Práctica 9

Determinación de la dureza total y la dureza de calcio

OBJETIVO

Determinar la presencia de sales de calcio y de magnesio en muestras de agua, para establecer la dureza del agua.

FUNDAMENTO

La dureza total del agua de calcio y magnesio, se puede determinar por medio de una titulación directa con EDTA utilizando como indicador el negro eriocromo T o la calmagita.

El complejo que se forma entre el Ca2+ y el indicador es demasiado débil para que ocurra el cambio de color adecuado. Sin embargo, el magnesio forma un complejo más estable que el calcio y se obtiene un punto final apropiado en un amortiguador de amoniaco a pH 10. Si la muestra no contiene magnesio se puede agregar un poco de sal de magnesio al EDTA antes de estandarizarlo. De esta manera, el titulante (pH 10) es una mezcla de MgY2- y Y4- y cuando se agrega a la solución que contiene Ca2+, se forma la sal CaY2-, que es más estable, y se libera el Mg2+ que reacciona con el indicador para formar el MgIn- de color rojo. Cuando todo el calcio se ha agotado, el titulante adicional convierte el MgIn- en MgY2- y el indicador regresa a la forma Hin2- de color azul.

La dureza del agua es causada por las sales solubles en ella; puede ser temporal o permanente. La dureza temporal es causada por bicarbonato cálcico o de magnesio y puede ser eliminada con la ebullición. Los bicarbonatos alcalinos generalmente son escasos en el agua. La dureza permanente del agua es causada por los sulfatos y los cloruros de calcio y magnesio. La suma de la dureza temporal y la permanente se llama dureza total del agua. Debido que en el agua se encuentran otros metales además de calcio y magnesio, deben ser eliminados para que no interfieran, lo que se logra con la adición de algunas sustancias como trietanolamina, clorhidrato de hidroxilamina, etc.

http://es.slideshare.net/YuliiVaazquez/prctica-no-9-42023501

Práctica 8

Preparación y estandarización de una solución de EDTA

OBJETIVO

Ilustrar la aplicación analítica del concepto de formación y estabilidad de complejos en la determinación de la dureza del agua.

FUNDAMENTO

Uno de los tipos de reacciones químicas que pueden servir como base de una determinación volumétrica es aquella que implica la formación de un complejo o ion complejo soluble pero ligeramente disociado. Los complejos que se considerarán en este tipo de análisis se forman por medio de la reacción de un ion metálico, catión, con un anión o una molécula neutra. Al
ion metálico del complejo se le llama átomo central, y al grupo unido al átomo central se le conoce como ligando. El número de enlaces que puede formar el átomo metálico central es el número de coordinación del metal.

Los anillos heterocíclicos que se forman por la interacción de un ion metálico con dos o más grupos funcionales del mismo ligando se conocen como anillos quelatos; la molécula orgánica es el agente quelante y a los complejos se les llama compuestos quelatos o quelato. En años recientes se han incrementado las aplicaciones analíticas basadas en el empleo de agentes quelantes como
titulantes de iones metálicos.

En las titulaciones complejométricas se determinan iones metálicos titulando con un reactivo con el cual forman complejos en solución, ésta se amortigua al pH apropiado, se añade algún indicador y se titula con solución estándar del agente complejante. Pocos ligandos multidentados forman complejos fuertes en proporción 1:1, el ligando EDTA es el agente titulante más importante para las titulaciones
complejométricas, puede ser un ligando hexadentado cuando forma enlaces coordinados con sus cuatro grupos carboxilo y sus dos átomos de nitrógeno. En otros casos, el EDTA se puede comportar como un ligando pentadentado o cuadridentado con uno o dos de sus grupos carboxilo libres de la fuerte interacción con el metal.

Muchos iones metálicos sólo emplean cuatro o cinco de estos grupos de enlace, pero lo importante es que reacciona con los iones metálicos en proporción molar 1;1. Todos los complejos que forma son solubles en agua, son incoloros o presentan ligera coloración. Por comodidad, la forma ácida libre del EDTA con frecuencia se abrevia como H4Y, entonces, los complejos de calcio por ejempolo, pueden escribirse como CaY2-, etc. Las titulaciones directas con EDTA se pueden realizar por lo menos con 25 cationes empleando indicadores metalocrómicos. Los agentes formadores de complejos, como el citrato y el tartrato, con frecuencia se adicionan a la titulación para prevenir la precipitación de los hidróxidos metálicos. Para los metales que forman complejos con el amoniaco, con frecuencia se utiliza un amortiguador a base de NH3 - NH4Cl a un pH de 9 ó 10.
Reacción de titulación:
Ca2+           +           H2Y2----------> CaY2-+ 2H+
Ion metálico           EDTA                    Complejo

