CURSO: ANALISIS QUIMICO I
TRADUCCION: ANALYTICAL CHEMISTRY I
SIGLA: QIM109
CREDITOS: 10
MODULOS: 04
REQUISITOS: QIM106 o QIM100
DISCIPLINA: QUIMICA
I. OBJETIVOS
1. Comprender los conceptos sobre equilibrio ionico colocando enfasis en la identificacion de los distintos tipos de reacciones de equilibrio.
2. Aplicar las tecnicas de analisis que permiten identificar cualitativamente, los constituyentes de diferentes muestras reales o artificiales.
3. Aplicar los conocimientos teoricos para eliminar los diferentes tipos de interferencias que se presentan en un analisis de una muestra dada.
II. CONTENIDOS
1. Introduccion
1.1 Objetivos del analisis inorganico.
1.2 Clasificacion del analisis inorganico: macro, semi-micro y micro analisis.
1.3 Aspectos cuantitativos del analisis cualitativo
1.4 Metodos de analisis: Metodos por via seca, via humeda y cromatografia sobre papel. Esquema y etapas. Tomas de muestras (cuarteo, molienda, tamizado).
1.5 Reaccion analitica: definicion, clasificacion, sensibilidad y selectividad en las reacciones quimicas.
2. Solubilizacion de Muestras
2.1 Solubilizacion con acidos y bases: HCl, HNO3 y agua regia. Reacciones de acido-base.
2.2 Reaccionesode complejacion. Reacciones de oxido-reduccion. Disgregacion: Reconocimiento de la naturaleza del residuo insoluble. Tipos de disgregantes. Modos de efectuar la disgregacion.
2.3 Interconversion de precipitados: Aplicacion al analisis de aniones.
3. Tipos de reacciones de equilibrio
3.1 Acido-base
3.1.1 Balance de masa, de carga.
3.1.2 Acidos fuertes y debiles mono, di y poliproticos.
3.1.3 Bases fuertes y debiles
3.1.4 Calculo de concentraciones exactas en el equilibrio de acidos y bases.
3.1.5 Soluciones Buffer. Calculo de pHoy de concentraciones en el equilibrio. Ecuacion de Henderson. Validez de esta ecuacion. Capacidad de transponte.
3.2 Complejacion
3.2.1 Introduccion.
3.2.2 Constantes de equilibrio estabilidad sucesivas y acumulativas. Constantes de formacion.
3.2.3 Calculo de concentraciones de las distintas especies en el equilibrio. Balance de masa: ion central y ligando.
3.2.4 Efecto de pH sobre el equilibrio de complejacion. Calculo de concentraciones en el equilibrio.
3.3 Precipitacion
3.3.1 Reglas para la precipitacion. Precipitacion fraccionada.
3.3.2 Calculo de concentraciones en el equilibrio.
3.3.3 Factores que afectan la solubilidad.
3.3.4 Efecto de pH en la solubilidad.
3.3.5 Efecto del equilibrio de complejacion en la solubilidad.
3.4 Oxido-Reduccion
3.4.1 Potencial de reacciones completas.
3.4.2 Ecuacion de Nernst.
3.4.3 Potencial estandar y constante de equilibrio.
3.4.4 Potencial de nuevas semirreacciones.
3.4.5 Potencial y pH.
3.4.6 Potencial y precipitacion.
3.4.7 Potencial y complejacion.
4. Formacion precipitado en el analisis inorganico
4.1 Reacciones de precipitacion: Formacion de precipitados (sobresaturacion, nucleacion). Tipos de precipitados (coloidales, cristalinos, amorfos).
4.2 Fenomenos de superficie (adsorcion y contaminacion)
4.3 Fenomenos internos (coprecipitacion, oclusion, inclusion y contaminacion)
4.4 Postprecipitacion. Lavado de precipitado (estado coloidal, floculacion, peptizacion, agua de lavado).
5. Analisis de cationes y aniones
5.1 Antecedentes historicos: Marcha analitica clasica.
5.2 Clasificacion, ensayos previos, propiedades e identificacion, uso de reactivos organicos.
5.3 Interferencia: presentacion del problema y posibles soluciones (separaciones, transformaciones o enmascaramiento).
5.4 Analisis sistematicos vs reacciones respecificas: conveniencia de ambos enfoques.
5.5 Tecnica de microanalisis (analisis apido de cationes y aniones).
6. Teoria en el analisis Inorganico Cualitativo.
6.1 La precipitacion fraccionada.
6.2 Solubilidad de haluros y sulfuros en medio acido.
6.3 Solubilidad de sulfuros, hidroxidos y carbonatos en medio de un Buffer alcalino.
6.4 Reacciones de complejacion en la eliminacion de iones interferentes e identificacion: Principios y aplicaciones.
6.5 Reacciones Redox en los esquemas de separacion. Propiedades oxido-reduccion.
6.6 Fundamentos teoricos en la reaccion de identificacion de un ion dado.
7. Metodo de separacion.
7.1 Cromatografia: definicion, clasificacion y usos analiticos. (Entrega de material).
8. Parte experimental
8.1 Reacciones de los siguientes tipos:
8.1.1 Acido-base
8.1.2 Complejacion
8.1.3 Precipitacion
8.1.4 Oxido-reduccion
8.2 Reacciones Generales de Compuestos
8.2.1 Estudio de Reacciones previas de los cationes y aniones.
8.2.2 Reconocimiento de oxidantes y reductores para cationes y aniones.
8.3 Separacion clasica
8.3.1 Estudiar las separaciones del grupo I de cationes (Analisis tradicional).
8.3.2 Aplicar reacciones de reconocimiento individual
8.3.3 Tecnicas de Microanalisis (Analisis rapido de cationes y aniones)
8.4 Separaciones Quimico-Fisica
8.4.1 Aplicar la tecnica de cromatografia sobre papel a una muestra problema dada.
III. METODOLOGIA
- Clases expositivas.
- Sesiones experimentales en el laboratorio.
IV. EVALUACION
- Interrogaciones
- Analisis
- Informes
- Examen
V. BIBLIOGRAFIA
Minima:
Araneo, A. "Quimica Analitica Cualitativa". Ed. Mc-Graw-Hill, 1972.
Burriel, F.; Lucena, F. y Arribas, S. "Quimica Analitica Cualitativa". Ed. Paraninfo, 1981.
Butler, James Newton. "Ionic Equilibrium a Mathematical Approach". Addison Wesly Co., 1964.
Clifford, Alan F. "Inorganic Chemistry of Qualitative analysis". Prentice-Hall, Inc., 1961.
Contreras, R. "Guia de Laboratorio de Analisis Inorganico Cualitativo". Facultad de Quimica, Pontificia Universidad Catolica de Chile.
Copia G., Georgina. "Equilibrio Ionico". Ediciones Universidad Catolica de Chile, 2002.
Umland J. B., Billaura J. M. "Quimica General". Internacional Thomson Editores, 1999.
Vogel, Arthur I. "Quimica Analitica Cualitativa". Ed. Kapaluzz, 1983. Inc., 1961.
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE*
