manual lab. qa ago 14

8/19/2019 Manual Lab. QA Ago 14

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Facultad de Ciencias QuímicasLicenciatura en Química Industrial

Manual de Laboratorio

de Química Analítica

M.C. Ma. Mayela de la Fuente DávilaM.C. Isabel del Carmen Sáenz TaveraM.C. Perla Elizondo MartínezM.C. Heriberto Castro Sandoval

Agosto del 2014


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Manual de Laboratorio de Química Analítica

Agosto 20142

ÍNDICECONTENIDO PÁGINA

CAPÍTULO I

INTRODUCCIÓN AL LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA 4

CAPÍTULO IIPRINCIPALES OPERACIONES DEL LABORATORIO DE QUÍMICAANALÍTICA Y MANEJO DE RESIDUOS. 15

MANEJO DE MATERIAL VOLUMÉTRICO 36

CAPÍTULO III EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE LOS DATOS ANALÍTICOS 39

PRECISIÓN Y EXACTITUD DE MATERIAL VOLUMÉTRICO 54

CALIBRADO DE UNA PIPETA 57

CAPÍTULO IV

MÉTODOS VOLUMÉTRICOS DE ANÁLISIS 60

1. Preparación de Disoluciones Valorantes

PREPARACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN VALORANTE DE HIDRÓXIDO DE SODIO 69

PREPARACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN VALORANTE DE ÁCIDO CLORHÍDRICO 73

PREPARACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN VALORANTE DE EDTA 77

PREPARACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN VALORANTE DE ZINC 79

PREPARACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN VALORANTE DE KMnO4 81

PREPARACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN VALORANTE DE Na2S2O3 84

2. Aplicaciones de Métodos Volumétricos REDOX

DETERMINACIÓN DE CALCIO 87

DETERMINACIÓN DE HIPOCLORITO DE SODIO 91


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3. Aplicaciones de los Métodos Volumétricos de Neutralización

DETERMINACIÓN DE ÁCIDO SULFÚRICO 94

DETERMINACIÓN DE CARBONATO Y CARBONATO ÁCIDO DE SODIO 97

4. Aplicaciones de los Métodos Volumétricos de Precipitación DETERMINACIÓN DE CLORUROS POR EL MÉTODO DE MOHR 100

5. Aplicaciones de Métodos Volumétricos de Formación de Complejos

DETERMINACIÓN DE DUREZA EN EL AGUA 103

DETERMINACIÓN DE NIQUEL CON EDTA 107

CAPÍTULO V

MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS 110

DETERMINACIÓN DE Ni CON DIMETILGLIOXIMA 114

DETERMINACIÓN DE BARIO 118


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CAPÍTULO I

INTRODUCCIÓN AL LABORATORIO DE QUÍMICAANALÍTICA

1. Metodología de TrabajoEn esta sección se incluyen algunas recomendaciones generales que pueden ser de

utilidad para hacer más eficiente y seguro el trabajo de laboratorio, sin embargo, es el

maestro del curso el único responsable de determinar la metodología de trabajo que

considere más adecuada para lograr los objetivos fijados y deberá presentarla a los

alumnos en la primera sesión de laboratorio.

1.1 Medidas de seguridad, limpieza y orden.Es obligación del alumno leer completa y cuidadosamente la Política de Seguridad y

Salud de la F.C.Q. y el Reglamento General de Laboratorios de la Facultad de

Ciencias Químicas que se incluyen en los puntos 3 y 4 de este capítulo respectivamente.

Además de seguir las normas de seguridad ahí establecidas se recomienda considerar las

siguientes.

• Una de las formas de reducir la frecuencia y severidad de los accidentes es

manteniendo el área de trabajo limpia y ordenada. Si un reactivo se derrama, limpie

inmediatamente la superficie de la mesa de trabajo siguiendo las recomendaciones

adecuadas según el tipo de reactivo derramado.

• No introduzca papeles o materiales insolubles en los desagües o piletas.• Los residuos generados en los experimentos no deben ser vertidos al drenaje, sino

que se debe cumplir con el procedimiento para la disposición de sustancias que

opera en la Facultad de Ciencias Químicas. Además se debe tomar nota en el diario

de laboratorio de la cantidad de residuo que se va a disponer y el colector utilizado.

• Para retirar de la llama del mechero el material de vidrio se deben emplear las

pinzas apropiadas o protectores térmicos en los dedos (pulgar e índice). Los

protectores se pueden obtener cortando trozos de 4 cm de largo de tubo de hule

flexible (2 cm de diámetro) cortados longitudinalmente. Antes de retirar un vaso de

la llama apague el mechero o retírelo a una distancia prudente.

• Al iniciar el curso de laboratorio, asegúrese de conocer en detalle la localización yfuncionamiento del equipo de emergencia tal como fuentes de lavado de ojos,

duchas de seguridad, extinguidores, botiquín de primeros auxilios, etc.


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1.2 Manejo de reactivos químicos.De acuerdo a su calidad las sustancias químicas que se emplean en un laboratorio son de

grado técnico, puro y reactivo; tanto la calidad como el costo del producto aumentan en el

orden mencionado. En Química Analítica se emplean sustancias grado reactivo para

poder emitir un resultado confiable. A continuación se enumeran algunas

recomendaciones para su manejo.• Al manejar productos químicos tome en cuenta las siguientes precauciones:

! Evite el contacto con la piel.

