Los métodos de análisis volumétrico se subdividen según la opción de valoración y según las reacciones químicas que se seleccionen para determinar la sustancia (componente). En la química moderna, se distinguen el análisis cuantitativo y el cualitativo.
Tipos de clasificación
Los métodos de análisis volumétricos se seleccionan para una reacción química específica. Según el tipo de interacción, existe una división de la determinación volumétrica en tipos separados.
Métodos de análisis:
- Valoración redox; el método se basa en el cambio en el estado de oxidación de los elementos de la sustancia.
- La formación de complejos es una reacción química compleja.
- La titulación ácido-base implica la neutralización completa de las sustancias que interactúan.
Neutralización
La titulación ácido-base le permite determinar la cantidad de ácidos inorgánicos (alcalimetría), así como calcular las bases (acidimetría) en la solución deseada. Este método se utiliza para determinar sustancias que reaccionan con sales. Enel uso de disolventes orgánicos (acetona, alcohol) permitió determinar más sustancias.
Formación de complejos
¿Cuál es la esencia del método de análisis volumétrico? Se supone que determina las sustancias mediante la precipitación del ion deseado como un compuesto poco soluble o su unión a un complejo poco disociado.
Redoximetría
La valoración redox se basa en reacciones de reducción y oxidación. Dependiendo de la solución de reactivo titulada utilizada en química analítica, hay:
- permanganatometría, que se basa en el uso de permanganato de potasio;
- yodometría, que se basa en la oxidación y reducción de yodo;
- bicromatometría, que utiliza la oxidación con bicromato de potasio;
- bromatometría basada en la oxidación del bromato de potasio.
Los métodos redox de análisis titrimétrico incluyen procesos tales como cerimetría, titanometría, vanadometría. Implican la oxidación o reducción de iones del metal correspondiente.
Por método de titulación
Existe una clasificación de los métodos de análisis volumétrico según el método de valoración. En la variante directa, el ion a determinar se titula con la solución reactiva seleccionada. El proceso de titulación en el método de sustitución se basa en la determinación del punto de equivalencia en presencia decompuestos químicos inestables. La titulación de residuos (método inverso) se usa cuando es difícil seleccionar un indicador, así como cuando la interacción química es lenta. Por ejemplo, al determinar el carbonato de calcio, una muestra de una sustancia se trata con una cantidad en exceso de una solución titulada de ácido clorhídrico.
Análisis Significado
Todos los métodos de análisis volumétrico asumen:
- determinación precisa del volumen de uno o cada uno de los productos químicos que reaccionan;
- presencia de una solución valorada, gracias a la cual se realiza el procedimiento de valoración;
- resultados de análisis reveladores.
La titulación de soluciones es la base de la química analítica, por lo que es importante considerar las operaciones básicas realizadas durante el experimento. Esta sección está íntimamente relacionada con la práctica diaria. Sin tener idea de la presencia de componentes principales e impurezas en una materia prima o producto, es difícil planificar una cadena tecnológica en las industrias farmacéutica, química y metalúrgica. Los fundamentos de la química analítica se aplican a cuestiones económicas complejas.
Métodos de investigación en química analítica
Esta rama de la química es la ciencia de determinar un componente o sustancia. Fundamentos del análisis volumétrico: métodos utilizados para realizar el experimento. Con su ayuda, el investigador saca una conclusión sobre la composición de la sustancia, el contenido cuantitativo de las partes individuales en ella. También es posible durante el análisis analítico identificarel estado de oxidación en el que se encuentra el componente de la sustancia objeto de estudio. Al clasificar los métodos de química analítica, tienen en cuenta exactamente qué acción se supone que se debe realizar. Para medir la masa del sedimento resultante, se utiliza un método de investigación gravimétrico. Al analizar la intensidad de una solución, es necesario el análisis fotométrico. La magnitud de la EMF por potenciometría determina los componentes constituyentes del fármaco del estudio. Las curvas de titulación demuestran claramente el experimento.
