Química Analítica QQ 201 II PERIODO 2017 SECCIONES: 10am 11am. Ing. Alexis Rodríguez Horas de consulta: Lun-Mie: 11am-12pm

Transcripción

1 Química Analítica QQ 201 II PERIODO 2017 SECCIONES: 10am 11am Ing. Alexis Rodríguez Horas de consulta: Lun-Mie: 11am-12pm

2 OBJETIVO: Conocer los conceptos básicos de la química analítica y principios fundamentales de química, para comprender aplicación en tecnología, ciencias a y aplicarlas en su vida profesional.

3 Reglas a. Puntualidad y actitud positiva. (Con el 30% de inasistencias pierde el derecho al examen final). b. Disciplina y respeto el desarrollo de sus deberes. c. No se permitirá la entrada al aula después de 10 minutos de la hora de clase. d. No se repondrán trabajos realizados en el aula de clase. e. Vestir de una manera adecuada, de acuerdo a lo esperado para estudiantes universitarios. f. Evitar en todo tiempo comidas o bebidas en el aula de clases. g. Practicar los exámenes y pruebas en las fechas establecidas. h. Plagio y copia en exámenes i. Cumplir con las disposiciones acordadas en el grupo de investigación. j. No utilizar teléfonos celulares o reproductores de música durante la clase. k. Cualquier queja o inconveniente personal deberá ser comunicado con anticipación al catedrático.

4 QUIMICA ANALITICA Trata de la separación y análisis de sustancias químicas. Tiene su aplicación en análisis de : Suelo Agua Pastos Alimentos Compuestos orgánicos Sustancias medicinales Fluidos corporales Atmosfera, etc

5 QUIMICA ANALITICA Química analítica cualitativa: Determina que sustancia esta presente. Se puede usar para detectar la presencia o ausencia de determinados elementos. Ejem. Color, Sabor, etc. Química analítica cuantitativa: Determina la cantidad de sustancia presente en la muestra.

6 QUIMICA ANALITICA Química Analítica Q. Analitica Cualitativa Q. Analítica Cuantitativa Indentifica Cuantifica

7 TIPOS DE ANALISIS CUANTITATIVOS Análisis completo: Determina la cantidad de cada constituyente en la muestra. Materia Orgánica SUELO Humedad Textura Microorganismos Granulometría

8 TIPOS DE ANALISIS CUANTITATIVOS Análisis parcial Determina la cantidad de un constituyente determinado en una muestra. Ejem. Pastos-determinación de N. Análisis elemental Determina la cantidad de cada elemento en la muestra sin importar los compuestos reales o iones presentes. Ejem. Composición % de la gasolina (C,H, O, Pb, P).

9 METODOS ANALISIS CUANTITATIVOS Gravimétricos: Consiste en la determinación de los constituyentes de una muestra por la medida de sus masas. Los tipos de métodos gravimétricos son: Precipitación Volatilización Intercambio iónico Extracción con disolvente

10 METODOS ANALISIS CUANTITATIVOS Volumétricos: Consiste en añadir un volumen dado de un reactivo de concentración conocida a una disolución problema cuya concentración se desea determinar. Los tipos de métodos volumétricos son: Acido-Base Precipitación Complejos RedOx

11 METODOS ANALISIS CUANTITATIVOS Fisicoquímicos o de análisis instrumental: Consiste en medir alguna propiedad del sistema en observación que este cuantitativamente relacionado con la cantidad de constituyente que se determina. Tipos de métodos fisicoquímicos Métodos ópticos: Espectrofotometría, Colorimetría. Métodos eléctricos: Nos dan el resultado de reacciones químicas.

12 Repaso La materia se clasifica en Sustancia pura: un elemento o un compuesto, su composición es definida y fija, son homogéneos Mezcla: su composición puede variar, pueden ser homogéneos (igual en todas sus partes) o heterogéneos (diferente) Una solución es una mezcla homogénea, su composición y apariencia es uniforme.