! No los lleve a la boca en ninguna circunstancia.

! No inhale sus vapores.

! Cuando sea necesario, efectúe las operaciones químicas en la campana de

extracción.

• Los cianuros metálicos, sales de mercurio, arsénico, plomo, cadmio y bario así

como el ácido oxálico, son extremadamente tóxicos. El mercurio elemental, al

derramarse se rompe en una gran cantidad de esferas muy pequeñas que producen

una presión de vapor bastante considerable. El vapor de mercurio, aun a pequeñas

concentraciones, es en extremo tóxico. Por consiguiente, informe al maestro del

curso cuando se ha derramado mercurio. Los disolventes orgánicos volátiles

producen vapores que pueden ser tóxicos cuando se prolonga su inhalación. El

ácido perclórico reacciona violenta, y muchas veces explosivamente con la materia

orgánica.

• El enjuague final del equipo para el análisis cuantitativo así como la preparación y

dilución de disoluciones debe ser con agua destilada o desionizada. El agua

desionizada se obtiene haciéndola pasar a través de una serie de columnas

empacadas con resinas de intercambio iónico que eliminan todos los cationes yaniones diferentes a los del agua. En la mayor parte de los casos, el agua destilada

y el agua desionizada son igualmente satisfactorias. Aunque los procedimientos de

este manual señalan agua destilada, se puede usar agua desionizada a menos que

se indique lo contrario.

• No introduzca espátulas o pipetas en los frascos de reactivo, ya que puede

contaminar todo el contenido. Para tomar un reactivo es preferible verter la porción

deseada en un vaso o vidrio de reloj.

• Los reactivos no usados no deben regresarse al frasco original sino que se debe

disponer de ellos utilizando el colector correspondiente siguiendo las

recomendaciones pertinentes.• Los tapones de los frascos no deben dejarse directamente sobre la mesa;

manténganse en la mano durante las manipulaciones. Asegúrese de tapar los

frascos inmediatamente después de extraer las porciones necesarias.

• La forma correcta para diluir un ácido (o base) concentrado, especialmente el ácido

sulfúrico, consiste en verter el ácido sobre el agua y no a la inversa. De esta

manera, el calor de la dilución se disipa en el agua y no se producen salpicaduras.


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1.3 Diario de laboratorio.El maestro responsable del curso señalará el tipo de diario que se usará, el contenido del

mismo y la forma de llevarlo. Además de las indicaciones que él proporcione tome en

cuenta las observaciones siguientes.

• Identifique su diario con todos los datos pertinentes.

• Numere las páginas e incluya un índice.• Indique la fecha en que se realiza cada sesión.

• El diario debe mantenerse limpio y ordenado ya que el desorden y la falta de datos

conducen a errores en los resultados finales y, en ocasiones, a una total

incapacidad para efectuar los cálculos.

• El diario de laboratorio debe estar siempre al día en el registro de los trabajos

efectuados. El maestro podrá revisarlo en cualquier momento y sin previo aviso.

• Los registros no se limitan a los valores numéricos necesarios para los cálculos. Anótense todas las observaciones que se juzguen pertinentes, tales como un

cambio de color inesperado, alguna característica especial de un precipitado o una

titulación de un punto final poco definido.

¡No deje nada a la memoria, recuerde que lo escrito no se olvida!

1.4 Optimización del tiempo de laboratorio.El logro de resultados correctos es solamente una parte de los trabajos experimentales.

También es de gran importancia obtenerlos en un tiempo razonable. El análisis más

meticulosos puede ser un desperdicio si sus resultados llegan tardíamente al interesado.

A continuación se describen algunas recomendaciones para lograr una mayor eficiencia

en el trabajo de laboratorio.• Siga las instrucciones recibidas; los errores consumen tiempo muy valioso.

• El estudiante puede y debe consultar al maestro del curso cuando tenga dudas

sobre un experimento pero es muy recomendable que trate de resolver los

problemas que se presenten pensando con lógica y repasando las secciones

correspondientes de éste y otros textos. El estudiante tiene suficiente capacidad

para pensar y razonar y por lo tanto no debe efectuar los experimentos como un

autómata.

• El empleo eficiente del tiempo de laboratorio exige que el alumno haya estudiado el

fundamento del experimento a realizar, así como también que planee el trabajo

anticipadamente. En dicha planeación se recomienda considerar: lista del equipo ymaterial que va a necesitar, los reactivos que requerirá, un esquema o bosquejo del

procedimiento a seguir, así como las normas de seguridad para ese experimento.

• El contar anticipadamente con todo el material de laboratorio necesario para

desarrollar la práctica es de primordial importancia para terminar el trabajo en el

tiempo establecido. En cada práctica se señala el material que necesita y en el

punto 5 de este capítulo se presenta una lista completa para todo el curso.


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2. Material necesario para el desarrollo del trabajoexperimentalEn cada práctica se describe el material de laboratorio que se ocupará en el experimento

correspondiente. Sin embargo, si decide adquirir el material total que ocupará en todo el

curso a continuación se ofrece la lista.

