Gravimetría

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EJE TEMATICO N°2: PROCESO QUIMICO ANALITICO INSTRUMENTAL: TECNICAS 
UNIDAD 5: GRAVIMETRÍA 
El análisis gravimétrico abarca una variedad de técnicas en las que la masa de un producto 
se utiliza para determinar la cantidad original de analito (esto es, la especie que se analiza). Puesto 
que la masa puede medirse con exactitud, los métodos gravimétricos se encuentran entre los más 
exactos de la química analítica. 
Los métodos gravimétricos se pueden clasificar en: 
 Métodos por volatilización o desprendimiento gaseoso 
a. Directo. 
b. Indirecto. 
 Métodos por electrogravimetría 
 Métodos por precipitación 
Métodos por volatilización 
El analito o los productos de su descomposición se volatilizan a una temperatura adecuada. 
A continuación, el producto volatilizado se recoge y se pesa (método directo) o bien se puede 
determinar el peso del producto a partir de la pérdida de peso de la muestra (método indirecto). 
Los métodos indirectos tienen importancia práctica en la determinación de agua. Si la 
muestra no se descompone por calentamiento puede determinarse su contenido acuoso, 
calentando a la temperatura suficientemente alta como para expulsar toda el agua y pesando luego 
el residuo. 
Un ejemplo de procedimiento gravimétrico por volatilización, es la determinación del 
contenido de bicarbonato de sodio en las tabletas de antiácido. En este caso, una cantidad pesada 
de una muestra finamente triturada se trata con ácido sulfúrico diluido, para convertir el 
bicarbonato de sodio en dióxido de carbono: 
NaHCO3 + H2SO4  CO2 + H2O + NaHSO4 
Bicarbonato de 
sodio 
Ácido 
sulfúrico 
 Dióxido de 
carbono 
(gaseoso) 
Agua Sulfato ácido 
de sodio 
Esta reacción se lleva a cabo en un recipiente que está conectado a un tubo de absorción, 
que contiene un absorbente capaz de retener el dióxido de carbono a medida que se genera cuando 
la disolución se calienta. La diferencia de peso del tubo antes y después de la absorción sirve para 
calcular la cantidad de bicarbonato de sodio. 
 
 
Métodos por electrogravimetría 
Este es un método de análisis cuantitativo, se basa en el fenómeno de la electrolisis y 
consiste en electrolizar una solución de la muestra que se va a analizar, la cual se deposita 
cuantitativamente en los electrodos de la celda electrolítica. 
Esta electrolisis se realiza usando electrodos de gran superficie en soluciones bien agitadas 
hasta una deposición completa. En la práctica, el electrodo sobre el que se deposita la especie 
electroactiva, se pesa antes y después de la electrolisis, la diferencia de masa producida por el 
material depositado conduce al resultado final. 
Métodos gravimétricos de precipitación 
 En un proceso de precipitación, el constituyente que está siendo determinado se precipita 
en forma de compuesto (a veces elemento) muy poco soluble y se determina el peso de este último 
(o de la sustancia en la cual pueda ser ventajoso convertir la forma precipitada antes de pesarla). 
 Un precipitado debe cumplir una serie de requerimientos en una medida satisfactoria si se 
lo va a utilizar como base de un método gravimétrico: 
1. Debe ser tan poco soluble que el constituyente en cuestión precipite cuantitativamente. El 
factor principal aquí es la solubilidad del precipitado en la mezcla de donde se lo precipita, 
la que contiene un exceso de precipitante y en el líquido de lavado, en el que puede no ser 
permisible la presencia de precipitante. La temperatura y el tiempo de digestión antes de la 
filtración también pueden ser importantes. 
2. Debe ser filtrable. El tamaño de las partículas debe ser tal que el precipitado sea retenido 
sobre el filtro durante la filtración y lavados subsecuentes. La mayoría de los precipitados 
pueden formarse y tratarse de modo que se cumple este requisito sin mayor dificultad, 
aunque difieran en la facilidad de filtración. 
3. Debe tener una composición estequiométrica o ser convertible en una forma de pesada de 
composición definida, preferentemente de manera simple. 
4. Debe ser de alta pureza. Tanto como sea posible debe estar libre de sustancias 
coprecipitadas y no debe ser contaminado con cantidades apreciables de productos 
insolubles de otros constituyentes de la muestra. Además, las sustancias extrañas no deben 
impedir la precipitación. 
Un método de análisis gravimétrico de precipitación se basa en una reacción como esta: 
aA + rR  AaRr 
Muestra a determinar Reactivo precipitante Producto precipitado (sólido) 
 
