CLASE 18082022 SULFATOS

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LABORATORIO DE QUIMICA ANALITICA CUANTITATIVA 
PRACTICA Nº 3 
CLASE 18082022 
DETERMINACIÓN GRAVIMÉTRICA DE SULFATOS EN UNA MEZCLA DE SALES SOLUBLES 
Clasificación de Análisis Químico 
 Volumétrico: Ultima medida de volumen 
 Gravimétrico : Ultima medida de masa 
 Instrumental: Ultima medida con espectrofotómetro, intensidad de luz, intensidad de 
corriente, resistencia eléctrica, fluorescencia RX, radiación electromagnetica etc. 
Análisis Gravimétrico 
ANALISIS: Examen químico de una muestra orgánica o inorgánica, que consiste 
en determinar la naturaleza y proporción de las sustancias que la componen. 
ANALISIS GRAVIMETRICO: Porque la última medida que se realiza en el método 
de ensayo es una medida de masa 
𝑃𝐸𝑆𝑂 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 [𝑔] ∗ 𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑 
[𝑚]
[𝑠2]
 
𝑷 = 𝒎 ∗ 𝒈 
 
Objeto 
 Este experimento implica la determinación gravimétrica exacta de sulfatos en virtud de 
su precipitación como sulfato de bario. Además, se provee al estudio de algunos factores que 
afectan la coprecipitación y contaminación de precipitados cristalinos, como el de sulfato de 
bario. Los datos obtenidos por estudios de coprecipitación pueden se comprobados 
estadísticamente para establecer si son significativas las diferencias observadas en los 
resultados. 
Determinar el porcentaje de pureza del sulfato de sodio anhidro del reactivo de laboratorio 
Fundamento teórico 
Reaccionaran soluciones de sulfato de sodio anhidro y cloruro de 
bario dihidrato en medio de HCl 0,1 M 
𝑁𝑎2𝑆𝑂4 (𝑠)𝑎𝑚𝑜𝑟𝑓𝑜 + 𝐻2𝑂(𝑎𝑞) → 2𝑁𝑎
+(𝑎𝑞) + 𝑆𝑂4
= (𝑎𝑞) 
𝐵𝑎𝐶𝑙2 2𝐻2𝑂 (𝑠)𝑐𝑟𝑖𝑠𝑡𝑎𝑙𝑖𝑛𝑜 + 𝐻2𝑂 → 𝐵𝑎
++(𝑎𝑞) + 2𝐶𝑙 − (𝑎𝑞) 
 
Tradicionalmente el ion sulfato se determina gravimétricamente 
por precipitación del BaSO4 un sólido muy poco soluble. 
La reacción química (transformación conjunta de la materia y 
la energía) 
𝑺𝑶𝟒
= (𝒂𝒒) + 𝑩𝒂++(𝒂𝒒) ↔ 𝑺𝑶𝟒𝑩𝒂(𝒔)↓ 
Sistema heterogéneo fase liquida y fase sólida, cuando un sistema tiene diferentes 
fases las velocidades de la reacción son menores, disminuye la velocidad de la 
reacción. 
El equilibrio tarda en alcanzarse, la reacción necesita más tiempo para alcanzar el 
equilibrio. La velocidad de reacción directa es igual a la velocidad de reacción 
inversa. 
DIGESTION: Procedimiento mediante el cual se logra que la reacción química 
alcance el equilibrio y se promueve y mantiene constante el crecimiento cristalino. 
8 horas a temperatura ambiente 15ºC 
 alternativamente 
1 hora a la temperatura de 60 ºC 
Solubilidad del sulfato de barioEscriba aquí la ecuación. 
𝑺𝑶𝟒𝑩𝒂(𝒔)↓ → 𝟏𝑺𝑶𝟒
=
(𝒂𝒒)
+ 𝟏 𝑩𝒂++(𝒂𝒒) 𝑲𝒑𝒔 = 𝟏, 𝟎𝟖 ∗ 𝟏𝟎
−𝟏𝟎 
𝑲𝒑𝒔 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟏𝟎𝟖 
En el equilibrio la solubilidad S es igual a el numero de moles que se disuelven en un 
litro de agua 𝑆 = [𝑆𝑂4
=] = [𝐵𝑎++] = mol/L 
La solubilidad S se define como el número de moles de sulfato de bario que se disuelven 
en un litro de solución, o lo que es lo mismo el número de milimoles disueltos en un 
mililitro de solución. 
Iones en solución sulfato de sodio, cloruro de bario, acido clorhídrico. 
La fuerza iónica será igual a 0,1 f1 = 0,78 f2 = 0,37 
𝐾𝑝𝑠 = 𝑎𝑆𝑂4= ∗ 𝑎𝐵𝑎++ = [𝑆𝑂4
=]𝑓2 ∗ [𝐵𝑎
++]𝑓2 = 𝑄𝑝𝑠 𝑓2
2
 