1 diario de laboratorio

1 bata de laboratorio de manga larga y hasta la rodilla de algodón

1 lentes de seguridad

1 candado de seguridad

1 secador

1 bolsa con detergente

1 espátula acanalada de acero inoxidable

1 vidrio de reloj de 100 mm

1 probeta de 50 mL

1 piseta

1 agitador de vidrio

1 pinzas para crisol

1 pinzas para vaso de precipitado

1 tela de asbesto

1 soporte universal

1 pinzas para soporte

1 propipeta

1 mechero Bunsen

1 tripié1 desecador (normalmente es fabricado por el alumno)

2 vasos de precipitados de 50 mL

1 vaso de precipitados de 250 mL


1 manguera

1 termómetro

2 pipetas graduadas de 10 mL

1 frasco de plástico de 250 mL con tapa ( para disolución valorante)

2 frascos de vidrio o plástico de 100 mL con tapa ( para disoluciones valorantes)

1 frasco de vidrio o plástico de 250 mL con tapa ( para disolución valorante)1 frasco de vidrio o plástico ámbar de 500 mL con tapa ( para disolución valorante)

1 frasco de vidrio o plástico ámbar de 250 mL con tapa ( para disolución valorante)

8 frascos de vidrio o plástico de 100 mL con tapa ( para contener muestras problema)


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El material que se describe a continuación normalmente es proporcionado por la

Facultad de Ciencias Químicas, sin embargo se sugiere corroborarlo con su maestro

en la primera sesión del laboratorio.

1 pipeta volumétrica de 10 mL

1 pipeta volumétrica de 25 mL1 crisol Gooch #0



1 matraz de aforación de 100 mL

1 embudo de filtración rápida

1 bureta de 50 mL

1 matraz Erlenmeyer de 250 mL

1 matraz quitasato con adaptador para crisol Gooch

3. Política de Seguridad y Salud de la F.C.Q.Es política de la Facultad de Ciencias Químicas contribuir al bienestar de todos sus

integrantes, así como también al de la comunidad mediante:

• Proveer y mantener condiciones académicas y educativas, adecuadas que brinden

seguridad, higiene y orden.

• Realizar acciones responsables encaminadas a proteger el medio ambiente.

• Realizar actividades de una manera ética cumpliendo con las legislaciones

aplicables y vigentes, así como los estándares, normas y procedimientos internos y

universitarios.• Buscar la integración y mejora continua en el grado de control y protección que los

procesos y prácticas se ofrecen a todos sus integrantes a la comunidad y medio

ambiente.

Todo integrante de la Institución realizará sus actividades acorde a los principios

anteriores. Así mismo, toda persona que supervise o dirija cualquier actividad, asegurará

que éstos se cumplan.

4. Reglamento General de Laboratorios de la F.C.Q.Artículo 55. Es responsabilidad de la administración de cada laboratorio, mantenerlo encondiciones adecuadas de Seguridad, Higiene y Orden.

Artículo 56. Antes de iniciar las prácticas, el profesor inspeccionará las condiciones

físicas del laboratorio y de encontrar situaciones que representen riesgo grave, deberá

reportar dicha situación al Jefe de Laboratorio y/o al asistente o auxiliar del mismo, para


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que sea corregida. En caso de que no exista la posibilidad de atención inmediata, la

práctica será suspendida.

Artículo 57. Si durante la práctica surgiera una condición que ponga en riesgo grave la

Salud y/o Seguridad de las personas, equipos, materiales o instalaciones; se procederá a

suspender la práctica debiendo informar al Jefe de Laboratorio y/o al asistente o auxiliardel mismo, elaborando el reporte correspondiente por escrito.

Artículo 58. Los alumnos solo podrán trabajar en el horario asignado a su práctica

registrado en la Secretaría de Servicios Escolares, siempre con la presencia del profesor

titular. En ausencia del profesor, la práctica no podrá ser realizada.

Artículo 59. Se deberá cumplir y respetar la calendarización de prácticas fijada y

autorizada por la Jefatura de Carrera. Así mismo, se deberán efectuar las prácticas

establecidas por sesión, permitiéndose, cuando sea necesario a juicio del profesor,

efectuar cambios en la programación de las mismas notificando por escrito al Jefe de

laboratorio y/o asistente o auxiliar, y éste otorgará la autorización acorde con la

disponibilidad del laboratorio. En caso de requerirse sesión (es) extraordinaria (s), el

profesor deberá solicitar por escrito la autorización de la(s) misma(s) al Jefe de

Laboratorio y/o al asistente del mismo y éste otorgará el permiso acorde con la

disponibilidad de las instalaciones.

Artículo 60. Al inicio del semestre se le deberá solicitar al alumno el equipo de seguridad

adecuado a las prácticas de laboratorio que va a cursar.

Artículo 61. El profesor deberá cumplir con el uso del equipo de protección personal

básico de laboratorio; también es responsabilidad del profesor verificar que antes de

iniciar la práctica, todos los alumnos cuenten con su equipo de protección personal básico

como es: lentes de seguridad, bata larga de algodón, pantalón largo de algodón

(preferentemente) y zapatos cerrados, debiendo encontrarse el equipo en buenas

condiciones.