https://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3lisis
https://es.wikipedia.org/wiki/Disoluci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Masa
Ejemplo práctico: 
Si en una muestra de análisis de 2g que contiene BaCl2 hemos cuantificado por gravead al 
bario bajo la forma de BaSO4 y el precipitado final obtenido fue de 0,25g ¿cuál es el porcentaje de 
bario de la muestra? 
Lo primero que debemos hacer es escribir la reacción de precipitación: 
BaCl2 + H2SO4  BaSO4 + 2HCl 
En donde el cloruro de bario es la muestra, el ácido sulfúrico el reactivo precipitante, el 
sulfato de bario el precipitado sólido y el ácido clorhídrico un producto que no incide en las 
mediciones. 
Calculamos los pesos moleculares de cada compuesto interviniente, y obtenemos la 
siguiente información: 
 PM Ba: 137 
 PM Cl: 35,5 
 PM H2SO4: 98 
 PM BaSO4: 233 
 
A partir de esto podemos hacer la siguiente asociación: 
En 233g de sulfato de bario (1mol) se encuentran 137g de bario. 
En nuestro análisis de laboratorio, el sulfato de bario precipitado resultante pesó 0,25g. 
Con esta información, armamos una regla de tres simple de la siguiente manera: 
 
233 g BaSO4 -------- 137g Ba 
 0,25g BaSO4 -------- x: 0,146g Ba 
 
De esto concluimos que en la muestra original de 2g, 0,15 eran de bario. Podemos de esta 
manera decir que el bario representaba el 7,3% de la muestra. 
 
Además, podemos también calcular el porcentaje de cloro presente en la muestra, 
conociendo la cantidad de bario presente. 
Sabemos que en un mol de BaCl2 hay 71g de cloro y 137 g de bario. Con la información 
obtenida experimentalmente podemos armar una regla de tres simple de la siguiente manera: 
137g Ba ------ 71g Cl 
 0,146g Ba ------ x: 0,075g Cl 
Se deduce, entonces, que del total de la muestra (2g) el cloro representa un 3,75%. 
 
 
 
Tamaño de partícula y filtrabilidad de precipitados 
 Los precipitados que están formados por partículas grandes son, por lo general, 
deseables en el trabajo gravimétrico porque las partículas grandes son fáciles de filtrar y purificar 
por lavado. Además, suelen ser más puros que los precipitados finamente divididos. 
Factores que determinan el tamaño de partícula de los precipitados 
 El tamaño de partícula de los sólidos formados por precipitación varía enormemente. En un 
extremo están las suspensiones coloidales, cuyas diminutas partículas son invisibles a simple vista. 
Las partículas coloidales no muestran tendencia a depositarse en la disolución y no se filtran con 
facilidad. En el otro extremo están las partículas con dimensiones del orden de décimas de milímetro 
o mayores. La dispersión temporal de dichas partículas en fase liquida se llama suspensión cristalina, 
y tienen a depositarse y se filtran con facilidad. 
El tamaño de partícula está influenciado por variables experimentales tales como la 
solubilidad del precipitado, la temperatura, las concentraciones de los reactivos y la velocidad con 
que se mezclan. 
Mecanismo de formación de precipitados 
Se supone que los precipitados se dormán de dos maneras: por nucleación y por crecimiento 
de partícula. El tamaño de partícula de un precipitado recién formado está determinado por el 
mecanismo de precipitación que haya sido más rápido. 
En la nucleación, unos pocos iones, átomos o moléculas se agrupan para formar un sólido 
estable. Los núcleos, por lo general, se forman sobrela superficie de solidos que contaminan la 
disolución, como por ejemplo partículas de polvo. A partir de entonces la precipitación continúa a 
través de dos mecanismos competitivos: o por formación de nuevos núcleos o por crecimiento sobre 
núcleos ya existentes. Si predomina la nucleación, el precipitado está constituido por un gran 
número de pequeñas partículas. Si predomina el crecimiento, el precipitado consta de un pequeño 
número de partículas grandes. 
Experimentalmente se observa que cuando la sobresaturación relativa es alta, la nucleación 
es el mecanismo que predomina en la precipitación. Cuando la sobresaturación relativa es baja, se 
produce la deposición de solido sobre las partículas ya existentes resultando una suspensión 
cristalina. 
Las variables experimentales que originan precipitados cristalinos son temperaturas 
elevadas, soluciones diluidas y una adición lenta o con buena agitación del agente precipitante. 
Se pueden obtener también partículas grandes mediante un control de pH, si es que la 
solubilidad del precipitado depende del pH. 
 
