El documento presenta una introducción a los métodos volumétricos en química analítica. Explica los tipos de métodos volumétricos como las volumetrías de neutralización, precipitación y formación de complejos. Describe las reacciones involucradas, el trazado de curvas de titulación para ácidos fuertes y débiles, y los métodos de Mohr, Volhard y Fajans. También cubre la aplicación del EDTA y la determinación de la dureza del agua.

1. Métodos Volumétricos UNEFM . Química Analítica Ing. Kendy Bustamante Sánchez [email_address]

3. Tomado de: Underwood, A. y Day, R. (1989). Química analítica cuantitativa. MÉTODOS VOLUMÉTRICOS aA + tT Productos Se basan en una reacción química como:

4. TÉRMINOS BÁSICOS Valoración Normalización de soluciones Patrón primario Solución Patrón Métodos Volumétricos Indicadores Curvas de titulación Elaboración propia

5. UNIDADES DE CONCENTRACIÓN Molaridad: M= n/v Formalidad: F= nf/v Normalidad: N= eq/v Porcentaje en peso: %p/p= w/(w+w o ) x 100

6. ALGUNAS CONVERSIONES Para una especie química A se escribe: De la definición de concentración molar se deriva otro par de ecuaciones: Cantidad de A (mol) = volumen (L) x concentración de A (mol/L) Tomado de: Skoog y otros (2001). Química Analítica Cantidad de A (mol) = masa de A (g) masa molar de A(g/mol)

8. VOLUMETRÍAS DIRECTAS E INDIRECTAS RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS 1. Preparar 5 L de Na 2 CO 3 0,100 M (105,99g/mol) a partir del patrón primario sólido SOLUCIÓN Cantidad de Na 2 CO 3 = 5L x 0,100 mol/L x 105.99g/mol = 53,00g Na 2 CO 3 2. Preparación de una alícuota de 50,0 ml de solución patrón que sea 0,00500M en Na + utilizando la solución patrón 0,0100M Na + SOLUCIÓN Vconc x Cconc = Vdil x Cdil Vconc = (Vdil x Cdil)/ Cconc = (50,0 ml x 0,00500M)/ 0,0100M = 25 ml Tomado de: Skoog y otros (2001). Química Analítica

9. VOLUMETRÍAS DE NEUTRALIZACIÓN REACCIÓN EXOTÉRMICA Elaboración propia REACCIÓN INVOLUCRADA HA + BOH BA + H 2 O Ácido Base Sal Agua

18. TRAZADO DE CURVAS DE VALORACIÓN CASO: H 2 A Tomado de: Ayres, G.(1989). Análisis químico cuantitativo. Para un ácido poliprótico con una base fuerte: H 2 A H + + HA - HA - H + + A -2 Inicialmente el pH se calcula a partir de: [ H +]= √(K 1 [H 2 A]) En la primera etapa: H 2 A + OH - H 2 O + HA - pH = ½ (pK 1 + pK 2 ) En la segunda etapa: HA - + OH - H 2 O + A -2 pH= ½ (pKH 2 O+pK 2 +log [A -2 ]) K 1 = [H + ][HA - ] [H 2 A] K 2 = [H + ][A -2 ] [HA - ]

19. TRAZADO DE CURVAS DE VALORACIÓN CASO: H 2 CO 3 Tomado de: Ayres, G.(1989). Análisis químico cuantitativo. Las etapas y constantes de ionización son: H 2 CO 3 HCO 3 - + H + pK 1 HCO 3 - H + + CO 3 -2 Pk 2 [H2CO3] ≥ 0,1M ph= ½ (pk 1 + pk 2 ) La determinación volumétrica de H 2 CO 3 y HCO 3 - se realiza con Ba(OH): CO 3 -2 + Ba +2 BaCO 3 HCO 3 - + Ba +2 + OH - BaCO 3 + H 2 O

20. VOLUMETRÍAS DE PRECIPITACIÓN Definición Basadas en el empleo de soluciones donde ocurren reacciones de precipitación. Tomado de: Underwood, A. y Day, R. (1989). Química analítica cuantitativa.

22. VOLUMETRÍAS DE PRECIPITACIÓN MÉTODO DE VOLHARD Tomado de: Underwood, A. y Day, R. (1989). Química analítica cuantitativa. Formación de un complejo colorido. Reacciones que se llevan a cabo: Ag + + SCN - AgSCN (s) Fe +3 + SCN - FeSCN -2 ROJO Medio ácido Titulación directa de plata con solución estándar de tiocianato o titulación indirecta del ion cloruro.

24. VOLUMETRÍAS DE PRECIPITACIÓN MÉTODO DE FAJANS Tomado de: Underwood, A. y Day, R. (1989). Química analítica cuantitativa. Uso de indicadores de adsorción Titulación donde intervienen sales de plata y se emplea un indicador de adsorción para detectar el punto final.

25. VOLUMETRÍAS DE FORMACIÓN DE COMPLEJOS Tomado de: Skoog y otros (2001). Química Analítica Definición Determinación analítica directa o indirecta de compuestos por medición del complejo soluble formado.

26. PROPIEDADES DEL EDTA Tomado de: Skoog y otros (2001). Química Analítica Titulante complejométrico más versátil Seis sitios potenciales ( 4 grupos carboxilos y 2 grupos aminos) Se combina con iones metálicos en proporción 1:1 Forma quelatos con todos los cationes Utilizado como conservador en alimentos y muestras biológicas

27. APLICACIÓN. Determinación de la dureza del agua Elaboración propia pH = 10 De suma importancia para la industria Prueba analítica Concentración de carbonato de calcio

28. INDICADORES USADOS DETERMINACIÓN DE LA DUREZA DEL AGUA EDTA Valorante NET Indicador pH (4-12) ROJO pH < 10 ROSADO pH = 10 AZUL Elaboración propia

29. “ No es saber más, sino saber mejor” Heidegger