Artículo 62. El alumno que no cumpla con los requisitos anteriores, no podrá realizar la

práctica.

Artículo 63. Si el profesor no cumple con los requisitos anteriores, el Jefe de Laboratorio

o la persona encargada del mismo al momento de la práctica, suspenderá la sesión y

emitirá un reporte que deberá enviarse al Jefe de Carrera, quién lo investigará y

procederá según corresponda a:

I. Amonestar en privado al profesor.

II. Remover al profesor del grupo.


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Artículo 64. El profesor deberá asegurarse que los alumnos utilicen adecuadamente el

equipo de protección personal durante el desarrollo de la práctica y llevará un registro de

los alumnos que sean observados sin usar su equipo de protección personal o usándolo

de maneras inadecuada. Cada registro contará como una falta al Reglamento General de

Laboratorios.

Artículo 65. La acumulación de cuatro faltas al Reglamento General de Laboratorios

implica una suspensión definitiva del alumno en ese curso práctico en el semestre y la no

acreditación del mismo.

Artículo 66. En lo referente al abastecimiento, consumo y desecho de reactivos o

sustancias peligrosas se deberá cumplir con las siguientes disposiciones:

I. Los reactivos son proporcionados por la Facultad, por lo que se pide a los

administradores de los laboratorios, profesores y alumnos, hacer uso racional de los

mismos, utilizando solo lo necesario y evitando el desperdicio.

II. Cumplir con el procedimiento para el almacenaje y disposición de sustancias, el cual

se encuentra publicado en los laboratorios de la Facultad y en todos los manuales

de prácticas.

Artículo 67. El profesor deberá permanecer en el laboratorio durante todo el desarrollo de

la práctica.

Artículo 68. Por procedimiento de registro de asistencia, es necesario que el profesor

permanezca en un lugar visible.

Artículo 69. Por razones de Seguridad y Orden esta prohibido en el laboratorio:

I. Correr.

II. Utilizar lenguaje obsceno o palabras altisonantes.

III. Hacer bromas.

IV. Utilizar radiograbadoras, audífonos, radios, teléfonos celulares, o cualquier otro

artefacto que no sea necesario para la realización de sus prácticas.

V. Introducir e ingerir alimentos o bebidas.

VI. Fumar.

VII. El ingreso de personas ajenas a la Facultad o al grupo que desarrolla la práctica.VIII. El uso de calzado con tacones de altura superior a 4cm o calzado abierto.

IX. Cabello largo (las personas con esta característica deberán recoger su cabello y

sujetarlo adecuadamente como medida de prevención para evitar el contacto con el

fuego o sustancias peligrosas).

X. Uso de pantalones cortos, bermudas, falda, vestido ó gorras (a menos que sean

parte del equipo de seguridad).


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XI. Y en general todo acto y/o conducta que incite al desorden.

Cualquier violación a lo establecido en este punto se considera como una falta al

Reglamento General de Laboratorios.

Artículo 70. Toda persona tiene la obligación de reportar por escrito actos y/o

condiciones inadecuadas al responsable inmediato superior, utilizando para ello el formatode "Informe de Actos y Condiciones".

Artículo 71. Todo alumno que sufra una lesión deberá reportarla al profesor encargado

de la práctica y de no encontrarse éste en ese momento, deberá dirigirse con el Jefe de

Laboratorio y/o asistente del mismo.

Artículo 72. Todo empleado que sufra una lesión deberá reportarla a su jefe inmediato.

Artículo 73. Todo accidente ocurrido en los laboratorios deberá ser atendido para su

control por la primera persona capacitada y enterada de la situación.

Artículo 74. Todo accidente ocurrido en los laboratorios deberá ser investigado acorde

con lo establecido en el Procedimiento de Investigación de Accidentes de la Facultad.

Artículo 75. Al término de la práctica, el profesor será responsable de supervisar que los

alumnos ordenen y limpien su lugar de trabajo, asegurándose de que el laboratorio sea

entregado a la administración del mismo en las mismas condiciones que lo recibieron.

Para asegurarse de que se cumpla con este lineamiento, el profesor y el auxiliar (o Jefe

de Laboratorio) realizarán un recorrido de inspección, registrando el resultado de la mismaen el formato correspondiente.

Artículo 76. La persona que se presente bajo el efecto del alcohol o drogas, que incurra

en actos de violencia, cause daño intencional a la propiedad, actúe con negligencia o que

tome objetos o valores sin autorización, será reportada de manera inmediata ante la

Comisión de Honor y Justicia de la Junta Directiva de la Facultad, quien tomará las

acciones correspondientes al caso.

Artículo 77. El Reglamento General de Laboratorios en su totalidad, es aplicable a todo

personal integrante de la Facultad.

Artículo 78. Todo lo no contemplado en el reglamento, será resuelto por el Comité de

Seguridad e Higiene de la Facultad.