Contaminación de precipitados 
Co-precipitación: La co-precipitación es un proceso por el que sustancias normalmente solubles se 
eliminan de la disolución arrastradas por un precipitado. Las impurezas coprecipitadas pueden 
causar errores por defecto o por exceso en un análisis, por lo que es indeseado que ocurra. Este 
fenómeno puede tener distintos orígenes, entre los que se destacan: 
-Adsorción: se contamina en la superficie, donde se depositan iones. Se eliminan por lavado. 
-Oclusión: se contamina dentro del precipitado y no puede eliminarse por lavado. 
Pos-precipitación: La contaminación se produce luego de formado el precipitado. La pos-
precipitación puede disminuirse evitando el contacto prolongado con las aguas madres. 
Etapas del análisis gravimétrico 
1. Muestreo y preparación de la muestra. 
2. Pesada de la muestra. 
3. Disolución. 
4. Preparación de la muestra para analizar. 
5. Precipitación. 
6. Digestión. 
7. Filtración. 
8. Lavado. 
9. Tratamientos térmicos (calcinado-secado). 
10. Pesada. 
11. Cálculos. 
4. Preparación de la muestra para analizar: en este caso es necesario reducir el volumen por 
evaporación del disolvente ya que la precipitación se hace sobre una alícuota de la muestra. 
Debemos controlar también el pH, las posibles interferencias y la temperatura y estado de oxidación 
de la especie. Es importante la elección del reactivo precipitante. 
5. Precipitación: Las condiciones experimentales del precipitado deben elegirse para que este 
cumpla con los requisitos de pureza, insolubilidad y facilidad de precipitación. Considerando los 
factores que influyen sobre las características físicas de los precipitados, debemos cumplir con los 
siguientes puntos: 
 Las precipitaciones deben efectuarse con soluciones diluidas para disminuir la co-
precipitación. 
 Agregar lentamente el reactivo precipitante agitando para evitar la sobre precipitación. 
 Precipitar en disolución caliente y luego enfriar. 
 Dejar envejecer los precipitados cristalinos durante 2-3 horas para que se purifiquen y 
crezcan los cristales. 
 Cuando la precipitación se ha completado añadir un ligero exceso de reactivo precipitante. 
6. Digestión (envejecimiento): Dejamos el precipitado en contacto con las aguas madres a una 
temperatura superior a la temperatura ambiente. 
7. Filtración: Se realiza para separar el precipitado de las aguas madres. Sobre la velocidad del 
precipitado influyen los siguientes factores: 
 Estructura del material filtrante. 
 Tamaño de partícula. 
 Características del precipitado. 
 Viscosidad del líquido. 
La elección del material filtrante se hace en función del tamaño del precipitado y del tratamiento 
térmico que se realizara. 
La filtración puede realizarse por dos métodos: 
 Filtración por papel: se lleva a cabo cuando tenemos precipitados gelatinosos o cuando no 
debemos calcinarlos. El papel de filtro es de celulosa pura, de forma circular y no debe 
exceder su ceniza de 0,0001g. 
 Filtración por placa: se utilizan crisoles filtrantes con fondo poroso. Se prefieren cuando 
debemos someter la muestra a una calcinación. Los crisoles de porcelana se pueden 
calentar hasta 1000°C mientas que los de vidrio solamente resisten hasta 350°C. 
8. Lavado: Muchos precipitados se forman en presencia de compuestos solubles y que no son 
volátiles a la temperatura de secado del precipitado (100-150°C) o a la de calcinación (600-1200°C) 
por lo cual es necesario eliminarlos por lavado. El lavado debe efectuarse con reactivo precipitante 
para disminuir las perdidas por solubilización del precipitado. Un líquido de lavado debe reunir las 
siguientes condiciones: 
 No disolver el precipitado. 
 No peptizar el precipitado. 
 No formar compuestos volátiles con el precipitado. 
 Debe ser volátil a la temperatura a la cual se calienta el precipitado. 
9. Tratamiento térmico: Después de que el precipitado es filtrado y lavado se procede a secarlo a 
unos 110-115°C en estufa, pero la mayoría de las veces se lleva hasta calcinación a 600-1200°C. El 
secado elimina el agua de absorción o humedad, mientras que la calcinación elimina el agua de 
composición. 
10. Pesada del precipitado: una vez obtenido el precipitado, y luego del filtrado, lavado y 
tratamiento térmico, es necesario realizar la pesada para poder determinar el porcentaje del 
elemento de interés en la muestra. 
Aseguramos que el proceso se ha terminado cuando llegamos a peso constante. Esto quiere decir 
que si realizamos dos pesadas continuas, no puede haber una variación mayor a 0,2mg. 
Técnica gravimétrica de determinación de cloruros 
Cl- + AgNO3  AgCl + NO3- 
Muestra con cloruro Nitrato de plata 
Precipitante 
 Cloruro de plata 
Precipitado 
 Subproducto sin 
interés 
Determinación de cloruros - Problemas 
1. Una muestra de 786mg contiene cloruro. Se disuelve en agua y se trata con nitrato de plata. El 
precipitado resultante se filtra, se lava, se seca y se calcina. Al pesarlo obtenemos un valor de 
838mg. Calcular el porcentaje de cloruro en la muestra. Datos: PM Cl: 35,5, PM Ag: 108, PM 
AgCl: 143,5. 
2. Una muestra de 602,5 mg contiene, entre otros compuestos, cloruro. La muestra se disuelve 
en agua y los cloruros se precipitan con un exceso de nitrato de plata. El precipitado se filtra, 
se lava, se seca y se calcina. Al pesarlo da un valor de 713,4mg. Indicar el porcentaje de cloruro 
en la muestra. 
3. Una muestra de 784mg que contiene cloruro se disuelve en agua y se precipita con plata. El 
precipitado se filtra, se lava, se seca y se calcina. El peso del precipitado es de 271mg. Indica el 
porcentaje de cloruro en la muestra. 
4. Una muestra de 623mg se disuelve en agua y se precipita con plata. El precipitado se filtra, se 
lava, se seca y se calcina. Al pesarlo obtenemos un valor de 357mg. Calcular el porcentaje de 
cloruro en la muestra. 
5. Una muestra de 522g contiene cloruro. Se disuelve en agua y se trata con nitrato de plata. El 
precipitado se filtra, se lava, se seca y se calcina y al pesarlo da un valor de 178mg. Calcula el 
porcentaje de cloruro en la muestra. 
Determinación de sulfatos en una muestra de agua 
Objetivo: se determina la concentración de sulfato (SO4-2) por pesada del sulfato de bario (BaSO4) 
precipitado de la muestra de agua luego del agregado de cloruro de bario (BaCl2) en medio 
ligeramente ácido (se agrega ácido clorhídrico HCl) y cerca del punto de ebullición. 
El sulfato de bario es filtrado, lavado y secado. La masa determinada como sulfato de bario o 
expresada como sulfato se refiere al volumen de muestra tomado, obteniéndose de ese modo la 
concentración. 
Reacción: 
Ba+2 + SO4-2  BaSO4 
Reactivo 
precipitante 
 Analito Precipitado 
 
