Fundamentos de Química Analítica: Procesos, Amortiguadores y Equilibrios Redox

Proceso Analítico Total (PAT)

El PAT se define como el conjunto de operaciones que separan la información solicitada de la información suministrada. Sus etapas fundamentales son:

1. Identificación y confirmación de la información requerida.
2. Concreción de la información analítica requerida.
3. Planificación de la estrategia analítica.
4. Toma de muestra.
5. Tratamiento de la muestra.
6. Etapa de medida.
7. Tratamiento y evaluación de los datos.
8. Interpretación de los resultados.

Proceso de Medida Química (PMQ)

Comprende las etapas del 4 al 7. Es el conjunto de operaciones que separa a la muestra de los resultados generados y expresados según los requerimientos del problema analítico planteado. Se basa en la observación o determinación de una propiedad de la especie que se quiere analizar, utilizando un instrumento de medida que materializa una técnica analítica. Las señales medidas pueden estar basadas en características químicas o físico-químicas de los analitos o de sus productos de reacción.

Disoluciones Amortiguadoras (Tampón)

Es una disolución compuesta por la mezcla de un ácido y su base conjugada, con la capacidad de ofrecer resistencia a la modificación del pH por la adición de pequeñas cantidades de ácidos o bases.

• Cálculo del pH: El pH es prácticamente independiente de la dilución realizada, ya que depende del cociente de las concentraciones y no de las concentraciones individuales.
• Relación con el pKa: El pH de una disolución amortiguadora es, por lo general, próximo al pKa del ácido.
• Capacidad de amortiguación: Depende de la relación de concentraciones entre el ácido y la base.

Factores que Afectan al Potencial de una Reacción Redox

Se considera el potencial formal o efectivo, influenciado por:

• Fuerza iónica: Afecta al potencial formal.
• pH: Relevante en semirreacciones donde intervienen H⁺/OH⁻, ya que algunas formas del par redox dependen del pH.
• Otros equilibrios: Presencia de reacciones competitivas.

Criterios de Selección de una Técnica Analítica

Para elegir la técnica adecuada, se deben considerar los siguientes aspectos:

• Velocidad de análisis.
• Facilidad y comodidad.
• Habilidad del operador.
• Coste y disponibilidad del equipo.
• Coste por muestra.
• Parámetros de calidad:
  • Precisión: Incluye la desviación estándar absoluta, desviación estándar de la media, desviación estándar relativa, coeficiente de variación y varianza.
  • Exactitud: Mide el error sistemático de un método analítico.