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5. Repaso de conceptos básicos: Expresiones deconcentraciónLas mezclas de sustancias, incluyendo las de líquidos, son bastante frecuentes en el

análisis químico. Generalmente se desea expresar el contenido de uno de los

componentes en dicha mezcla, lo que en una disolución recibe el nombre de

concentración. En los siguientes párrafos se describen las formas de expresión deconcentración de mayor importancia. Para mayores detalles sobre este tema, se

recomienda consultar el texto complementario que cubre los principios teóricos.

a) Porcentaje en pesoEl porcentaje en peso, % p/p, se refiere a las partes en peso de un componente o soluto,

por cien partes en peso de la mezcla o disolución.

% p/p = (peso de soluto / peso de disolución) X 100

b) Porcentaje en volumenEl porcentaje de volumen en volumen, % v/v, también llamado porcentaje en volumen, se

refiere a las partes en volumen de un componente, por cien partes en volumen de la

mezclas o disolución.

% v/v = (volumen de soluto / volumen de disolución) X 100

c) Porcentaje de peso en volumenEl porcentaje de peso en volumen, % p/v, se refiere a las partes en peso de un

componente o soluto, en cien partes en volumen de la mezcla o disolución. Las unidadesde peso y volumen que se empleen deben ser compatibles, por ejemplo, kilogramos y

litros, gramos y mililitros, etc.

% p/v = (peso de soluto / volumen de disolución) X 100

Puesto que el volumen de una disolución depende de la temperatura, al indicar un valor

de % v/v o %p/v, ésta debe especificarse, sí no se indica, se supone que se trata de la

temperatura ambiente. Si se conoce la densidad de una disolución a una determinada

temperatura, el porcentaje del peso en volumen puede transformarse a porcentaje de

peso en peso y viceversa.

d) Partes por millónPara soluciones muy diluidas la concentración se expresa a menudo en partes por millón

(ppm).

ppm = (peso de soluto / peso de disolución) X 106


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Considerando que la densidad de una disolución acuosa muy diluida es aproximadamente

1 g / mL, 1 L de esa disolución pesaría 106 mg y en ese caso la expresión para ppm sería

la siguiente:

ppm = peso de soluto en mg / volumen de disolución en L

e) MolaridadLa molaridad, abreviada M, expresa el número de moles de una sustancia en 1 litro de

disolución (no en un litro de disolvente). Puesto que el volumen de una disolución

depende de la temperatura, ésta debe especificarse al señalar la molaridad (de otra forma

se supone que es la temperatura ambiente).

M = cantidad de soluto en moles / volumen de disolución en L

Es importante señalar que en el caso de solutos que se disocian en iones o que forman

complejos al momento de disolverse, se puede manejar su concentración de dos

maneras:

• Concentración analítica: Se refiere a la cantidad de soluto disuelto en cierto volumen

de disolvente sin importar bajo que forma química se encuentre el mismo en la

disolución; es decir, nos proporciona información sobre como se preparó la disolución

sin especificar que pasó con el soluto durante el proceso de disolución. Algunos

autores se refieren a ésta concentración con el término de formalidad (F).

• Concentración de equilibrio: Es la concentración real de cada una de las especies

formadas al disolver un soluto. Algunos autores se refieren a esta concentración con eltérmino de concentración real .

En el siguiente ejemplo se ilustra la aplicación de los conceptos de concentración analítica

y concentración real.

Se prepara una disolución pesando 0.5800 g de cloruro de sodio, disolviendo

con agua destilada y aforando a un volumen de 100 mL. Al respecto conteste

las siguientes preguntas:

a) ¿Cuál es la concentración analítica del cloruro de sodio?

b) ¿Cuál es la concentración real del cloruro de sodio, del ion cloruro y delion sodio presentes en la disolución?

Respuesta:

a) La concentración analítica del NaCl es igual a 0.1 M

b) En cuanto a las concentraciones reales de las diferentes especies

presentes en la disolución se toma en cuenta que el NaCl se disocia

completamente al disolverse en agua, por lo tanto:


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Concentración real de NaCl = 0

Concentración real de Na+ = 0.1 M

Concentración real de Cl-

= 0.1 M

f) Otras expresiones de concentración

En el laboratorio, es frecuente expresar la dilución de reactivos puros o solucionesconcentradas en la forma 1:n ó 1+n. Cualquiera de estos términos, siendo el primero el

que se utilizará en este manual, significa que un volumen de la disolución o del reactivo se

diluye con n volúmenes de agua. A menos que se especifique lo contrario, se supone que

se trata de disoluciones concentradas. Aunque podría parecerlo, este método no es

ambiguo, pues la mayor parte de los ácidos, el amoníaco acuoso y las disoluciones de

hidróxidos de sodio y potasio, son suministradas a una concentración nominal constante

por todos los fabricantes.

Las concentraciones de las mezclas de disolventes se expresan de manera similar; de

esta forma, metanol-agua 2:3 significa que se mezclan dos volúmenes de metanol con

tres volúmenes de agua.


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CAPÍTULO II

PRINCIPALES OPERACIONES DEL LABORATORIO DEQUÍMICA ANALÍTICA Y MANEJO DE RESIDUOS.

1. Separación de sistemas sólido - líquidoDos diferentes técnicas de separación de sistemas heterogéneos que serán ampliamente

usadas en los cursos de los laboratorios de Química Analítica son Decantación y

Filtración.

