivalentes del reactivo coincide con el número de equivalentes de la sustancia
problema. En el punto final de la valoración se cumple:
2. Preparación de la disolución valorada
Tenemos dos posibilidades:
a) Usar patrones primarios.
b) Prepararla por aproximación y valorarla después.
3. Material en volumetrías
- Erlenmeyer
- Matraces aforados
- Probetas o pipetas
- Buretas
4. Técnica de la valoración
V . N = V´ . N´
Las normas básicas para cualquier volumetría son las siguientes:
- La bureta se sujeta al soporte mediante una nuez y una pinza.
- Se enjuaga la bureta con unos 10 ml del agente que vayamos a introducir
en la bureta y se tiran.
- No debe quedar ninguna burbuja en la bureta.
- La llave de la bureta debe estar suave y perfectamente engrasada.
- Se enrasa de modo que la parte inferior del menisco del líquido sea
tangente al cero de la escala.
- Bajo el Erlenmeyer es conveniente colocar un trozo de papel de filtro
para observar el viraje.
- Es conveniente realizar una primera valoración rápida de modo que
sepamos el volumen aproximado que se gasta.
- Posteriormente se realiza otra valoración, vertiendo líquido rápidamente
hasta aproximadamente 2 ml menos que en el caso anterior.
A partir de aquí se realiza la adición de valorante gota a gota. Al llegar
al punto de equivalencia se ve el cambio de color y es en ese momento
cuando se da por finalizada la valoración.
- Se hacen como mínimo tres valoraciones concordantes.
- Con estos volúmenes se obtiene el volumen promedio, que se toma
como volumen del agente valorante, cuya concentración se conoce.
- Se llevan los valores a la ecuación y se obtiene la concentración desconocida.
5. Sistema indicador
Técnica de la valoración
Permite conocer el punto final de la valoración. Induce a error de volumen, por lo que a veces se hace un
ensayo en blanco (se sustituye el agente a valorar por agua destilada), calculando así el error del indicador.

6. Características de una reacción en análisis volumétrico
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- Rápida.
- Cuantitativa, con equilibrio francamente desplazado a la derecha, el valorante debe ser ácido o base fuerte,
oxidante o reductor fuerte.
- Estequiométrica, que no haya reacciones laterales y que dé productos conocidos.
- Que exista sistema indicador apropiado.
7. Patrones primarios
Son sustancias que permiten conocer por pesada la cantidad exacta tomada, ya que no se perturban en
contacto con el aire. Se utilizan para conocer la concentración real y exacta de una solución que no sea
patrón primario.
Deben tener una serie de características:
- Pureza alta
- Estable, que no se altere con el tiempo
- No higroscópico ni eflorescente
- Fácil de conseguir y que no sea caro
- Peso equivalente alto
- Solubilidad apreciable
- Carácter ácido, base, oxidante o reductor fuerte
8. Tipos de volumetrías
8.1. Neutralización o ácido base
Es la neutralización entre los H+ del ácido y los OH- de la base. El indicador es la sustancia orgánica de
diferente color que es necesaria añadir al medio ácido o alcalino para ver el punto de neutralización. La
fenolftaleína, indicador muy utilizado, es incolora en medio ácido y roja en medio alcalino. Otro indicador
frecuente es el naranja de metilo.
Ej. de neutralización de NaOH con HCl:
HCl + NaOH NaCl + H 2 O
En la bureta tenemos HCl con una Normalidad (N) conocida y en un Erlenmeyer tenemos NaOH, del cual
queremos conocer su N (y al que hemos añadido fenolftaleína, dando color rojo). Se va añadiendo HCl hasta
que el líquido se vuelve incoloro.
Va . Na = Vb . Nb
Como patrones primarios se emplean el carbonato sódico anhidro, el ftalato ácido de potasio...
Si el ácido a valorar es diprótico, tendrá dos puntos de equivalencia y lo mismo sucederá con las bases
divalentes.
8.2. Redox
Se basan en procesos de oxidación-reducción. Según el agente valorante, se dividen en:
• Agente valorante oxidante. Permanganimetrías, Dicromatometrías, Iodometrías, Iodatometrías...
• Agente valorante reductor, como Tiosulfatometrías, Oxalatometrías...
Los patrones primarios son: para los oxidantes el dicromato potásico, bromato potásico, iodato potásico y
yodo; y para los reductores el oxalato sódico y el hierro electrolítico.
Los indicadores son: permanganato (autoindicador), almidón en Iodometrías...
La valencia en procesos de oxidación-reducción es el número de electrones intercambiados en el proceso.
Así, un ejemplo es:
MnO 4 - + 8H + + 5e - Mn ++ + 4 H 2 O
violeta incoloro (autoindicadora)
La valencia es 5. Se realiza en medio ácido (ácido sulfúrico).

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8.3. Precipitación
Se basa en reacciones en las que el agente valorante y el valorado producen un precipitado. Ejemplos característicos
son las argentimetrías, como la determinación de cloruros por el método Mohr y Volhard.
NaCl + AgNO 3 AgCl (blanco) + NaNO 3
Como patrones primarios se emplean plata metálica, nitrato de plata y cloruro potásico; y como indicadores
cromato potásico y tiocianato potásico.
8.4. Formación de complejos o complexometrías
Se forma un complejo entre el agente valorante y el valorado. El agente acomplejante más importante es la
complexona II o E.D.T.A. (etilén diamino tetraacético), que se emplea en la valoración del calcio.
8.5. Retroceso
En algunos casos es necesario llevar a cabo un análisis del agente a valorar (A) por adición de un exceso
de reactivo (B), determinando después el exceso por valoración con un segundo reactivo (C) de concentración
conocida.
nº Equivalentes de A + nº equivalentes de C = nº equivalentes de B.