Química analítica
La química analítica és la branca de la química que consistix en l'anàlisis de mostres de substàncies diverses per determinar-ne la seua composició química; així com l'estudi de les tècniques per fer anàlisis i estudiar les dades (quimiometria). Hi ha dos tipos principals d'anàlisis química:
- Anàlisis qualitativa, que pretén establir la presència o absència d'un determinat element o compost químic en la mostra per sobre d'un determinat nivell.
- Anàlisis quantitativa, que pretén mesurar la quantitat o proporció exacta d'un determinat element o compost químic en la mostra. Este és el tipo d'anàlisis més freqüent en la química analítica moderna.
En química analítica cal posar una cura especial en la recollida i tractament de les mostres, i utilisar les ferramentes estadístiques adequades per tal de poder obtindre la màxima precisió i exactitut de les mesures.
Les tècniques físico-químiques utilisades són molt variades. Les més habituals hui en dia es basen en l'espectroscòpia. També existixen tècniques clàssiques com la gravimetria i la volumetria, tècniques basades en mesures elèctriques ha siga de potencial (potenciometria), el corrent (amperometria) o la relació entre abdós (voltamperometria).
Conceptes usats en química analítica
- Analit: l'analit és la substància (element o compost químic) de la qual s'està determinant la presència o concentració.
- Matriu: la matriu és el conjunt de components que formen la nostra mostra ademés d'aquell o aquells que estem determinant.
- Alíquota: una alíquota és una chicoteta fracció de la mostra que s'agafa en tal de realisar una anàlisis.
Anàlisis química qualitativa
- Artícul principal → Anàlisis inorgànica qualitativa.
Les substàncies inorgàniques són unes 30.000 i estan compostes per la quasi totalitat dels elements químics.
El reconeiximent d'una substància es basa en algunes de les seues propietats químiques, consistents en la formació d'atres noves substàncies fàcilment recognoscibles que, en general, són de naturalea insoluble o gaseosa i posseïxen un color i una olor característica. Tanmateix, no és possible pensar que cada substància, de les decenes de mils existents, puga reconéixer-se per mig d'una reacció diferencial característica d'ella, i encara que els composts minerals es troben o passen en dissolució en forma iònica i el número d'espècies iòniques és enormement més chicotet, ni tan sols per a estes, ni tampoc per als ions més corrents que normalment pot estar presents en una dissolució, es tenen ensaigs específics de reconeiximent, sense que interferixca la possible presència dels atres. Així, per eixemple, si existira un únic clorur insoluble blanc o un únic cromat insoluble groc, es comprendria que en agregar a la dissolució objecte de l'ensaig, un clorur o un cromat soluble, la formació d'un precipitat blanc en el primer cas i groc en el segon seria prova concloent de l'existència en la dissolució investigada del catió en qüestió; pero en ser diversos els clorurs insolubles blancs i diversos els cromats insolubles grocs, la formació o no d'un precipitat serà tan sols la prova que en la dissolució objecte de l'anàlisis existixen o no hi ha els ions metàlics corresponents al grup d'estos composts insolubles. Si un només ensaig no pot resoldre respecte a la possible presència d'un ió determinat, mos permet en canvi decidir sobre l'existència en la dissolució investigada d'un grup particular d'ions i quasi sempre en un número molt reduït. Per este motiu, és necessari establir un mètodo sistemàtic de reconeiximent dels ions que poden existir en dissolució, després d'haver portat el producte que es desija analisar a l'estat de dissolució.
Tots els mètodos de l'anàlisis qualitativa es basen en la formació de composts insolubles per mig de diversos reactius, agregats successivament a la dissolució, després de separar per filtració el precipitat format en cada cas. Cada precipitat, que conté un grup reduït d'ions, es dissol després, totalment o parcialment en els reactius apropiats; s'agreguen nous reactius per a formar precipitats en un número cada vegada menor d'ions fins a arribar a un únic compost insoluble que caracterisa un particular ió. La formació de composts insolubles i la redissolució de precipitats (per formació d'un compost molecular o iònic, poc ionisat) constituïxen els processos químics analítics. L'aplicació sistemàtica del principi del producte de solubilitat constituïx la base teòrica de tota química analítica qualitativa.
