Química Analítica - Preparación de una disolución patrón

CINAP UC Temuco

27 May 201608:28

Summary

TLDRLa segunda parte del video se enfoca en los métodos volumétricos de análisis, destacando su importancia en el análisis de rutina debido a su rapidez, precisión y automatización. Se revisan conceptos fundamentales como la valoración, el valor ante y el punto de equivalencia, así como los distintos tipos de valoración, incluyendo la neutralización, la precipitación y la complexión métrica. Se profundiza en los procedimientos para obtener una disolución patrón, ya sea por el método directo o indirecto, y se discuten los requisitos de un patrón primario, como la alta pureza y la buena solubilidad. Se mencionan los procedimientos para estandarizar una disolución y se abordan cálculos relacionados con la valoración de neutralización y la elección de indicadores. Finalmente, se concluye con el uso de derivadas para la determinación de puntos finales en una valoración.

Takeaways

📚 Los métodos volumétricos de análisis han sido extensamente estudiados y aplicados debido a su capacidad para obtener resultados rápidos, convenientes, precisos y automatizables.
🔍 Se estudiaron los aspectos introductorios de volumetría, incluyendo conceptos fundamentales como valor ante, disolución, patrón, punto final y punto de equivalencia.
🧪 Se revisaron distintos tipos de valoración, como la valoración de neutralización, precipitación y redox, junto con indicadores utilizados en estas técnicas.
📈 Se profundizaron en conceptos y procedimientos, incluyendo procedimientos para obtener una disolución patrón y su importancia en la determinación de la concentración del título ante.
📊 Se abordaron cálculos relacionados con el procedimiento de estandarización y se discutieron tres tipos de valoraciones de neutralización con sus cálculos asociados.
📏 Se determinaron las características que un indicador debe cumplir para ser utilizado satisfactoriamente en una valoración específica.
🧬 Se concluyó con el uso de derivadas para la determinación de puntos finales en una valoración, lo que es crucial para la precisión en análisis volumétricos.
🌡️ La preparación de una disolución patrón es crucial y puede realizarse por dos procedimientos fundamentales: el método directo y el método indirecto.
📞 El método directo requiere un patrón primario de alta pureza, estable al aire, sin agua de hidratación, barato, fácil de manipular, con buena solubilidad y una masa molar elevada.
🔬 A menudo, se utilizan patrones secundarios debido a la dificultad de encontrar patrones primarios que cumplan con todos los requisitos ideales.
🧪 El carbonato de sodio y el este plato de potasio son ejemplos de patrones primarios ampliamente utilizados en la estandarización de soluciones ácidas y básicas, respectivamente.
📐 Se describen los materiales y equipos necesarios para una valoración exitosa, incluyendo material volumétrico de clase A y material contenedor que no permite mediciones de volúmenes exactos.