Decantación: Es un método que nos permite separar de manera incompleta la fase sólida

de un sistema heterogéneo sólido-líquido. Consiste en dejar sedimentar la fase sólida y

verter el líquido sobrenadante inclinando el recipiente como se muestra en la figura 1. Se

puede mejorar la separación repitiendo la decantación varias veces después de añadir

agua u otro líquido de lavado.

Figura 1: Técnica de separación por decantación.

Filtración: Es un método que nos permite separar la fase sólida de un sistemaheterogéneo sólido-líquido; este método es el más común para la separación de

precipitados. El sistema sólido-líquido se transfiere a un medio filtrante cuyos poros

impiden el paso de partículas sólidas. Los sistemas filtrantes se pueden clasificar con

base en el medio filtrante usado en: sistemas filtrantes que utilizan papel filtro y los que

utilizan crisoles filtrantes.


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1.1 Sistemas filtrantes que utilizan papel filtro.El papel filtro es un medio filtrante ampliamente utilizado. Puede obtenerse en círculos de

diferentes diámetros siendo los más comunes de 5.5, 7.9, 11, 12.5 y 15 cm. Además

dejan baja ceniza al calcinarlos, por ejemplo, un círculo de 9 cm de diámetro de cero

ceniza, deja una ceniza de 0.5 mg. La porosidad del papel debe seleccionarse de tal

forma que permita una filtración rápida pero que retenga hasta las partículas más finas.En cuanto al tamaño escogido para una filtración dada depende del volumen del

precipitado que va a recogerse y del de la solución que va a filtrarse. La materia insoluble

total después de la filtración habrá de ocupar menos del tercio del volumen del cono de

papel. Para soportar el papel filtro se usan embudos cónicos de tamaño apropiado al

papel. El ángulo interno generalmente usado en los embudos es de 60º.

En la tabla 1 se describen el grado, velocidad de flujo y propiedades de retención de

papeles filtro de uso común. La retención se refiere al tipo de precipitado que retendrá el

grado de un filtro; rapidez se refiere a velocidades de flujo relativas medias.

Tabla 1: Propiedades de los diferentes tipos de papel filtro.

Whatman No. Retención Rapidez* Grueso(pulgadas)

Superficie

1 Media 75 0.005 Lisa

2 Fina 110 0.006 Lisa

4 Gruesa 23 0.007 Lisa

5 Muy Fina 275 0.007 Rugosa

30 Media 95 0.007 Rugosa40 Media 95 0.006 Rugosa

41 Gruesa 22 0.007 Lisa

41H Gruesa 17 0.005 Lisa

42 Muy fina 300 0.007 Rugosa

44 Muy fina 250 0.006 Rugosa

* Valores relativos de flujo; cuanto mayor el número más baja la velocidad de filtración.

Los precipitados de proteínas se separan mejor en un papel de filtro de superficie lisa y

rapidez media. Los precipitados gelatinosos, como los de hidróxidos de muchos metales

polivalentes, son retenidos cuantitativamente en un papel de filtración rápida. Los

precipitados cristalinos granulares de haluros y fosfatos metálicos se recogen mejor en un

papel de textura media, más lento. Precipitados finamente divididos como oxalato cálcico

o sulfato bárico deben filtrarse por un papel de poro fino, muy lento.

El procedimiento correcto de filtración con papel filtro se describe a continuación.


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Procedimiento de filtración con papel filtro

a) Colocación del papel filtro.

1. Doblar el círculo exactamente a la mitad.

2. Doblar en cuatro partes dejando un traslape de 1 ó 2 mm, con esto se asegura tener un

ángulo ligeramente superior a 60º. Rásguese un pequeño triángulo en el doblez más

pequeño. Esto impide la entrada de aire por la línea del doblez y mejora la adherencia

del borde con el embudo.

3. Ábrase el papel doblado para formar un cono con la parte rasgada afuera e insértelo en

el embudo.

4. Con el papel firmemente apoyado contra la pared del embudo, añada agua y presione

el borde del filtro, procurando que el vástago del embudo esté completamente lleno con

una columna ininterrumpida de agua, ya que de esta forma la columna provoca una

ligera succión que ayuda a la velocidad de la filtración.


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b) Filtración del precipitado.

1. Deje sedimentar el sólido.

2. Vierta el líquido usando un agitador para evitar pérdidas por salpicaduras o

escurrimientos. El cono no debe estar completamente lleno, deje de 0.5 a 1 cm entre la

superficie del líquido y el borde de papel. Ver la figura 2.

3. Coloque el vástago del embudo de tal forma que su punta toque la pared del recipienteque recibe el filtrado.

Figura 2: Técnica de separación por filtración.

c) Lavado del precipitado.

El líquido de lavado se usa para transferir al filtro cualquier partícula sólida que haya

quedado en el vaso de precipitados, y además para eliminar la disolución madre del

precipitado que está en el filtro.

1. Dirija el chorro de la piseta a las paredes del vaso. Ver la figura 3.2. Arrastre las partículas sólidas con el líquido de lavado o bien usando un agitador con el

“gendarme”.