Com els mètodos de reconeiximent sistemàtic de cations són relativament més senzills que els d'anions, s'assaja primer la presència de cations i després la d'anions. Tanmateix, la possible presència o absència de molts anions pot ya decidir-se de la de cations existents en la dissolució. Així, per eixemple, si en la dissolució hi ha l'ió bari o l'ió plom, no hi hi ha dubte que no pot estar present l'ió sulfat, l'ió carbonat, ni tots els atres anions que formen sals bàriques o sals de plom insolubles.
Reconeiximent de cations
Hi ha diversos mètodos de reconeiximent de cations, que es diferencien en algun dels reactius agregats a la dissolució per a la precipitació successiva dels grups de composts insolubles corresponents. La majoria d'ells utilisen el gas sulfhídric per a la precipitació d'un cert número de cations com a sulfurs insolubles. L'ensaig sistemàtic de cations es coneix correntment com a marcha analítica de cations. La més senzilla i utilisada ve esquematisada a continuació, indicant-se en ella tan sols els metals més corrents. Compren tradicionalment 5 grups, si be el tercer està dividit en dos subgrups:
- Grup 1: Reactiu HCl. Precipiten els clorurs de: <math>Ag^+</math>, <math>Pb^{++}</math>, i <math>Hg_2^{++}</math>.
- Grup 2: Reactiu <math>SH_2</math>. Precipiten els sulfurs de: <math>As^{+3}</math>, <math>As^{+5}</math>, <math>Sb^{+5}</math>, <math>Sb^{+3}</math>, <math>Sn^{+2}</math>, <math>Sn^{+4}</math>, <math>Hg^{+2}</math>, <math>Pb^{+2}</math>, <math>Cu^{+2}</math>, <math>Cd^{+2}</math>, i <math>Bi^{+3}</math>.
- Grup 3:
- Subgrup a: Reactiu <math>NH_3 + ClNH_4</math>. Precipiten els hidròxits de <math>Fe^{+3}</math>, i <math>Al^{+3}</math>, <math>Cr^{+3}</math>.
- Subgrup b: Reactiu <math>S(NH4)_2 + ClNH_4</math>. Precipiten els sulfurs de <math>Mn^{++}</math>, <math>Zn^{++}</math>, <math>Co^{++}</math>, i <math>Ni^{++}</math>.
- Grup 4: Reactiu <math>CO_3(NH4)_2 + NH_3 + ClNH_4</math>. Precipiten els carbonats de: <math>Ca^{++}</math>, <math>Sr^{++}</math>, i <math>Ba^{++}</math>.
- Grup 5: Reactius distints per al: <math>Mg^{++}</math>, <math>K^+</math>, <math>Na^+</math>, i <math>Li^+</math>.
El desenroll de la marcha analítica és la següent:
Grup 1: la dissolució original, que pot contindre tots els cations, alguns d'ells possiblement en forma d'anió (CrO4-, MnO4-, etc.), es tracta en calent en àcit clorhídric en excés, es deixa refredar i es filtra. El líquit filtrat (líquit I) passa a la investigació del grup 2. El precipitat blanc que ha pogut formar-se pot consistir dels clorurs d'argent, plom i mercuriós, tots o algun d'ells. Una part es tracta en aigua bullent i es filtra en calent. El clorur de plom, relativament soluble, es dissol i en el filtrat pot reconéixer-se este catió per mig d'un yodur o un cromat soluble, que formen yodur o cromat de plom, grocs, molt més insolubles. El residu insoluble en aigua calenta es tracta en amoníac diluït; si s'ennegrix és que existia en ell clorur mercuriós i es forma mercuri metàlics finament dividit. El líquit amoniacal, filtrat, podrà contindre l'argent en forma d'ió complex, Ag(NH3)2+, si en acidificar novament en àcit clorhídric es forma un precipitat blanc coagulós, és que existia efectivament ió argent.
