Métodos de Caracterización Química Ambiental: Clásicos e Instrumentales

Introducción a la Metodología en Química Ambiental

La metodología empleada en Química Ambiental se puede clasificar según diversos criterios. Los más utilizados distinguen entre **métodos clásicos o químicos** y **métodos instrumentales o fisicoquímicos**, que emplean algún instrumento diferente de la balanza y la bureta.

Métodos Clásicos

Gravimetría: Clasificación, Tipos y Factor Gravimétrico

La medida que caracteriza a la **técnica gravimétrica** es la de la **masa**, una magnitud carente de selectividad, ya que la poseen todas las especies químicas. Esto hace necesario efectuar separaciones lo más perfectas posibles. El **análisis gravimétrico** consiste, pues, en **separar y pesar**, en el estado de mayor pureza, un elemento o compuesto de composición conocida que se encuentra en una **relación estequiométrica** definida con la sustancia que se determina.

Según el procedimiento empleado para la separación, los **métodos gravimétricos** se pueden clasificar en:

• Métodos de precipitación
• Métodos de extracción
• Métodos con otras separaciones específicas

En este curso, estudiaremos los métodos de precipitación.

Fases del Análisis Gravimétrico por Precipitación

Las fases de que consta el análisis gravimétrico por precipitación son:

1. **Toma y preparación de la muestra** (disolución).
2. **Precipitación**.
3. **Filtrado y lavado** del precipitado.
4. **Secado y calcinación**.
5. **Pesada y cálculos**.

Volumetría

En el **análisis volumétrico** se mide el **volumen** de una disolución de concentración exactamente conocida que se necesita para reaccionar, de forma completa, con el **analito** (sustancia a analizar). Los **métodos volumétricos** poseen una exactitud comparable a la de los gravimétricos, pero ofrecen la ventaja de ser más **rápidos y cómodos**. Además, su naturaleza permite trabajar con muestras más pequeñas o con disoluciones más diluidas.

Condiciones de la Reacción Química en Volumetría

Las condiciones que debe reunir una reacción química para poder ser utilizada como base en un método volumétrico son:

1. Debe ser **completa**, es decir, **cuantitativa**.
2. Debe ser **rápida**.
3. Debe ser **estequiométrica**, es decir, debe existir una reacción bien definida y conocida entre el analito y el reactivo valorante.
4. Debe existir un procedimiento sencillo para poner de manifiesto el **punto final** de la valoración.

Patrones Primarios

Un **patrón o estándar primario** es un compuesto de elevada pureza que sirve como **material de referencia** en todos los métodos volumétricos. La exactitud de estos métodos depende críticamente de las propiedades de este tipo de compuestos.

Requisitos de un Estándar Primario

Los requisitos de un estándar primario son:

1. **Elevada pureza**. Se toleran impurezas del 0.01 al 0.02 % si son conocidas exactamente.
2. **Estabilidad** al aire y a las temperaturas normales de secado.
3. Que **no tenga moléculas de hidratación**.
4. Que sea **fácil de adquirir** y a coste moderado.
5. Que sea **fácilmente soluble** en el medio de valoración.
6. Que tenga un **peso fórmula elevado**, para que los errores de pesada sean mínimos.

El **estándar primario** debe ser secado antes de su pesada.

Disoluciones Estándar: Preparación

La **disolución estándar ideal** para un método volumétrico debe ser suficientemente **estable** (de forma que solo se necesite determinar una vez su concentración), que reaccione **completa y rápidamente** con el analito a valorar y que reaccione lo más **selectivamente** posible con el analito de acuerdo con una ecuación ajustada sencilla.

Clasificación de los Métodos Volumétricos

• **Valoraciones ácido-base**
• **Valoraciones de oxidación-reducción**
• **Valoraciones de precipitación**
• **Valoraciones de formación de complejos**

Introducción a las Técnicas Instrumentales

Clasificación de las Técnicas Instrumentales

• **Técnicas Ópticas**
• **Técnicas Electroanalíticas**
• **Técnicas Térmicas**
• **Técnicas Magnéticas**
• **Técnicas Radioquímicas**