Tipos de Precipitados en Química Analítica: Cristalinos, Coloidales y Gelatinoso

Tipos de Precipitados

1. Precipitados Cristalinos

Tamaño de partícula grande, lo que favorece la velocidad de filtración y disminuye el tiempo de análisis.

2. Precipitados Coloidales

Tamaño de partícula muy pequeño, permanecen en suspensión. Presentan movimiento browniano (continuo y aleatorio). Producen dispersión de la radiación (efecto Tyndall). Son hidrófilos e hidrófobos. Poseen una gran superficie que puede estar cargada, lo cual es de suma importancia.

2.1 Regla de Paneth-Fajans

La carga de la superficie del precipitado depende de la carga de los iones que quedan más adsorbidos. La adsorción es mayor cuanto más insoluble sea el compuesto formado con el ion de carga opuesta que forma el precipitado y cuanto mayor sea la concentración de este.

2.2 Coagulación

Las partículas del coloide se unen entre sí debido a fuerzas semejantes a las que forman las capas primarias y contraión: fenómeno de la coagulación. Se produce cuando disminuye la capa contraión (causa repulsión entre ellos).

2.3 Regla de Schulze-Hardy

El poder coagulante aumenta al aumentar la carga del contraión. Para un electrolito dado, la concentración crítica de coagulación (CCC) disminuye al aumentar la carga del contraión.

2.4 Peptización

Consiste en la separación de partículas del precipitado coloidal coagulado. Si un precipitado coloidal coagulado se filtra y se lava con agua, la capa contraión se diluirá, incrementando el tamaño, de modo que llegarán a predominar las fuerzas de repulsión y el agregado de partículas se romperá.

¿Cómo lavar para evitar la peptización? Lavando con un electrolito inerte que pueda eliminarse en la etapa de tratamiento térmico.

3. Precipitados Gelatinosos

Precipitados coloidales que han absorbido mucha agua.

Etapas Básicas en la Gravimetría por Precipitación

Nucleación

Proceso mediante el cual comienza a aparecer el precipitado.

Nucleación Primaria

• Homogénea: Los iones se mueven al azar, chocando entre sí y formando los denominados “embriones”.
• Heterogénea: Los núcleos se forman a partir de partículas existentes en la disolución (partículas de polvo, desprendidas de las paredes del material de vidrio...).

Nucleación Secundaria

A la disolución se añaden cristales de precipitado.

Crecimiento Cristalino

Una vez formados los núcleos se produce el crecimiento cristalino (tamaño > tamaño crítico). El transporte de iones a la superficie de los núcleos (agitación). Procesos interfaciales: integración de las unidades en el cristal. La velocidad de crecimiento también depende de la saturación.

Si al añadir reactivo precipitante:

• Bajos valores de Q – S, v_nucleación crecimiento, precipitados de tipo cristalino (se forman pocos núcleos que van creciendo poco a poco).
• Altos valores de Q – S, v_nucleación > v_crecimiento, precipitados de tipo coloidal (se forman muchos núcleos que no crecen).

Interesa trabajar en condiciones de baja saturación:

• Aumentando la solubilidad, mediante reacciones laterales o incremento de la temperatura de la disolución.
• Disminuyendo la concentración (disoluciones más diluidas), agitando la disolución para evitar sobresaturaciones locales o creando las condiciones de precipitación en el seno de la disolución de forma paulatina.

Digestión

Envejecimiento: modificaciones del precipitado que dan lugar a cambios estructurales. Carácter dinámico del precipitado: continuamente se producen fenómenos de disolución y reprecipitado (mayor pureza y mayor tamaño de partícula).

Contaminación

Por coprecipitación o postprecipitación.

Coprecipitación

Se puede deber a:

• Adsorción superficial: en los precipitados coloidales como consecuencia de su elevada superficie y puede ser que la capa contraión no se elimine en el tratamiento térmico. Es conveniente adicionar un electrolito floculante o coagulante que pueda eliminarse posteriormente.
• Inclusión: se trata de la sustitución de un ión de la red cristalina por otro presente en la disolución. En la inclusión isomórfica los contaminantes son del mismo sistema cristalino (KMnO₄ y BaSO₄), mientras que son de redes diferentes en la no isomórfica (Mg₃(PO₄)₂ y BaSO₄), dando lugar a imperfecciones en este último caso.
• Oclusión: se produce cuando se forma rápidamente el precipitado y los cristales ocluyen la disolución, dando lugar a imperfecciones.

Postprecipitación

Se adsorben nuevos precipitados sobre la superficie del ya formado.