Grup 2: es calfa el líquit I i es fa passar a través d'ell, durant uns minuts, un corrent de sulfur d'hidrogen. S'obté un precipitat, generalment negre, dels sulfurs d'arsènic, antimoni, estany, mercúric, plom (pel fet que el clorur de plom és relativament soluble), coure, cadmi i bismut. Estos sulfurs, que precipiten en mig àcit, en el que la concentració d'ions S-2 procedents del sulfur d'hidrogen és enormement baixa, tenen un producte de solubilitat molt chicotet. El precipitat se separa per filtració i el filtrat (líquit 2) passa a la investigació del grup 3. El precipitat de sulfurs es tracta en polisulfur amònic, Sx(NH4)2; els sulfurs d'arsènic, antimoni i estany, i en molt chicoteta extensió els de mercuri i coure, es dissolen per formar ions complexos i es filtren per a separar les tiosals solubles dels sulfurs que romanen insolubles (de mercuri, plom, coure, cadmi i bismut). La separació de cada un dels metals en el líquit i en el filtrat, per a la seua particular identificació, escapa de l'abast d'esta obra.
Grup 3: el líquit 2 es bull per a eliminar el SH2 dissolt, s'afig un poc d'àcit nítric o de peròxit d'hidrogen per a oxidar el ferro que pot existir de l'estat ferrós al fèrric, s'agrega clorur amònic i s'afig en calent amoníac diluït; precipiten els hidròxits de ferro (fèrric), alumini i crom, que no són solubles en amoníac. La presència del clorur amònic fa tan chicoteta la concentració dels ions OH-, per efecte de l'ió comú, que els hidròxits dels atres metals del grup, encara que relativament insolubles, no poden precipitar. El de ferro és terrós, el d'alumini blanc i el de crom verdós, per la qual cosa el color del precipitat pot servir d'orientació respecte als cations presents, i en separar-lo per filtració, pot investigar-se adequadament per al reconeiximent de cada un dels ions metàlics que poden trobar-se en el mateix. El filtrat obtingut en separar el precipitat dels hidròxits, es bull i s'agrega sulfur amònic acabat d'obtindre. S'obté un precipitat dels sulfurs de manganès, zinc, cobalt i níquel, que se separa per filtració; el filtrat (líquit 3) passa a la investigació del grup 4. El precipitat, el color del qual permet orientar-se respecte als sulfurs presents (els de cobalt i níquel són negres; el de manganés, rosat; el de zinc, blanc), s'investiga adequadament per al reconeiximent particular de cada un dels cations que poden existir. En tractar-lo en àcit clorhídric diluït es dissolen els sulfurs de manganès i zinc i queden insolubles els de cobalt i níquel, que només es dissolen en àcit nítric concentrat o millor en aigua règia.
Grup 4: el líquit 3 conté els metals alcalinotérreus i els alcalins. S'acidifica en àcit clorhídric i es bull per a eliminar el SH2; es filtra en el cas que existixca un precipitat de sofre (si el sulfur amònic contenia un poc de polisulfur) i s'alcalinisa dèbilment en amoníac (pel que es forma clorur amònic), per a després agregar carbonat amònic. Es calfa i el precipitat dels carbonats de calci, estronci i bari se separa per filtració; el filtrat (líquit 4) passa a la investigació del grup 5. La presència d'un excés d'ions NH4+ impedix la precipitació del carbonat magnèsic. El precipitat obtingut es dissol en àcit nítric i s'evapora a sequetat, per a convertir els carbonats en nitrats, que s'investiguen per a reconéixer els cations alcalinotérreus realment existents.