Q & A

¿Qué son los métodos volumétricos de análisis y por qué son importantes?
-Los métodos volumétricos de análisis son técnicas que se utilizan para determinar la concentración de una sustancia en una solución a través de la medición del volumen de una solución de reacción estándar. Son importantes porque permiten obtener resultados rápidos, convenientes, precisos y factibles de automatizar en un análisis de rutina.
¿Qué aspectos se estudiaron en la semana anterior en relación con los métodos volumétricos?
-La semana anterior se estudiaron los aspectos introductorios relacionados con volumetría, conceptos fundamentales como el valor ante, disolución, patrón, punto final y punto de equivalencia, así como los distintos tipos de valoración, incluyendo la valoración de neutralización, precipitación, redox y complexión métrica.
¿Cuáles son los dos procedimientos fundamentales para preparar una disolución patrón?
-Los dos procedimientos fundamentales para preparar una disolución patrón son el método directo y el método indirecto. El método directo requiere el uso de un patrón primario y consiste en pesar cuidadosamente este patrón para determinar la cantidad exacta que se disolverá en un solvente adecuado. El método indirecto implica obtener la disolución patrón a partir de una valoración de una disolución preparada a partir de una masa conocida de un patrón primario, un patrón secundario o del volumen conocido de otra disolución patrón.
¿Qué características debe tener un patrón primario para ser utilizado en la preparación de disoluciones patrón por el método directo?
-Un patrón primario debe tener alta pureza, ser estable al aire, no presentar agua de hidratación, ser barato y de fácil manipulación, tener una buena solubilidad y presentar una masa molar elevada para minimizar los errores de masa.
¿Por qué es difícil contar con patrón primarios en el laboratorio y qué se hace comúnmente en su lugar?
-Es difícil contar con patrón primarios en el laboratorio debido a las estrictas condiciones que deben cumplir, como la alta pureza y la estabilidad. Por ello, comúnmente se hace uso de patrones secundarios, que presentan menor pureza y cuya composición debe confirmarse mediante un análisis cuidadoso.
¿Qué es el carbonato de sodio en el contexto de los métodos volumétricos y cómo se utiliza?
-El carbonato de sodio es considerado un patrón primario en los métodos volumétricos y puede ser utilizado para la estabilización de disoluciones ácidas de acuerdo a la reacción de neutralización observada.
¿Cómo se realiza el procedimiento para estandarizar una disolución con el objetivo de ser usada posteriormente como titulante?
-Para estandarizar una disolución con el objetivo de ser usada como titulante, se debe tener el equipo adecuado, incluyendo material volumétrico de clase A y material contenedor. Para el método indirecto, la muestra problema debe contenerse en la ureta y el reactivo patrón en el metraje de los mayer. Se debe invertir la secuencia presentada para obtener una disolución estandarizada.
¿Cuál es el proceso para preparar una disolución patrón de carbonato de sodio de concentración 0.7 molar utilizando el método directo?
-Para preparar 250 mililitros de una disolución patrón de carbonato de sodio de concentración 0.7 molar utilizando el método directo, se debe usar la relación entre la cantidad de sustancia y la concentración deseada, despejando moles y reemplazando los datos para encontrar los moles necesarios. Luego, conociendo la masa molar del patrón, se calcula la cantidad que debe disolverse, diluir y aflorar a 250 mililitros.
¿Cómo se determina la concentración de una disolución desconocida en el método indirecto de preparación de disolución patrón?
-En el método indirecto, se requiere la valoración de la disolución a la cual se desea conocer su concentración. Se disuelve una masa exacta de patrón primario en un volumen aproximado de agua y se valora lentamente la disolución de concentración desconocida, obteniendo el punto final. Posteriormente, se calcula la concentración de la disolución desconocida utilizando el factor de dilución, que relaciona los moles exactos de patrón con los moles del reactivo en la muestra.
¿Qué es el factor de dilución y cómo se utiliza en la estandarización de disoluciones?
-El factor de dilución es un valor que relaciona los moles exactos de patrón con los moles del reactivo en la muestra. Se utiliza en la estandarización de disoluciones para calcular la concentración analítica de la disolución estandarizada, multiplicando la concentración estimada del reactivo por el factor de dilución.
¿Cómo se utiliza el uso de derivadas para determinar puntos finales en una valoración?
-El uso de derivadas en una valoración se refiere a la técnica de analizar la curva de titulación para identificar el punto final de la reacción. Esto se hace observando los cambios en la tasa a la que se agrega el titulante, lo que permite una precisión más alta en la identificación del punto final.

Outlines

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📚 Introducción a los métodos volumétricos de análisis

Este primer párrafo introduce los métodos volumétricos de análisis, destacando su importancia en el análisis de rutina debido a su rapidez, precisión y facilidad de automatización. Se mencionan los conceptos fundamentales estudiados la semana anterior, como el valor ante disolución, el patrón punto final y el punto de equivalencia. Además, se abordan los diferentes tipos de valoración, incluyendo la neutralización, la precipitación, la reacción redox y la complexión métrica, así como los indicadores utilizados en estas técnicas. El párrafo concluye con la intención de explorar conceptos y procedimientos más profundos, como los procedimientos para obtener una disolución patrón y los cálculos relacionados en el procedimiento de estandarización.

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🧪 Preparación y estandarización de disoluciones patrón

El segundo párrafo se enfoca en la preparación de una disolución patrón, que es crucial para el análisis volumétrico. Se describen los dos métodos fundamentales: el directo, que requiere un patrón primario de alta pureza y facilidad de manipulación, y el indirecto, que utiliza una disolución preparada a partir de un patrón primario o secundario. Se destaca la importancia de cumplir con ciertas condiciones para que un patrón sea considerado primario, y se menciona el carbonato de sodio y el este plato de potasio como ejemplos de patrones primarios ampliamente utilizados. El párrafo también cubre el proceso de estandarización de una disolución, ya sea por método directo, que implica la medición precisa de la masa del patrón y su dilución en un volumen conocido, o por método indirecto, que requiere la valoración de la disolución cuyo浓度 (concentración en chino, posible error de traducción) se desea conocer. Se proporciona un ejemplo hipotético de cálculo para determinar la concentración de una disolución de hidróxido de sodio utilizando el factor de dilución.

Mindmap

Keywords

💡Métodos volumétricos

Los métodos volumétricos son técnicas de análisis químico que se basan en la medición del volumen de una sustancia en una reacción. Son fundamentales para obtener resultados precisos y rápidos en un análisis de rutina, y son capaces de automatizarse. En el video, se discuten estos métodos en detalle, destacando su importancia en la preparación de soluciones estándar y en la determinación de concentraciones.

💡Disolución patrón

Una disolución patrón es una solución de concentración conocida que se utiliza como referencia en análisis químicos volumétricos. Se prepara a través de métodos directos o indirectos, y es crucial para la estandarización de soluciones y la realización de titulaciones. En el script, se describe cómo se prepara y se utiliza en la determinación de concentraciones de soluciones.