Elección del reactivo precipitante: BaCl2 (cloruro de bario) 
pH de trabajo: se elige medio ligeramente acido para evitar que precipitenotros aniones, 
produciendo un error. También el medio ácido previene la co-precipitación de hidróxido de bario 
(Ba(OH)2). 
Otra ventaja de la elección del medio acido es que disminuye la sobresaturación favoreciendo la 
formación de un precipitado más grande y más fácil de filtrar. 
Sin embargo, es importante no excederse en la concentración del ácido ya que aumentaría 
demasiado la solubilidad. La concentración ideal es HCl 0,05N. 
Temperatura de precipitación: se trabaja a 80°C. A esta temperatura se forman cristales perfectos. 
No debemos aumentarla ya que el precipitado se disuelve y para evitar salpicaduras por la 
ebullición. 
Agitación: agitar vigorosamente. 
Lavado del precipitado: Se trabaja con un exceso de reactivo precipitante, esto asegura la completa 
precipitación y disminuye la solubilidad. Sobre la superficie del precipitado quedan adsorbidas 
partículas del reactivo precipitante, por este motivo hay que realizar un intenso lavado. 
Tratamiento térmico: el papel de filtro con el precipitado se coloca en una capsula de porcelana y 
se calienta con llama hasta desaparición de humos blancos. Esta operación es para secar el papel. 
Aumentar la llama gradualmente para favorecer la calcinación hasta que aparezcan cenizas grises. 
Luego se lleva el crisol a la mufla a 1200-1300°C para finalizar la calcinación del precipitado. Esta 
etapa es muy importante ya que el sulfato de bario tiende a retener agua. 
Técnica: 
 Colocar 50mL de la muestra de agua mineral en un vaso de precipitados perfectamente 
limpio. 
 Adicionar 4mL de HCl 0,05N. 
 Calentar la solución sobre tela de amianto sin llegar a la ebullición. 
 Agregar aproximadamente 7mL de BaCl2 10%, manteniendo agitación con varilla. 
 Permitir la decantación del precipitado, agregar 1mL más de reactivo precipitante para 
asegurarnos la formación del precipitado. 
 Lavar el precipitado. 
 Secar y calcinar respetando las técnicas de peso constante. 
 Calcular e informar los resultados expresándolos en mg/L de sulfato.