3. Lave con varias porciones pequeñas de líquido en vez de usar 1 ó 2 porciones

grandes, ya que de esta forma aumentará la eficiencia del lavado. Se debe usar un

volumen de líquido lo más pequeño posible para evitar pérdidas por solubilidad.

Figura 3: Técnica de lavado del precipitado.


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1.2 Sistema filtrantes que utilizan crisoles especiales.Estos sistemas utilizan como medio filtrante crisoles especiales con fondo poroso

sinterizado que pueden ser de vidrio o porcelana y que son llamados crisoles filtrantes. La

ventaja de los crisoles filtrantes sobre el papel filtro es que se elimina la necesidad de

calcinar para reducir el papel a cenizas. Otro tipo de crisol filtrante es el Gooch, que es un

crisol de porcelana cuyo fondo tiene orificios que se cubren con un filtro microporo de fibrade vidrio que actúa como medio filtrante.

En este tipo de sistemas se utiliza vacío para acelerar el proceso de filtración; se puede

utilizar para hacer vacío tanto una bomba como una trompa de vacío. Como ejemplo se

ilustra en la figura 4 el montaje del sistema cuando se utiliza un crisol Gooch. Cuando

además del precipitado también es importante recuperar el filtrado, y se usa una trompa

de vacío para la succión, es necesario introducir una trampa entre el matraz quitasato y la

trompa de vacío para evitar que se introduzca agua en el matraz y contamine el filtrado.

Figura 4: Sistema de filtración con crisol Gooch.

El procedimiento correcto para utilizar este tipo de sistemas filtrantes se describe a

continuación.

Crisol Gooch

Adaptador para crisol Gooch

Manguera hacia sistema de succión

Matraz Quitasato


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Procedimiento de filtración con crisol Gooch

a) Montaje del sistema de filtración por succión.

1. Coloque el filtro en el crisol Gooch.

2. Monte un sistema de filtración por succión con los siguientes elementos: matrazquitasato, adaptador para crisol Gooch, crisol Gooch y manguera. Ver la figura 4

( página 19).

3. Conecte la manguera al sistema de vacío, ya sea una bomba o una trompa de vacío.

4. Inicie el proceso de succión y pase un poco de agua destilada a través del crisol para

que se adhiera bien el filtro.

Nota: Actualmente en los laboratorios de Química Analítica de la FCQ se utiliza una

trompa de vacío; para evitar el desperdicio la llave del agua está montada en una pileta

donde se recircula el agua mediante una bomba. En este dispositivo primero se debe abrir

la llave del agua y luego encender la bomba de recirculación.

b) Filtración del precipitado.

1. Deje sedimentar el sólido.

2. Vierta el líquido en el crisol Gooch usando un agitador para evitar pérdidas por

salpicaduras o escurrimientos.

c) Lavado del precipitado

El líquido de lavado se usa para transferir al filtro cualquier partícula sólida que haya

quedado en el vaso de precipitados, y además para eliminar la disolución madre delprecipitado que está en el filtro.

1. Dirija el chorro de la piseta a las paredes del vaso.

2. Arrastre las partículas sólidas con el líquido de lavado o bien usando un agitador con el

“gendarme”.

3. Lave con varias porciones pequeñas de líquido en vez de usar 1 ó 2 porciones

grandes, ya que de esta forma aumentará la eficiencia del lavado. Se debe usar un

volumen de líquido lo más pequeño posible para evitar pérdidas por solubilidad.

Nota: En el sistema para succión utilizado actualmente en los laboratorios de química

analítica de la FCQ, al terminar de lavar el precipitado primero apague la bomba derecirculación y después cierre la llave del agua.


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2. Secado de una muestra Una operación común en los métodos analíticos es el secado de algún sólido en la estufa

antes de su pesada con el fin de eliminar la humedad del mismo. En estos casos después

de sacar la muestra de la estufa se debe enfriar colocándola en el interior de un

desecador para evitar que absorba humedad de la atmósfera.

Desecadores: Son recipientes que nos permiten mantener los materiales secos, además

de protegerlos de polvo y gases. Son de vidrio grueso con tapa esmerilada, también los

hay metálicos. Para obtener un cierre hermético se coloca en los bordes de la tapa un

lubricante. En su interior descansa una placa de porcelana con orificios sobre la cual se

colocan los crisoles y bajo ésta, se coloca el desecante. La figura 5 muestra un desecador

típico.

Figura 5: Desecador.

Manejo correcto de un desecador

1. Retire la tapa del desecador tomando en cuenta las siguientes precauciones: colóquelo

sobre una mesa, tómelo firmemente con el brazo alrededor de la parte inferior y deslice

lateralmente la tapa con la otra mano .

2. Lave con agua y jabón el desecador.

3. Una vez seco engrase los bordes de la tapa usando vaselina, cuidando de no poner

demasiada debido a que propicia que se resbale la tapa.

4. Coloque el desecante apropiado. Los desecantes más comunes son: pentóxido defósforo, perclorato de magnesio anhidro, perclorato de bario, óxido de calcio, ácido

sulfúrico concentrado, sulfato de calcio, cloruro de calcio, gel de sílice.

5. De esta manera el desecador está listo para utilizarse. Cuando coloque objetos

calientes deslice la tapa dejando un pequeño orificio para que se escape la presión

creada, espere 15 segundos y después cierre herméticamente.