𝑄𝑝𝑠 = 
𝐾𝑝𝑠
𝑓2
2 = 
1,08 10−10
0,372
= 7,9 10−10 
Entonces la S será igual a: 
𝑆 = √𝑄𝑝𝑠 =√7,9 10−10 = 2,81 10
−5 = 0,0000281 
𝑚𝑚𝑜𝑙
𝑚𝑙
 
m = n *V * PM =0,0000281 mmol/ml * 300 ml * 233,40 mg/mmol = 1,9666 mg SO4Ba 
m= 1,9666 mg * 1 g/ 1000 mg = 0,001967 g de Ba SO4 
Esta solubilidad es la calculada en agua pura se utiliza un exceso de cloruro de bario la 
concentración es de 1 gramo en 400 ml, calculándola tendremos: 
[𝐵𝑎++] = 
𝑚𝐵𝑎𝐶𝑙2
𝑃𝑀𝐵𝑎𝐶𝑙2
 
1
𝑉
 = 
1 𝑔
244,2634 
𝑔
𝑚𝑜𝑙
 
1
0,4 𝐿 
= 0,0102 
𝑚𝑜𝑙
𝐿
 
 
𝑄𝑝𝑠 = 𝑆 [𝐵𝑎
++] 
 
𝑆 = 
𝑄𝑝𝑠 
[𝐵𝑎++]
 = 
7,9 10−10
0,0102
= 7,75 10−8 
 
𝑆 = 0,0000000775 
𝑚𝑚𝑜𝑙
𝑚𝑙
 
𝑆 = 0,0000000775
𝑚𝑚𝑜𝑙
𝑚𝑙
∗ 400 ml ∗ 233,40 
mg
mmol
= 0,00723 mg
≡ 0,00000723 g 
BALANZA ANALITICA 0,0001 g estamos por debajo del límite inferior, por lo 
tanto puede ser medida por la balanza analítica 
Efecto del ión común : Disminución de la solubilidad por la presencia de un exceso de 
ión común. 
𝑺𝑶𝟒
= (𝒂𝒒) + 𝑩𝒂++(𝒂𝒒) → 𝑺𝑶𝟒𝑩𝒂(𝒔)↓ 
 1mmol 1mmol 1 mmol 
↑ 
Efecto del ión común 
Exceso de cloruro de bario 
El más usual es el reactivo de sulfato de sodio anhidro 
𝑺𝑶𝟒𝑵𝒂𝟐 + 𝑯𝟐𝑶 → 𝑺𝑶𝟒
= + 𝟐 𝑵𝒂+ 
Inicio 3,1681 u.m.a. 0 0 
Reacción - 3,1681 mmol +3,1681 + 2* 3,1681 = 6,3362 
 
EQUILIBRIO 0 3,1681 6,3362 
 Pesar de 0,3g (300 mg) a 0,6 g (600 mg) de sulfato de sodio anhidro 
Supongamos m = 0,4500 g ≡ 450 mg de Na2SO4 ≡ 3,1681 mmol 
𝒏𝑵𝒂𝟐𝑺𝑶𝟒 = 
𝒎𝑵𝒂𝟐𝑺𝑶𝟒
𝑷𝑴𝑵𝒂𝟐𝑺𝑶𝟒
 = 
𝟒𝟓𝟎 𝒎𝒈
𝟏𝟒𝟐, 𝟎𝟒𝟏𝟐 
𝒎𝒈
𝒎𝒎𝒐𝒍
 = 𝟑, 𝟏𝟔𝟖𝟏 𝒎𝒎𝒐𝒍 𝑵𝒂𝟐𝑺𝑶𝟒 
Peso molecular del sulfato de sodio anhidro 
Na2SO4 
PM = A S + 4*A O + 2 A Na = 32,064 + 4*15,9994 + 2*22,9898 
PM = 142,0412 mg/mmol 
 n = m/PM = 450 mg/ 142,0412 mg/mmol = 3,1681 mmol 
 
 n = m/PM = 600 mg/ 142,0412 mg/mmol = 4,2241mmol 
 
Para precipitar el sulfato de bario que se añade a la solución de sulfatos, cloruro de 
bario en exceso. 
Precipitante es cloruro de bario dihidrato BaCl2 2 H2O 
PM BaCl2 2H2O = 137,34 + 2* 35,453+4*1,0079+ 2*15,9994 
PM BaCl2 2H2O = 244,2764 mg/mmol 
Para la precipitación se colocan 15 ml al 10 % ≡ 1,5g BaCl2 2H2O 
 