Reacción Indicadora:
Mg-Indicador - + H2Y2--------------> MgY2-+ H-Ind2- + H+
 Rojo                                                Incoloro         Azul

Es posible obtener cierta selectividad en las titulaciones con EDTA ajustando el pH de la solución que se va a titular.

http://es.slideshare.net/YuliiVaazquez/practic-a-8-estandarizacion-de-una-sol-edta

Práctica 7

Determinación de cloruros. Método Directo

FUNDAMENTO

El método directo para la determinación de cloruro según Mohr consiste en adicionar gota a gota solución de nitrato de plata en presencia de cromato de potasio como indicador, la formación de cromato de plata de color rojizo indica
que el final de la reacción se alcanza. La determinación tiene su fundamento en la siguiente reacción:
Ag + CI------> AgCl
Ag +  K2CrO4-------> Ag2CrO4

http://es.slideshare.net/YuliiVaazquez/pract-7-analitica

Práctica 6

Argentometría

OBJETIVO

• Comprender los conocimientos fundamentales del análisis por precipitación. 
• Preparar soluciones argentométricas estándar.
• Valorar las soluciones estándar y aplicarlas en la resolución de problemas.

FUNDAMENTO

Existe en el análisis volumétrico un grupo de reacciones de sustitución en las que uno de los productos es insoluble, y por esto, a los métodos que tienen como base la formación de un precipitado, se les denomina volumetría por precipitación.

En las reacciones más importantes intervienen los iones plata, por lo que también se le designa bajo el nombre de argentometría, aun cuando en algunos casos se hace uso de otras reacciones de precipitación en las que no interviene aquel elemento.

El principio de la determinación argentométrica está basado en la formación de las sales poco solubles en el punto de equivalencia, o sea, la formación de los precipitados poco solubles. Sobre la formación de tales precipitados, nos informa

el producto de la solubilidad Kps. El fin de la precipitación es detectado con los indicadores adecuados. Los indicadores, generalmente, actúan de tal manera que en el punto de equivalencia cambian de color.

En argentometría, se aprovecha la serie de reacciones químicas que conducen a la formación de precipitados poco solubles. A este grupo de determinaciones volumétricas pertenecen los métodos para la determinación de cloruros, yoduros, bromuros, cianuros, la determinación de los precipitados pocos solubles obtenidos en la titulación de las sales de zinc con ferrocianuros

potásico, los precipitados de fosfatos en el análisis de fertilizantes, los precipitados formados en los análisis de orina, etc.

Los métodos empleados en este tipo de análisis son:

1. Método de Volhard. Es una valoración de Ag+ con solución patrón de KSCN, el cual genera la formación de un precipitado blanco y cuando la reacción es completa la  primera porción de tiocianato añadida forma un color rojo con el indicador de alumbre férrico.
2. Método de Mohr. Es una valoración del ión Cl- con nitrato de plata estándar y como indicador una sal soluble de cromato, cuando la precipitación del cloruro termina, el primer exceso de plata reacciona con el cromato para formar un precipitado rojo de cromato de plata.
3. Método de Fajans. Es la valoración de cloruros con solución patrón de nitrato de plata utilizando fluoresceína como indicador, cuando se añade una pequeña cantidad de nitrato de plata a una disolución de cloruro, éste se absorbe fuertemente sobre las partículas de cloruro de plata coloidal formada, alcanzado el punto estequiométrico el primer exceso de Ag+ atrae al anión de la fluoresceína dando un color rosado.
4. Método de Gay-Lussac: método del punto claro. El precipitado coloidal de cloruro de plata está estatulizado, próximo al punto estequiométrico el ión estatulizante se separa por precipitación y el precipitado se coagula y sedimenta. La valoración se completa hasta que no aparezca más precipitado o turbidez.
5. Método de Volhard indirecto. Es un método indirecto cuyo fundamento es la adición de un exceso medido exactamente de nitrato de plata, el exceso de ión plata se valora por retroceso con solución patrón de sulfocianuro de potasio y alumbre férrico como indicador. Para evitar errores en el punto final se separa por filtración el cloruro de plata y valorando el filtrado y las aguas de lavado con tiocianato. Caldwell modificó el método añadiendo una pequeña porción de nitrobenceno a la suspensión.

http://es.slideshare.net/YuliiVaazquez/practica-40442198