Significado de «Análisis Volumétrico»

Con este nombre se conoce en el análisis químico un proceso empleado para determinar la cantidad de una substancia disuelta en una solución, lo que se realiza midiendo el volumen de una solución patrón (de concentración conocida) que se necesita para llevar a cabo una reacción química completa con un volumen conocido de la solución objeto de análisis. Para emplear los líquidos en .las cantidades deseadas se utilizan tubos de vidrio graduados, largos y estrechos, denominados buretas. De una de ellas se vierte parte de la solución a analizar en una vasija, generalmente un matraz Erlenmeyer, y luego se añade lentamente la solución patrón desde otra bureta hasta que concluya la reacción química. Este momento o punto final se conoce por una precipitación completa o por el cambio de color producido por la presencia de una pequeña cantidad de una tercera substancia, llamada Indicador, que reacciona cuando ha concluido la reacción principal. El resultado del análisis puede calcularse por los volúmenes de soluciones empleados en la reacción principal.

El empleo más corriente del análisis volumétrico es para determinar la concentración de soluciones ácidas o básicas. Así, por ejemplo, para establecer el porcentaje de ácido acético en una muestra de vinagre, se toma un volumen medido de éste por medio de una bureta, se añaden dos o tres gotas de fenolftaleína y después se agrega lentamente y con agitación constante una solución de hidróxido sódico de concentración conocida hasta que aparezca y permanezca un débil color rosa. Como el vinagre es esencialmente una solución diluida de ácido acético, HC2H3O2 (peso molecular = 60), la reacción química que se produce en la neutralización es la siguiente:

NaOH + HC2H3O2 -» NaC2H3 O2 + HOH

40    60    82    18

Esta ecuación indica que un Mol ó 40 g de NaOH reacciona con un mol ó 60 g de HC2H3O2. Si se supone que para neutralizar 22,6 c.c. del vinagre se han necesitado 15,1 c.c. de una solución molar de NaOH (40 g/1 o 0,04 g/c.c.), el peso de NaOH empleado en la reacción es 15,1 x 0,04 g = 0,604 g. Por tanto, el peso de ácido acético que entra en la reacción, es 60/40 x 0,604 g = 0,906 g, que es la cantidad de ácido en los 22,6 c.c. de vinagre, así que un c.c. del vinagre contiene 0,906 g/22,6 = 0,0401 g y el porcentaje de ácido acético en el vinagre es 4,01 %.

La determinación volumétrica del tanto por ciento de cloro en un cloruro se basa en la reacción de una solución del cloruro con otra de nitrato de plata para formar un precipitado de cloruro de plata:

AgNO3 + NaCl -> AgCl + NaNO3

Cuando se añade solución de nitrato de plata a otra que contiene el cloruro y algo de cromato potásico, K2CrQ4, se precipita el cloruro de plata (blanco) mientras haya iones cloruro presentes; cuando el último de éstos ha sido convertido en cloruro de plata, la adición de otra gota de nitrato de plata forma un precipitado rojo de cromato de plata, Ag2CrO4.

La ecuación anterior indica que una molécula-gramo de AgNO3 (170 g) reacciona con una molécula-gramo de NaCl (58,5 g) o con un átomo-gramo de Cl (35,5 g).

Si se emplea en el análisis volumétrico una solución molar al 0,1 de AgNO3 (17 g/l), cada c.c. de ésta reaccionará con 0,00355 g de cloro. El número de c.c. de solución de AgNO3 necesarios en el análisis volumétrico para dar una reacción completa con una solución que contenga un peso conocido del cloruro nos dará, multiplicándolo por 0,00355, el número de gramos de cloro que existan en la muestra. El peso del cloro dividido por el peso de la muestra da el tanto por ciento de cloro en la sal.

El análisis volumétrico se emplea en Química analítica para determinar muchos elementos y grupos químicos, especialmente bromo, yodo, cloro, fósforo, cobre, plata, hierro, cromo, manganeso, arsénico, antimonio, etcétera.