n BaCl2 = m / PM = 1500 mg/ 244,2764 mg/mmol = 
 n BaCl2 = 6,1406 mmol BaCl2 2H2O 
𝒏𝑩𝒂𝑪𝒍𝟐 > 𝒏𝑵𝒂𝟐𝑺𝑶𝟒 
Un reactivo con aguas de cristalización presenta cristales incoloros, un reactivo sin 
aguas de cristalización es un polvo no critalino, amorfo. 
𝑺𝑶𝟒𝑩𝒂(𝒔)↓ → 𝑺𝑶𝟒
= + 𝑩𝒂++ 
 3,1681 mmol 4,0937 mmol 
Si se disuelve en 400 ml de agua destilada Molaridad = mmol/ml 
 3,1681mmol/400 ml 4,0937 mmol/ 400 ml 
inicial 7,92 10-3 mmol/ml 1,02 10-2 mmol/ml 
reacción -7,92 10-3 7,92 10-3 
EQUILIBRIO 0 2,28 10-3 
Para el cálculo de la solubilidad bajo estas condiciones 
Condiciones en las que el ion bario se encuentra en exceso, para que por efecto del ión 
común se logre disminuir su solubilidad 
𝑺𝑶𝟒𝑩𝒂(𝒔)↓ → 𝑺𝑶𝟒
= + 𝑩𝒂++ 𝑲𝒑𝒔 = 𝟏, 𝟎𝟖 ∗ 𝟏𝟎−𝟏𝟎 
 2,28 10-3 
La masa que se disuelve de sulfato de bario sin considerar la presencia de cloruro de 
barrio en exceso es igual a: 
 m = 0,0000134 mmol/ml * 300 ml * 233,40 mg/mmol = 0,9382 mg 
m = 0,9382 mg 
Y la masa que se disuelve de sulfato de bario considerando la presencia de cloruro de 
bario en exceso es igual a: 
Qps = [ SO4 
=][Ba ++] 
S = [ SO4 
=] = Qps / [Ba ++] 
S = 7,9 10 -10 / 2,28 10-3 = 3,47 10 -7 
 S = 0,0000003470 mmol/ml 
m = 0,0000003480 mmol/ml * 400 ml * 233,40 mg/mmol = mg 
m = 3,29 10-3 mg = 0,00329 mg = 0,00000329 g de BaSO4 = 3,29 10-6 g 
masa del sulfato de bario que se disuelve sin considerar el efecto del ión común: 
m1 = 0,9382 mg BaSO4 
masa del sulfato de bario que se disuelve considerando el efecto del ión común: 
m2 = 0,0033 mg BaSO4Balanza mínima medida = 0,0001 g ≡ 0,1 mg 
El efecto del ion común o el exceso de cloruro de bario garantizan que la solubilidad será 
menor a la que es posible medir con la balanza analítica, por lo tanto eliminamos una 
fuente de error. 
Procedimiento 
1.- Pesar sulfato de sodio comercial alrededor de 450 mg ± 0,0001 g máximo 600 mg 
2.-Preparar una solución al 10 % de BaCl2 2H2O 
3.- En tres vasos de p.p. de 400 ml conteniendo 250 ml de agua disolver el sulfato de sodio y 
agregar suficiente ácido clorhídrico para tener una solución 0,1 M 
4.- Calentar la solución de sulfato de sodio hasta casi ebullición. 
5.- En un pequeño vaso de 100 ml calentar el cloruro de bario 15 ml al 10 % añadiendo 40 ml 
de agua, y calentar esta solución a 80 ºC . 
6.- Una vez calientes ambas soluciones, vaciar la de cloruro de bario sobre la de sulfato de 
sodio. 
7.- Llevar a ebullición durante por lo menos 5 minutos. 
8.- Dejar en reposo la suspensión hasta el día siguiente. 
(8.- Llevar a la estufa de calentamiento por convección forzada a la temperatura de máximo 
60 ºC durante una hora.) 
9.- Enfriar a temperatura ambiente y filtrar por papel filtro cuantitativo de poros finos (existen 
grueso, mediano , fino). 
10.- Lavar el precipitado con 10 porciones de 10 ml de agua destilada cada vez. 
11.- Secar a 110 ºC durante una hora 
12.- Calcinar a 800 ºC una hora en crisol de porcelana. 
13.- Pesar y determinar la masa del Sulfato de bario. 
14.- Calcular el porcentaje de Sulfatos en la muestra. 
Porcentaje de sulfatos 
 
