Análisis gravimétrico
El análisis gravimétrico determina un analito convirtiéndolo en un sólido puro de composición conocida y midiendo la masa de dicho sólido.
Definition
El análisis gravimétrico es un método cuantitativo clásico que determina la cantidad de analito a partir de la masa de un sólido puro, estequiométricamente definido, producido a partir del analito, típicamente por precipitación o por volatilización.
Scope
Este tema abarca la gravimetría por precipitación, en la que el analito se precipita, filtra, lava, seca o calcina, y se pesa, y la gravimetría por volatilización, en la que el cambio de masa acompaña a la eliminación de un componente volátil. Trata la formación y pureza del precipitado, la coprecipitación y digestión, los requisitos para una buena forma gravimétrica y la conversión estequiométrica de la masa pesada en la cantidad de analito.
Core questions
- ¿Qué propiedades hacen que un precipitado sea adecuado para una determinación gravimétrica precisa?
- ¿Cómo afectan la coprecipitación y la digestión la pureza y el tamaño de partícula del precipitado?
- ¿Cómo se convierte la masa pesada en la cantidad de analito mediante el factor gravimétrico?
- ¿Cuándo es preferible la gravimetría por volatilización a la precipitación?
Key theories
- Precipitación cuantitativa y el factor gravimétrico
- El analito se convierte esencialmente por completo en un sólido puro de fórmula conocida; la relación entre la masa del analito y la masa de la forma pesada, el factor gravimétrico, se deriva de la estequiometría y convierte la masa medida directamente en la cantidad de analito sin calibración externa.
Mechanisms
Un reactivo precipita el analito como un sólido poco soluble; las condiciones controladas promueven cristales grandes y puros, y la digestión reduce las impurezas atrapadas por coprecipitación. El precipitado se filtra, se lava para eliminar las especies adsorbidas, luego se seca o calcina hasta obtener una forma de pesaje estable de composición definida y se pesa en una balanza analítica. El factor gravimétrico convierte esta masa en la masa del analito. En la gravimetría por volatilización, el cambio de masa al calentar mide un constituyente volátil.
Clinical relevance
La gravimetría proporciona determinaciones de referencia precisas de constituyentes como sulfato, sílice y ciertos metales, apoya la certificación de materiales de referencia y sigue siendo un método estándar en el análisis de minerales, cemento y agua, donde la alta precisión es más importante que la velocidad.
History
La determinación gravimétrica fue fundamental para el auge de la química cuantitativa, con Berzelius logrando mediciones de masa atómica notablemente precisas mediante una cuidadosa precipitación y pesaje. Fresenius sistematizó los procedimientos gravimétricos en el siglo XIX, y la comprensión física de la formación de precipitados avanzó con Ostwald y posteriormente con otros investigadores sobre la nucleación y el crecimiento de cristales.
Key figures
- Jöns Jacob Berzelius
- Carl Remigius Fresenius
- Wilhelm Ostwald
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Frequently asked questions
- ¿Qué hace que un precipitado gravimétrico sea bueno?
- Debe ser altamente insoluble para que la precipitación sea completa, fácilmente filtrable, purificable de contaminantes y convertible en un sólido estable de composición exactamente conocida que pueda pesarse con precisión.
- ¿Qué es la coprecipitación?
- Es el arrastre de impurezas normalmente solubles junto con el precipitado, por adsorción, oclusión o inclusión; degrada la precisión y se minimiza mediante condiciones de precipitación controladas, digestión y lavado.