Fundamentos Esenciales y Clasificación de Métodos en Química Analítica

Conceptos Fundamentales en Química Analítica

Alícuota:

Es la parte de la muestra ya preparada que se emplea en el procedimiento analítico.

Exactitud:

Es una expresión del grado de coincidencia entre el resultado experimental propuesto y el valor considerado verdadero.

Precisión:

Es el grado de concordancia dentro de una serie de resultados cuando se aplica el mismo procedimiento.

Sensibilidad:

Capacidad para detectar o medir pequeñas concentraciones de analitos presentes en la muestra.

Calibración:

Es una operación que establece una relación entre los valores proporcionados por un instrumento y los proporcionados por un patrón de referencia.

Representatividad:

Es el grado de coherencia que existe entre los resultados obtenidos en el laboratorio y el problema planteado.

Trazabilidad:

Propiedad del conjunto de acciones que permite seguir la historia durante la producción de un resultado analítico.

Objetivo y Clasificación de los Métodos Analíticos

Objetivo de la Química Analítica

El objetivo principal es obtener información química sobre la composición de productos o sistemas valorados, con el fin de facilitar datos y argumentos que ayuden a la resolución de problemas científicos.

Clasificación de los Métodos Analíticos

Los métodos se clasifican según diversos criterios:

• Según su finalidad: Análisis cualitativo, cuantitativo y estructural.
• Según la naturaleza de los analitos: Análisis inorgánicos, orgánicos y bioquímicos.
• Según la cantidad de muestra: Macroanálisis, mesoanálisis, microanálisis, submicroanálisis y ultramicroanálisis.
• Según la proporción relativa: Análisis de macrocomponentes, de microcomponentes y de trazas.
• Según la posible destrucción de la muestra: Análisis destructivos y no destructivos.
• Según la técnica analítica utilizada: Análisis clásico e instrumentales.

Diferencia entre Métodos Analíticos Clásicos e Instrumentales

Métodos Clásicos

Son más fáciles de ejecutar y requieren menos medios. Por ejemplo, la medida de la conductividad de una muestra de tiosulfato. Se clasifican en métodos volumétricos y gravimétricos.

Métodos Instrumentales

Requieren instrumentación analítica especializada. Por ejemplo, la medida de la conductividad de una muestra de agua. Se clasifican en métodos electroanalíticos, ópticos, de separación y otros métodos.

Aplicación de los Métodos Analíticos

• Análisis Volumétrico: Dureza del agua, grado de acidez del vinagre y contenido de calcio en leche.
• Análisis Gravimétrico: Cenizas en carne, residuo seco de un agua, contenido de gluten en pan.

Patrones, Indicadores y Volumetrías

Patrón Primario y Características

Es una sustancia adecuada para preparar disoluciones de concentración conocida por pesada directa. Debe cumplir con las siguientes características:

• Pureza alta.
• Inalterable.
• Peso equivalente alto.
• De fácil detección de impurezas.

Clasificación de Sistemas Indicadores

Indicadores Químicos

• Autoindicadores.
• Especie añadida:
  • Internos: Coloreados, fluorescentes, turbidimétricos, de adsorción.
  • Externos.

Indicadores Instrumentales

• Electroquímicos: Potenciométricos, amperométricos, conductimétricos.
• Ópticos: Fotométricos.
• Otros.

Clasificación de los Métodos Volumétricos

Basados en la Combinación de Iones

• Ácido-Base: Consiste en el intercambio de iones H⁺.
• Complejos: Consisten en la formación de compuestos de coordinación.
• Precipitación: Consiste en la formación de especies poco solubles.

Basados en la Transferencia de Electrones (Oxidación-Reducción)

Son métodos basados en el intercambio de electrones (e⁻).

Tipos de Valoraciones Volumétricas

Valoración Directa

El reactivo valorante se añade al analito hasta completar la reacción.

Valoración Indirecta

Consiste en añadir al analito un exceso de alguna especie que reaccione con él y valorar finalmente el exceso.

Valoración por Retroceso

Se añade un exceso conocido de un reactivo conocido para valorar posteriormente el exceso con un segundo reactivo.

Valoración por Desplazamiento

Cuando no se tienen los indicadores adecuados, se recurre a esta técnica, en la que el analito se trata con un exceso de complejo, produciéndose el desplazamiento del ion Mg²⁺.