% 𝑆𝑂4𝑁𝑎2 = 
𝑚𝑆𝑂4𝑁𝑎2
𝑚𝑚
 100 
 𝑚𝑆𝑂4𝑁𝑎2 = 𝑚𝑆𝑂4𝐵𝑎 
𝑛𝑆𝑂4𝑁𝑎2
𝑛𝑆𝑂4𝐵𝑎
 
𝑃𝑀𝑆𝑂4𝑁𝑎2
𝑃𝑀𝐵𝑎𝑆𝑂4
 
 
𝑛𝑆𝑂4𝑁𝑎2 = 𝑛𝑆𝑂4𝐵𝑎 
 
% 𝑆𝑂4𝑁𝑎2 = 
𝑚𝑆𝑂4𝐵𝑎
𝑃𝑀𝑆𝑂4𝑁𝑎2
𝑃𝑀𝐵𝑎𝑆𝑂4
𝑚𝑚
 100 
 
% 𝑆𝑂4𝑁𝑎2 = 
𝑚𝑆𝑂4𝐵𝑎
142,0412
𝑚𝑔
𝑚𝑚𝑜𝑙
233,40
𝑚𝑔
𝑚𝑚𝑜𝑙
𝑚𝑚
 100 
 
 
% 𝑆𝑂4𝑁𝑎2 = 
𝑚𝑆𝑂4𝐵𝑎
𝑚𝑚
 60,8574 
 
𝑚𝑆𝑂4𝐵𝑎 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑙𝑓𝑎𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑚𝑔 
 
𝑃𝑀𝑆𝑂4𝑁𝑎2 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑙𝑓𝑎𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑑𝑖𝑜 
 
𝑃𝑀𝐵𝑎𝑆𝑂4 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑙𝑓𝑎𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑟𝑖𝑜 
 
 𝑚𝑚 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑒𝑛 𝑚𝑔 
 
Porcentaje de sulfatos 
 
% 𝑆𝑂4
= = 
𝑚𝑆𝑂4𝐵𝑎
𝑃𝑀𝑆𝑂4
𝑃𝑀𝐵𝑎𝑆𝑂4
𝑚𝑚
 100 
 
% 𝑆𝑂4
= = 
𝑚𝑆𝑂4𝐵𝑎
96,0616 
𝑚𝑔
𝑚𝑚𝑜𝑙
233,40
𝑚𝑔
𝑚𝑚𝑜𝑙
𝑚𝑚
 100 
 
 
% 𝑆𝑂4
= = 
𝑚𝑆𝑂4𝐵𝑎
𝑚𝑚
 41,1575 
Porcentaje de azufre 
% 𝑆 = 
𝑚𝑆𝑂4𝐵𝑎
𝐴𝑠
𝑃𝑀𝐵𝑎𝑆𝑂4
𝑚𝑚
 100 
 
% 𝑆 = 
𝑚𝑆𝑂4𝐵𝑎
32,064
𝑚𝑔
𝑚𝑚𝑜𝑙
233,40
𝑚𝑔
𝑚𝑚𝑜𝑙
𝑚𝑚
 100 
 
% 𝑆 = 
𝑚𝑆𝑂4𝐵𝑎
𝑚𝑚
 13,7377 
 
Si la muestra es liquida como el agua potable 
Se expresan los resultados en p.p.m. SO4
= 
 
 1 p.p.m. = 1 
𝑚𝑔
𝐿
 
𝑝. 𝑝. 𝑚. 𝑆𝑂4
= = 
𝑚𝑆𝑂4=
𝑉𝑚
 = 
𝑚𝑔
𝐿
 
 
 𝑚𝑆𝑂4= = 𝑚𝑆𝑂4𝐵𝑎
𝑃𝑀𝑆𝑂4
𝑃𝑀𝐵𝑎𝑆𝑂4
 
 
 𝑝. 𝑝. 𝑚. 𝑆𝑂4
= = 
𝑚𝑆𝑂4𝐵𝑎
𝑃𝑀𝑆𝑂4
𝑃𝑀𝐵𝑎𝑆𝑂4
𝑉𝑚
 
 
𝑝. 𝑝. 𝑚. 𝑆𝑂4
= = 
𝑚𝑆𝑂4𝐵𝑎 ∗ 0,4116
𝑉𝑚
 
𝑚𝑔
𝐿
 
	Análisis Gravimétrico
	ANALISIS GRAVIMETRICO: Porque la última medida que se realiza en el método de ensayo es una medida de masa
	𝑷 = 𝒎∗ 𝒈
	Objeto
	Procedimiento