División de métodos analíticos
Si es necesario, en química analítica, se utilizan métodos físico-químicos, clásicos (químicos) y físicos. Bajo métodos químicos, es habitual comprender el análisis titrimétrico y gravimétrico. Ambos métodos son clásicos, probados y ampliamente utilizados en química analítica. El método del peso (gravimétrico) consiste en determinar la masa de la sustancia deseada o de sus componentes constituyentes, que se aíslan en estado puro, así como en forma de compuestos insolubles. El método de análisis volumétrico (titrimétrico) se basa en determinar el volumen del reactivo consumido en una reacción química, tomado en una concentración conocida. Hay una división de métodos químicos y físicos en grupos separados:
- óptico (espectral);
- electroquímica;
- radiométrico;
- cromatográfico;
- espectrometría de masas.
Específicos del estudio volumétrico
Esta sección de la analíticaLa química implica medir la cantidad de un reactivo que se requiere para llevar a cabo una reacción química completa con una cantidad conocida de la sustancia deseada. La esencia de la técnica es que se agrega gota a gota un reactivo con una concentración conocida a una solución de la sustancia de prueba. Su adición continúa hasta que su cantidad es equivalente a la cantidad del analito que reacciona con él. Este método permite realizar cálculos cuantitativos de alta velocidad en química analítica.
El científico francés Gay-Lusac es considerado el fundador de la técnica. La sustancia o elemento determinado en una muestra dada se denomina sustancia determinada. Entre ellos pueden encontrarse iones, átomos, grupos funcionales, radicales libres asociados. Los reactivos son sustancias sólidas, líquidas y gaseosas que reaccionan con una sustancia química específica. El proceso de titulación consiste en agregar una solución a otra mientras se mezcla constantemente. Un requisito previo para la implementación exitosa del proceso de titulación es el uso de una solución con una concentración específica (valorante). Para los cálculos se utiliza la normalidad de la solución, es decir, el número de equivalentes gramo de una sustancia que está contenida en 1 litro de la solución. Las curvas de titulación se construyen después de los cálculos.
Los compuestos o elementos químicos interactúan entre sí en cantidades de peso bien definidas correspondientes a sus equivalentes en gramos.
Opciones para preparar una solución titulada segúnmaterial de partida pesado
Como primer método para preparar una solución con una concentración dada (un título determinado), se puede considerar disolver una muestra de la masa exacta en agua u otro solvente, así como diluir la solución preparada al volumen requerido. El título del reactivo resultante se puede determinar a partir de la masa conocida del compuesto puro y del volumen de la solución preparada. Esta técnica se utiliza para preparar soluciones tituladas de aquellos productos químicos que se pueden obtener en forma pura, cuya composición no cambia durante el almacenamiento a largo plazo. Para pesar las sustancias utilizadas, se utilizan botellas con tapas cerradas. Este método de preparación de soluciones no es adecuado para sustancias con mayor higroscopicidad, así como para compuestos que entran en interacción química con el monóxido de carbono (4).
La segunda tecnología para la preparación de soluciones valoradas se utiliza en empresas químicas especializadas, en laboratorios especiales. Se basa en el uso de compuestos sólidos puros pesados en cantidades exactas, así como en el uso de soluciones con cierta normalidad. Las sustancias se colocan en ampollas de vidrio, luego se sellan. Aquellas sustancias que se encuentran dentro de las ampollas de vidrio se denominan fixanales. Durante el experimento directo, la ampolla con el reactivo se rompe sobre un embudo, que tiene un dispositivo de perforación. A continuación, todo el componente se transfiere a un matraz aforado y luego, al agregar agua, se obtiene el volumen requerido de la solución de trabajo.
La titulación también utiliza unalgoritmo de acción. La bureta se llena con una solución de trabajo preparada hasta la marca cero para que no haya burbujas de aire en su parte inferior. A continuación, la solución analizada se mide con una pipeta y luego se coloca en un matraz cónico. Agregue unas gotas de indicador. Gradualmente, la solución de trabajo se agrega gota a gota a la solución final de la bureta y se controla el cambio de color. Cuando aparece un color estable, que no desaparece después de 5 a 10 segundos, se considera que el proceso de titulación ha finalizado. Luego proceden a los cálculos, el cálculo del volumen de la solución gastada con una concentración dada, sacan conclusiones del experimento.
Conclusión
El análisis volumétrico le permite determinar la composición cuantitativa y cualitativa del analito. Este método de química analítica es necesario para varias industrias, se usa en medicina, productos farmacéuticos. Al elegir una solución de trabajo, se deben tener en cuenta sus propiedades químicas, así como la capacidad de formar compuestos insolubles con la sustancia en estudio.