Grup 5: comprén el magnesi i els metals alcalins, normalment sodi i potassi, junt en sals amòniques procedents dels reactius afegits. Per açò, la possible presència d'estes en la dissolució original s'investiga prèviament, per a la qual cosa s'alcalinisa en un lleuger excés de sosa càustica i es calfa; l'existència de sals amòniques es reconeix per l'olor penetrant de l'amoníac. El magnesi s'investiga agregant fosfat disòdic, PO4HNa, al líquit 4; si hi ha present magnesi es forma un precipitat blanc cristalí de fosfat amònic magnèsic, PO4NH4Mg. Els metals alcalins s'investiguen correntment a la flama.
Reconeiximent d'anions
La investigació sistemàtica d'anions és més complexa que la de cations i és més difícil donar un esquema precís d'una marcha analítica d'anions, fins i tot referida als anions més corrents. Molts anions s'han posat de manifest en la investigació de cations, com ara els anions dels àcits insolubles (sílic, etc.), que precipiten en acidular la dissolució, i els anions que contenen metals, que es transformen en compostos metàlics insolubles (arsenits, arsenats, cromats, permanganats, etc) en les distintes fases de la marcha analítica. Atres anions s'assagen prèviament, com l'ió carbonat, +0020 que la dissolució a investigar es prepara de manera que continga únicament les sals alcalines dels anions, la qual cosa se conseguix per tractament en carbonat amònic o sòdic. La separació dels anions en 3 grups es basa en la insolubilitat de les sals bàriques, en la insolubilitat de les sals d'argent, i en la solubilitat de les sals de bari i argent:
- Grup 1: anions les sals de bari de la qual precipiten al mig neutre.
- Insolubles en HCl. SO4-2, SiF6-.
- Insolubles en CH3COOH (AcH). CrO4-, F-, IO3-.
- Insolubles al medi neutre. PO4-2, BO2-, SO3-, S2O3-.
- Grup 2: anions les sals d'argent del qual són insolubles al mig àcit.
- Insolubles en NH concentrat. Fe(CN)6-2, I-, S-2.
- Solubles en NH concentrat. Cl-, Br-, CN-, CNS-, Fe(CN)6-2.
- Grup 3: anions les sals de Ba i Ag del qual són solubles. NO3-, NO2-, ClO3-, ClO4-.
La marcha analítica dels anions és la següent:
- Grup 1: en agregar nitrat o acetat de bari a la dissolució preparada per a la investigació d'anions, neutra o dèbilment alcalina, precipiten les sals de bari insolubles dels àcits sulfúric, fluosilícic, cròmic, fluorhídric, yòdic, fosfòric, bòric, sulfit i tiosulfat. El precipitat se separa per filtració i el líquit es porta a ensajar els anions del grup 2. El precipitat de sals bàriques es tracta en àcit clorhídric, per la qual cosa es dissolen totes elles excepte el sulfat i el fluosilicat bàrics. El precipitat que permaneix s'investiga per a estos anions. El sulfit i el tiosulfat bàrics es descomponen i desprenen SO2, que poden reconéixer-se pel seu olor; a més, el tiosulfat deposita sofre. El líquit que resulta es tracta en un excés d'acetat sòdic, en la qual cosa precipiten novament les sals bàriques insolubles en àcit acètic, estes són el cromat, fluorur i iodat bàrics. Es filtra i el precipitat s'investiga per a cada un dels anions possibles. En neutralisar el filtrat, precipitaran el fosfat i el borat bàrics si els corresponents anions estan presents; el sulfit i el tiosulfat pertanyents a este subgrup s'hauran descompost en tot cas en tractar el primer precipitat en àcit clorhídric.
