VOLUMETRIA DE REACCIONES DE FORMA, PRECIPITADOS
* Volumetrías
Los métodos volumétricos y gravimétricos se engloban en
los denominados métodos clasicos de analisis. Son muy
utilizados, especialmente los primeros, en los laboratorios industriales y de
control, pues aunque son menos exactos que los gravimétricos (existen
excepciones) se ejecutan con mayor rapidez al evitarse las separaciones.
Ambos métodos se incluyen como métodos químicos, pues se
basan en el establecimiento de una reacción química entre la
especie a determinar y el reactivo:
Analisis Volumétrico
El analisis volumétrico, uno de los procedimientos de
analisis cuantitativo mas utilizados corrientemente se le conoce
con el nombre de volumetría, en estos se mide el volumen de la
disolución reactivo de concentración conocida, necesario para reaccionar
cuantitativamente con la sustancia a determinar. La cantidad de sustancia
desconocida se calcula a partir del volumen consumido, aplicando la
estequiometria de la reacción. En trabajos de gran precisión se
puede pesar la cantidad de disolución valorante requerida en lugar de
medirla volumétricamente.
* Se denomina valorante, solución
valorada, solución patrón, a la disolución del
reactivo que se va añadiendo para determinar el analito
* A la operación concreta de hallar el volumen necesario de la
disolución del reactivo se le conoce con el
nombrede valoración. En las volumetrías se añade
al problema una cantidad de disolución valorante químicamente
equivalente a la sustancia a valorar. Esta situación se alcanza en el
denominado punto de equivalencia.
INDICADORES QUIMICOS
Son sustancias que ponen de manifiesto cuando ha ocurrido una
determinada r eacción o proceso químico no definido visualmente.
Así, p. ej., si dos reactivos por
sí solos no ponen de manifiesto visiblemente cuando ha llegado a
su fin la reacción, es necesaria la adición en pequeñas
proporciones de una tercera sustancia, llamada i., que reacciona, bien
cambiando de color o bien formando un precipitado, solamente cuando la
reacción principal se ha producido totalmente.
Aunque el empleo de i. q. esta muy
generalizado, su principal campo de aplicación es el de la
Química analítica. Según el tipo de reacciones en que son
utilizados, cabe clasificarlos en:
a) Indicadores acido-base. Son
acidos organicos débiles (i. acidos) o bases
organicas débiles (i. basicos) que presentan un marcado
cambio de color dentro de un intervalo de pH (v.) definido y relativamente
estrecho, atribuido a una disociación del i. Si consideramos un i.
basico (IOH) y un i. acido (IH), según la teoría
anterior tendrían lugar los siguientes equilibrios:
IH ~- H' +I
(color
acido) (color basico)
IOH F-- OH +I
(colorbasico) (color acido)
Por aplicación de la ley de acción
de masas, p. ej., a la primera de las ecuaciones anteriores tendremos:
K,=[Hl[I] [IH]
en donde Kt es la constante de
disociación del i. cuyo valor condicionara, para una determinada
concentración de [H-1-1, la proporción de las dos formas
coloreadas (acida y basica) presentes en la reacción,
proporción que a su vez condicionara el color observado por el
ojo humano. Es decir, que un i. no cambia su color bruscamente para una
concentración definida de iones hidrógeno, sino que lo hace
gradualmente dentro de un pequeño intervalo de [H+1. Este intervalo de
pH (v.) se llama «intervalo de viraje» del i. En la figura se dan
graficamente los intervalos de viraje de varios i. que cubren valores de
pH entre 1 y 12. Así, p. ej., el amarillo de alizarina tiene un
intervalo de viraje entre pH 9 (amarillo) y pH 12 (violeta), aunque en realidad
cualquier observador podría fijar estos límites entre el pH 8,9 y
12,2, es decir, el límite exacto depende en cierta medida del criterio
subjetivo del observador.
Con objeto de paliar los errores a que dan lugar
en ciertos casos los i. convencionales, es recomendable utilizar mezclas de dos
i. o de un i. y un colorante, obteniéndose así un viraje neto a
un pH definido.
b) Indicadores de
oxidación-reducción. Cuando en las reacciones de
oxidación-reducción (v.) el agente oxidante o reductorno presenta
diferencias de color entre ninguna de sus formas, es necesaria la
utilización de un i. de naturaleza organica o inorganica
que cambie de color en un determinado intervalo de potencial de
oxidación reducción, siempre que se opere en ciertas condiciones
de acidez. También se utilizan i. que actúan oxidandose o
reduciéndose por la acción de un ligero exceso del agente
oxidante o reductor, observandose así un cambio de
coloración en el punto final de la reacción.
c) Indicadores de precipitación. Este
tipo de i. es utilizado en las valoraciones volumétricas de
precipitación, en las que es necesario determinar con precisión
el punto de equivalencia, es decir, el instante en que el reactivo y la
sustancia que se valora se hallen en proporción estequiometria. Aunque
la determinación del punto final de la valoración puede hacerse
por medios electrométricos, en la practica son preferidos los
métodos visuales, entre los cuales cabe distinguir aquellos en que se
forma un compuesto soluble de color característico en el punto de
equivalencia, o bien un segundo precipitado de color característico.
También son de destacar los i. que son absorbidos superficialmente por
el precipitado, una vez alcanzado el punto de equivalencia, presentando
distinto color antes y después de ser absorbidos. Tal es el caso de
ciertos colorantes de la serie de la fluoresceína y de la rodamina (V.
ABSORCIÓN Y ADSORCIÓN).