13 Materia Sustancias puras Elementos Compuestos R e a c c i o n e s q u í m i c a s Mezclas Homogéneas Mezclas Mezclas Heterogéneas (soluciones)

14 SOLUCIONES Son mezclas homogéneas de composición variable. Mezcla homogénea = Solución=Soluto+Solvente Ejem: Agua + Azúcar Mezcla heterogénea: No se disuelve el soluto en el solvente. Ejem. Agua + Aceite

15 Tipos de soluciones Líquidas-Líquidas Sólidas-Solidas Gas-Gas Cuantas más?

16 Tipos de soluciones Soluto Solvente Ejemplo Gas Gas Aire Gas Líquido Bebidas carbonatadas Líquido Líquido Anticongelante en el radiador del carro Líquido Sólido Amalgamas dentales Sólido Sólido Suelo fertilizado Sólido Líquido Agua azucarada Sólido Sólido Bronce (zinc en cobre)

17 Componentes de una solución Soluto: Componente que en solución esta en menor cantidad. Solvente: Componente que en una solución esta en mayor cantidad. Solución = Soluto + Solvente

18 Clasificación de las soluciones Soluciones Saturadas: Son aquellas que se encuentra en equilibrio con la concentración del soluto. Soluciones Insaturadas: Son aquellas en la cual la concentración del soluto es menor que la que se da en solución saturada. Soluciones Sobresaturadas: Son aquellas en la cual la concentración del soluto es mayor en la solución.

19 Concentración Es aquella medida de la cantidad de soluto y solvente, o sea la relación del soluto y solvente. Existen: Soluciones concentradas Soluciones diluídas Diluído Concentrado

20 Métodos cuantitativos Unidades físicas Concentración porcentual (%) % p/p = % p/v = % v/v = masa de soluto g masa de solución g 100 masa del soluto (g) volumen de solución (ml) 100 volumen del soluto (ml) volumen de solución (ml) 100

21 Métodos cuantitativos Partes por millón: Son las partes de masa de un soluto por millón de partes de masa o volumen de solución. (mg/l) Partes por billón: Son las partes de masa de un soluto por billón de partes de masa o volumen de solución.(μg/l ) Partes por mil: Son las partes de masa de soluto por miles de partes de volumen o masa de solución. (g/l)

22 Ejercicios aplicados Calcular el porcentaje referido a la masa de cloruro de sodio si se disuelven 19g de esta sal en suficiente cantidad de agua para obtener 175g de solución. Calcular la cantidad en gramos de azúcar que deben de disolverse en 825g de agua para preparar una solución de azúcar al 20,0%.

23 Calcular: a. El porcentaje peso-volumen (%p/v) de soluto de una solución formada por 80g de soluto disueltos en 500mL de solución. b. Si la densidad de la solución es 1,1 g/ml, calcular el porcentaje peso-peso (%p/p) de solvente. Que peso de agua debe emplearse en disolver 25g de NaCl para obtener una solución al 8%p/p. Calcular las ppm, ppb y ppt, si disolvemos 1,5g de KCl en 900mL de solución. Preparar 1500mL de una solución que contenga 300ppm(mg/L) de hierro (Fe). Qué cantidad de FeSO 4 se necesita para preparar la solución?

24 mas ejercicios Las normas de protección de medio ambiente fijan un límite para el SO 2 en el aire de 0,365mg/m 3 se habrá excedido dicho límite si, en un análisis, se han encontrado 0,120ppm? ρ aire = 1,3g/L Los nitratos (NO 3 ) en aguas de consumo pueden suponer un riesgo para la salud si su concentración es superior a 10ppm Será apta para consumo un agua que contenga una concentración de 0,008g/L de nitratos?

25 Métodos cuantitativos Unidades químicas - Molaridad M = - Molalidad m = - Normalidad N = - Fracción molar X = - Formalidad F = mol de soluto L de solución mol de soluto Kg de solvente eq g de soluto L de solución moles moles totales PFG L de solución

26 Normalidad Cuando una solución se utiliza en una reacción de ácidos con bases, los científicos suelen preferir expresar la concentración en términos de normalidad(eq-g/l). Peso equivalente de ácidos, bases y sales es numéricamente igual al peso molecular (PM) dividido por la carga neta representada en la formula.

27 Normalidad Peso equivalente de un ácido: PE = PM número de H + Peso equivalente para una base (Hidróxidos) PE = Peso equivalente para sales PE = PM número de OH PM valencia subindice Peso equivalente para elementos peso atómico PE = valencia

28 Ejercicios de concentración en unidades químicas Calcular los moles, mili-moles, eq-g y meq-g en los siguientes casos. a) 30 g H 2 SO 4 b) 3 g Mg +2 c) 12 g KOH d) 2 g Ca 3 (PO 4 ) 2

29 El ácido clorhídrico concentrado tiene una densidad de 1,19g/mL y 37% en peso de HCl Cuántos ml deben tomarse del ácido concentrado para preparar una solución 0,10M. Calcular la Molaridad (M), Normalidad (N), Molalidad (m) y Fracción molar (X) de una solución diluida de H 2 S0 4 que tiene una densidad de 1,1 g/ml y 25%p/p.