- Grup 2: el filtrat obtingut de la precipitació de les sals bàriques s'acidifica llaugerament en àcit nítric i s'agrega nitrat d'argent, en la qual cosa precipiten les sals d'argent insoluble dels àcits ferrocianhídric, yodhídric, sulfhídric, clorhídric, bromhídric, cianhídric, tiociànic i ferrocianhídric. El precipitat s'elimina per filtració i el líquit filtrat passa a ensajar els anions del grup 3. El precipitat es tracta en amoníac concentrat, dissolent-se així aquelles sals d'argent, a excepció del ferrocianur, yodur i sulfur d'argent, que permaneixquen insolubles. La investigació del precipitat que queda i el de la dissolució amoniacal resultant permeten establir els anions realment presents. El sulfur d'argent és negre; el yodur, groc; el bromur, dèbilment groc; i les atres sals d'argent, blanques.
- Grup 3: el líquit que s'obté de la precipitació de les sals d'argent s'ensaja per als distints anions que pot haver-hi presents: nitrits, nitrats, clorats i perclorats.
Anàlisis química quantitativa
La determinació quantitativa d'una substància o d'un ió contingut en un determinat producte o en una dissolució, pot realisar-se de dos maneres: gravimètricament i volumètricament. Els mètodos gravimètrics es basen a transformar la substància o ió en una nova substància insoluble, que s'aïlla en estat pur i es pesa; el càlcul de la quantitat de substància que es determina és immediat. Els mètodos volumètrics es basen a agregar a un volum definit de la dissolució que conté la substància o ió en qüestió, el volum precís de dissolució valorada del reactiu adequat, de manera que s'agregue exactament el mateix número d'equivalents de reactiu que de substància existents en el líquid que s'investiga; este procediment rep el nom de valoració.
Mètodos gravimètrics d'anàlisis quantitativa
Perqué una reacció de precipitació puga utilisar-se com a base d'un mètodo gravimètric d'anàlisis és necessari que complixca diverses condicions:
1.- Que la precipitació siga completa i única, açò és, que l'ió que s'analisa quantitativament passe íntegra i exclusivament al compost insoluble format, per a la qual cosa el producte de solubilitat d'este ha de ser el més chicotet possible. Es comprén que la dissolució no pot contindre atres ions que puguen precipitar també en el reactiu agregat i, per això, estes ions han d'eliminar-se prèviament del producte que s'analisa, el qual es designa correntment com a producte problema.
2.- Que el compost insoluble se separe fàcilment per filtració del líquit en qué s'ha format. Per a això, ha de precipitar-se en forma cristalina, en general, en calent, de manera que les partícules microcristalines formades no passen a través dels poros del paper de filtre o dels embuts de placa filtrant empleats en este objecte.
3.- Que el compost precipitat siga una substància definida, perqué la proporció de l'element o ió investigat contingut en el mateix, siga constant; que puga llavar-se, per a eliminar el líquit que el mulla contenint sals, sense que es descomponga i sense pèrdua sensible i apreciable del mateix per dissolució a l'aigua de llavat; i que puga eixugar-se, sense que es modifique, per a poder-lo pesar en estat pur. Si el compost insoluble no té una composició molt definida, el precipitat separat, llavat i sec, es calcina per a transformar-lo en una verdadera substància (com un òxit), que finalment es pesa. Les balances utilisades als laboratoris químics pesen en una precisió de dècimes de miligram.
