REACCIONES DE PRECIPITACIÓN

Transcripción

1 REACCIONES DE PRECIPITACIÓN Condiciones para la formación de un precipitado: 1º- Solución sobresaturada: P.I. > Kps Q > S Q: concentración molar del soluto al mezclar los reactivos precipitantes. 2º- Se alcanza el equilibrio Kps = [Ag + ] eq x [Cl - ] eq

2 Factores que afectan la solubilidad de los precipitados: 1) Influencia de la naturaleza del soluto: En los sulfatos metálicos, los sulfatos son menos solubles cuanto mayor es la semejanza de los radios de los iones que forman la especie química. pkps CaSO 4 < pkps SrSO 4 < pkps PbSO 4 < pkps BaSO 4 < pkps RaSO 4 (pkps : -log Kps) RaSO 4 es el menos soluble radio Ca 2+ < radio Sr 2+ < radio Pb 2+ < radio Ba 2+ < radio Ra 2+ radio Ra 2+ / radio SO 4 2- = 0,95 2) Influencia de la temperatura: Debido a que el proceso de disolución es frecuentemente endotérmico, el aumento de la temperatura incrementa la solubilidad de los precipitados. 3) Influencia del polimorfismo: El polimorfismo es la existencia de una sustancia química en dos o más formas cristalinas. La forma más estable de la fase sólida es aquella que sea menos activa y por lo tanto menos soluble. 4) Otros: Efecto homoiónico, efecto heteroiónico, reacciones de desplazamiento (ph, complejación, equilibrios rédox).

3 TAMAÑO DE PARTÍCULA DE LOS SÓLIDOS PRECIPITADOS Influye en la pureza del precipitado, la factibilidad de separación y lavado. De acuerdo al tamaño de partícula encontramos: - Suspensiones cristalinas: constituidas por partículas de diámetro 100 μm. Sedimentan espontáneamente y se filtran con facilidad. Los precipitados obtenidos son más puros que los formados por partículas más finas. -Suspensiones coloidales: constituidas por partículas de diámetro: 1 nm - 1 μm. No tienden a sedimentar, ni se filtran con facilidad. Variables experimentales que influyen en el tamaño de las partículas: V p Q S S k k depende de T y viscosidad del solvente (Q-S)/S es la sobresaturación relativa Si Vp (velocidad de precipitación) es baja, el tamaño de partícula puede aumentar. (Vp Velocidad de sedimentación) Los precipitados se forman por dos procesos distintos: nucleación y crecimiento de partícula. El tamaño de la partícula de un precipitado recién formado estará determinado por la preponderancia de un proceso sobre otro.

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7 Partícula coloidal de AgCl en una solución que contiene un exceso de nitrato de plata. PRECIPITADOS COLOIDALES Las suspensiones coloidales son estables debido al movimiento browniano y a que todas las partículas presentes tienen carga como resultado de los iones adsorbidos a su superficie. Selectividad en la adsorción de iones: - si uno de los iones de la red cristalina está en exceso. - si un ion está en alta concentración. - el ion de tamaño más cercano a los de la red. - se adsorben más fácilmente los iones polivalentes.

8 Quedan cargas residuales en la superficie de la partícula (tiene parcialmente insatisfecha la capacidad de enlace).

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11 Q III Q I C I Q II C III C II d3 d2 distancia desde la superficie d1 Estrategia en coagulación de coloides: - Calentamiento por períodos cortos con agitación de la suspensión para reducir el número de iones adsorbidos y el grosor d1 de la doble capa. - Adición de un electrolito en alta concentración (CIII) para disminuir el espesor (d3) de la capa de contraiones. Peptización de coloides: La peptización es el proceso mediante el cual un coloide coagulado o aglomerado regresa a su estado original disperso por lavado con agua destilada. La alternativa es lavar con una solución de un electrolito volátil, que pueda eliminarse en las etapas posteriores de secado y eventualmente calcinación. Digestión del precipitado coloidal: Consiste en dejar el precipitado en reposo durante 1 hora en contacto con la solución en caliente de la que se formó. Lleva a un reordenamiento con disolución de las partículas pequeñas y crecimiento de las más grandes, disminuyendo el área superficial específica y aumentando la densidad. Favorece la separación y se aplica también a precipitados cristalinos.

12 Proceso en el cual algunos compuestos que normalmente son solubles se separan de la solución durante la formación del precipitado.

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14 Aumento del área de superficie por unidad de masa con la reducción del tamaño de la partícula. Un coloide coagulado tiene expuesta una gran área de superficie hacia la solución de la cual se formó.

15 PRECIPITACIÓN A PARTIR DE UNA SOLUCIÓN HOMOGÉNEA Se genera un agente precipitante en la solución del analito mediante una reacción química lenta que mantiene (Q-S)/S en toda la precipitación. Ej. Urea para precipitar Fe(OH) 3, Al(OH) 3, hidróxidos o sales básicas. O=C(NH 2 ) 2 + H 2 O CO NH OH - urea < 100º C, 2 hs.

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17 ANÁLISIS GRAVIMÉTRICO