💡Valoración neutralización

La valoración neutralización es un tipo de análisis volumétrico que implica la reacción exacta entre una ácida y una base, y se utiliza para determinar la concentración de una de las reacciones. Es mencionada en el video como uno de los distintos tipos de valoraciones estudiadas, y se relaciona con la preparación de disoluciones estándar.

💡Punto de equivalencia

El punto de equivalencia es el momento en una titulación en el que las cantidades de ácido y base son exactamente iguales, lo que se puede determinar por cambios en un indicador. Es un concepto clave en análisis volumétricos y se utiliza para calcular la concentración de una sustancia en una solución.

💡Indicadores

Los indicadores son sustancias que cambian de color en respuesta a cambios en el pH durante una reacción química, y se utilizan en análisis volumétricos para señalar el punto de equivalencia. En el video, se discuten los indicadores más utilizados para volumetrías de neutralización y precipitación.

💡Estandarización

La estandarización es el proceso de preparar una solución de concentración conocida utilizando una disolución patrón o una reacción química conocida. Es fundamental en análisis volumétricos para asegurar la precisión de las mediciones. En el script, se describe cómo se realiza la estandarización tanto por método directo como indirecto.

💡Método directo

El método directo es una técnica para preparar una disolución patrón que implica pesar cuidadosamente un patrón primario, disolverlo en un solvente y llevar la disolución a un volumen conocido en un matraz volumétrico. Este método es preciso y permite determinar la composición exacta de la disolución resultante.

💡Método indirecto

El método indirecto es una técnica alternativa para preparar una disolución patrón que no requiere la pesada directa de un patrón primario. En su lugar, se utiliza una disolución preparada a partir de una masa conocida de un patrón primario o secundario, o el volumen conocido de otra disolución patrón. Se menciona en el video como una opción cuando el método directo no es factible.

💡Patrón primario

Un patrón primario es una sustancia de alta pureza que se utiliza para preparar disoluciones estándar por el método directo. Debe ser estable al aire, no presentar agua de hidratación, ser barato y de fácil manipulación, con una buena solubilidad y una masa molar elevada. El carbonato de sodio y el este plato de potasio son ejemplos de patrones primarios mencionados en el video.

💡Patrón secundario

Un patrón secundario es una sustancia que, a diferencia del patrón primario, tiene una pureza menor y cuya composición debe ser confirmada por análisis. Se utiliza cuando los patrones primarios no están disponibles o no son factibles de usar. En el video, se indica que los patrones secundarios son comunes en el laboratorio cuando los patrones primarios no son posibles de obtener.

💡Factor de dilución

El factor de dilución es una relación utilizada en análisis volumétricos para conectar los moles de un patrón en una disolución con los moles de una sustancia en una muestra. Se calcula durante la estandarización de una disolución y se utiliza para determinar la concentración analítica de la disolución. En el script, se describe cómo se calcula y se utiliza el factor de dilución en un ejemplo hipotético.

Highlights

Métodos volumétricos de análisis han sido extensamente estudiados y aplicados en análisis de rutina.

Permiten obtener resultados rápidos, convenientes, precisos y automatizables.

Se estudiaron conceptos fundamentales de volumetría, como valor ante, disolución, patrón, punto final y punto de equivalencia.

Se vieron distintos tipos de valoración: neutralización, precipitación, redox y complexión métrica.

Se presentó indicadores utilizados en volumetrías de neutralización y precipitación.

Se revisarán procedimientos para obtener una disolución patrón y su utilización en titulaciones.

Se analizarán características de patrones primarios y secundarios para determinar la concentración del título ante.

Se abordarán cálculos en el procedimiento de estandarización y tres tipos de valoraciones de neutralización.

Se determinará qué características debe cumplir un indicador para ser utilizado satisfactoriamente en una valoración específica.

Se usará la derivada para la determinación de puntos finales en una valoración.

Preparación de disolución patrón a través de métodos directos y indirectos.

El método directo requiere un patrón primario de alta pureza, estable, sin hidratación, barato y de fácil manipulación.

El carbonato de sodio es considerado un patrón primario y se utiliza para estabilizar disoluciones ácidas.

El este plato de potasio es un patrón primario ampliamente utilizado para estandarizar disoluciones básicas.

Se explicará cómo realizar el procedimiento para estandarizar una disolución con el objetivo de ser utilizada como titulante.

Se recordará la importancia del equipo adecuado para una valoración exitosa, incluyendo material volumétrico de clase A.

Se describirá el proceso para preparar una disolución patrón de carbonato de sodio de concentración 0.7 molar.

Se explicará el método indirecto de estandarización, que requiere la valoración de la disolución a conocer su concentración.

Se calculará la concentración de una disolución desconocida usando el factor de dilución y la concentración estimada del titulante.