Mètodos volumètrics d'anàlisis quantitativa
La determinació volumètrica d'una substància es coneix com a valoració. La substància que s'analisa es dissol, i la dissolució es porta a un matràs aforat, completant-se el volum de líquit fins a l'enrasament. El volum de dissolució problema que ha de valorar-se es pren per mig d'una pipeta, i es porta a un matràs de valoració de forma cònica, que es designa com a matràs Erlenmeyer. La dissolució valorada del reactiu, de normalitat (mesura de concentració) exactament coneguda, es porta a una bureta, s'enrasa, i llavors s'inicia la valoració, deixant eixir de la bureta el reactiu, intermitentment, i agitant l'Erlenmeyer, el qual, per la seua forma, fa molt difícil que puga abocar-se un poc de líquit. La dissolució valorada s'agrega fins al punt d'equivalència, açò és, fins al punt en qué la quantitat de reactiu afegit és equivalent a la de substància que es valora continguda en l'Erlenmeyer. Este punt d'equivalència es coneix per mig d'un indicador adequat, que canvia de color en passar el líquit de tenir llaugeríssim excés de substància problema, a tenir un llaugeríssim excés de reactiu, la qual cosa se conseguix en una simple gota d'este. En el punt d'equivalència el número d'equivalents de les dos substàncies reactives és necessàriament el mateix. Si la normalitat de la dissolució problema és N i el volum pres de la mateixa és V, i si la normalitat de la dissolució valorada del reactiu és Nr, i el volum que es gasta d'ella fins al punt d'equivalència és Vr, es té que N = NrVr/V. La dita expressió permet calcular la normalitat de la dissolució problema a partir dels resultats de la valoració. Coneguda la normalitat, pot calcular-se la quantitat de substància problema en un litro o en un volum qualsevol de dissolució i, molt senzillament, la proporció de la mateixa en el producte original dissolt.
Espectroscòpia. Ensaig de metals
En excitar els àtoms d'un element, algun dels electrons del nivell energètic exterior salta a nivells o orbitals superiors de qué cau immediatament al nivell normal, directament o a través de salts intermigs, emetent en cada bot el fotó corresponent. Com la freqüència del quant de llum emés depén directament de la diferència de l'energia de l'electró en les dos òrbites, i estes estan alluntades del núcleu per correspondre a nivells vacants ocupats momentàneament per algun electró superficial, les freqüències emeses seran relativament baixes i la llum corresponent es trobarà al camp visible (llongituts d'ona compreses entre 0,4 i 0,75m) o molt pròxim a ell, a la regió ultraviolada immediata o a la regió infrarroja. Moltes sals calfades en la flama de l'encenedor Bunsen tenen la propietat de pintar-la, en emetre les radiacions de menor freqüència d'espectre. La temperatura de la flama no és capaç d'excitar els àtoms, per la qual cosa els seus electrons són portats a tots els orbitals vacants fins a produir la seua ionisació, motiu pel qual només es produïxen unes poques ralles i la llum emesa té un color definit que pot servir per a identificar el metal en qüestió. Açò permet establir un mètodo sensible per a reconéixer alguns metals existents com a ions en sals volàtils. Un ensaig més precís i sensible que el de la flama es basa a analisar o descompondre la llum emesa en les seues llínies constituents, trobant el seu espectre, llimitat, com hem dit, a les llínies de menor freqüència. L'aparell més usat en tal objecte és l'espectroscopi, el funcionament del qual es basa en el fet que la llum, en passar per un prisma triangular, es desvia o refracta, sent la desviació més gran com més chicoteta és la llongitut d'ona de la llum que incidix i travessa el prisma. La llum que ha d'analisar-se es coloca davant el badall, i en passar a través d'ella, del prisma i d'un sistema de lents, s'obté una image del badall en l'ocular del chicotet ullera de llarga vista. El prisma òptic refracta la llum, és a dir, cada color (cada llongitut d'ona) component d'ella patix una desviació diferent i, per això, l'observador veu tantes llínies com a colors o llongituts d'ona componen la llum ensajada. La llum blanca produïx un número infinit de ralles que es confonen en un espectre continu, pero les llums pintades aquí considerades, donen un espectre de ralles, discontinu, en molt poques ralles. Correntment s'agrega a l'instrument un atre tubo proveït d'escala iluminada, la image del qual se superposta a la de l'espectre. Com es coneix per a cada element el número de ralles i la seua posició en l'escala, la seua presència queda plenament comprovada en reproduir-se l'espectre corresponent.
Anàlisis dels composts orgànics
Els composts orgànics contenen pocs elements, perqué la majoria estan formats de dos a cinc elements, entre els que sempre es troben el carbono i l'hidrogen, encara que a vegades s'inclouen com orgànics composts del carbono no hidrogenats. Els atres elements possibles, en orde d'importància, són l'oxigen, el nitrogen, els halògens, el sofre i el fòsfor, si be atres elements com el silici, l'arsènic, l'antimoni, el bismut, el mercuri i el plom, formen a vegades part de composts orgànics, naturals o preparats al laboratori, així com els metals alcalins i alcalinotérreu que constituïxen fonamentalment les sals dels distints àcits orgànics. L'anàlisis d'un compost orgànic comprén l'anàlisis qualitativa, l'anàlisis quantitativa i l'anàlisis funcional. En el cas de supondre-se que el compost es troba en estat impur, es purifica prèviament per mig de cristalisació, destilació, sublimació, extracció líquit-líquit, entre atres. El criteri de purea pot jujar-se segons les seues constants físiques (punt de fusió, punt d'ebullició, densitat, solubilitat, etc.).
Anàlisis qualitativa
Es realisa investigant la presència dels elements constituents, especialment del carbono, de l'hidrogen i del nitrogen i menys sovint dels halògens, del sofre i del fòsfor. El carbono es reconeix perqué en calfar la substància, es carbonisa o crema. Calfada en òxit cúpric en un tubo d'ensaig, s'oxida i forma CO2, que es recull sobre l'aigua de calç, donant un precipitat de carbonat càlcic, CO3Ca. L'hidrogen existent s'oxida formant aigua, que es deposita en els parts superiors del tubo. El nitrogen pot investigar-se mitjançant el calfament de la substància en calç iodada, en la qual cosa el nitrogen es desprén en forma d'amoníac, o mitjançant la fosa de la substància en sodi metàlic, i en este cas es forma cianur sòdic, que es convertix en ferrocianur en afegir una sal ferrosa. Els halògens es reconeixen calfant un poc de substància en òxit cúpric en una flama no lluminosa; si hi ha halògens, la flama es pinta en vert per la volatilitat de l'halur de coure corresponent. El sofre es reconeix mitjançant la fusió en sodi, la qual cosa dona lloc a la formació de sulfur sòdic, la dissolució aquosa de la qual, tractada en dissolució d'acetat de plom, produïx un precipitat negre de sulfur de plom.
Anàlisi quantitativa
Es du a terme utilisant com a base els mètodos indicats per a l'anàlisis qualitativa. Es partix d'una quantitat determinada de substància, es recull i pesa el diòxit de carbono, així com el vapor d'aigua formats, a fi de calcular el tant per cent de carbono i hidrogen en el compost. El vapor d'aigua s'absorbix primerament en un tubo que conté clorur càlcic anhidre i el diòxit de carbono s'absorbix en una dissolució concentrada de potassa càustica. La quantitat de nitrogen es determina en passar este element a l'estat lliure i en llegir el volum resultant (mètodo de Dumes), o be a través de la seua transformació en amoníac, que es recull en excés d'àcit sulfúric valorat (mètodo de Kjeldahl). Els atres elements es transformen convenientment a l'estat iònic (ions halur, sulfat, fosfat, etc), seguint-se després els mètodos corrents de l'anàlisis inorgànica quantitativa. Els halògens es determinen, correntment, calfant la substància en àcit nítric concentrat i un poc de nitrat d'argent. L'oxigen no es determina, sino que es calcula la seua proporció per diferència. Els resultats de l'anàlisis quantitativa faciliten el càlcul de la fòrmula empírica; calculant el pes molecular podrem obtindre la fòrmula molecular. Pero el problema no queda resolt, ya que a causa de la isomeria, la mateixa fòrmula molecular pot correspondre a distintes substàncies. Per a decidir quina substància és la investigada fa falta anàlisis funcional, que consistix a determinar les posicions que ocupen els àtoms a la molècula.
Vejau també
Enllaços externs
- American Chemical Society: Division of Analytical Chemistry (en anglés)
- Royal Society of Chemistry: Analytical Gateway (en anglés)
- Annual Review of Analytical Chemistry (en anglés)
| |||||||