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3. Medición de volumen de disoluciones En el laboratorio de química analítica es primordial contar con el material volumétrico que

permita una medición precisa del volumen de una disolución. Para esta operación se

utilizan fundamentalmente cuatro tipos de aparatos que son la pipeta, la bureta, la

probeta y el matraz volumétrico, mismos que son descritos más adelante en este mismo

punto.

Los aparatos mencionados pueden haber sido calibrados de dos formas diferentes:

Calibrado para CONTENER un volumen determinado. Esto quiere decir que el

material volumétrico calibrado de esta manera CONTIENE pero no suministra, el

volumen correspondiente de disolución acuosa, porque siempre queda una película de

agua adherida a las paredes del recipiente. En este caso el material lleva grabadas las

siglas TC (del inglés “to contain”).

Calibrado para SUMINISTRAR un volumen dado. Es decir, el material volumétrico

calibrado de esta forma SUMINISTRA el volumen correspondiente de disolución

acuosa, tomando en cuenta la película de agua que queda adherida a las paredes del

recipiente. En este caso el material lleva grabadas las siglas TD (del inglés “to deliver”).

Para leer correctamente el volumen en todo material volumétrico se deben tomar en

cuenta las siguientes observaciones:

" En las soluciones transparentes, se lee la parte inferior del menisco.

" En las soluciones coloreadas, se lee la parte superior de la columna líquida." Todas las lecturas deben hacerse colocando el ojo a nivel del menisco para evitar

el error de paralaje. Ver la figura 6.

" La temperatura del líquido debe ser vecina de la temperatura de calibración. Esta

es habitualmente de 20°C y se aceptan límites de ± 10°C.

" Al medir mercurio, léase la parte superior del menisco.

Figura 6: Posición correcta del ojo para tomar una lectura de volumen.

Posición incorrecta

Posición incorrecta

Posición correcta


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El National Institute of Standars and Technology ha establecido patrones de tolerancia

para la manufactura de material volumétrico de clase A, usado para la investigación y el

trabajo analítico de gran exactitud (Circular C-602). Para los cuatro tipos principales de

material volumétrico de vidrio, estas tolerancias en mL se muestran en la tabla 2.

Tabla 2: Tolerancias de material volumétrico de clase A en mL.

Capacidad en

mL

Buretas Pipetas

graduadas

Pipetas

volumétricas

Matraces

aforados

1 0.02 0.006

5 0.04 0.01

10 0.02 0.06 0.02 0.02

25 0.03 0.03 0.03

50 0.05 0.05 0.05

100 0.10 0.08 0.08

200 0.10 0.10250 0.12

500 0.20

1000 0.30

2000 0.50

4000 1.00

6000 1.50

Por ejemplo, una pipeta volumétrica clase A con un valor nominal de 50 mL debería

escurrir, si se le usa correctamente, un volumen de agua entre 49.95 y 50.05 mL, es decir,el error máximo permitido es de sólo 0.05 mL, o una parte en mil del valor nominal. En

contraposición, observe que una pipeta graduada de 1 mL puede tener un error de 2% y

aún estar dentro de las especificaciones. En el trabajo analítico rutinario, e incluso para la

mayor parte de las investigaciones, son aceptables estas tolerancias. Sin embargo, si este

material ha de ser usado en mediciones de la más alta calidad, es necesario establecer

por cuenta propia qué tan bien opera cada pieza. Un analista bien entrenado puede

emplear una pipeta de 10 mL con una imprecisión de sólo unos 0.002 mL, lo que es 10

veces mejor que la tolerancia. El fabricante de material de vidrio coloca marcas de

calibración (líneas grabadas, a menudo coloreadas) sobre él. Si queremos usar este

material con la máxima precisión posible, no intentamos modificar la posición de esas

marcas para hacerlas corresponder más cercanamente con el valor nominal del volumen,

sino que estandarizamos el material, empleando las marcas de calibración originales.


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3.1 Matraces Volumétricos.Son recipientes calibrados para contener exactamente el volumen especificado de líquido

y se fabrican con capacidades que van de 5 mL a 5 L; ver la figura 7.

Para tener el volumen exacto marcado en el matraz éste no debe tener burbujas de aire

en su interior y se debe hacer coincidir la parte inferior o superior del menisco, según sí ladisolución es transparente o coloreada, con la línea grabada sobre el cuello que es la

marca de aforo.

Figura 7: Matraz volumétrico.

Se utilizan para la preparación de disoluciones estándar y para la dilución de muestras.

En el primer caso, es decir, cuando se desea preparar una disolución se debe tomar en

cuenta la solubilidad del sólido: si el sólido es muy soluble éste se puede disolver

directamente dentro del matraz volumétrico. Sin embargo, cuando el sólido no es tan

soluble o incluso requiere calentamiento para disolverse es preferible llevar a cabo este

procedimiento en un vaso de precipitados; posteriormente se puede transferir la disolución

del vaso donde se preparó al matraz volumétrico para llevarla al volumen deseado.

A continuación se describe el procedimiento correcto para utilizar un matraz volumétrico

cuando se desea realizar una dilución o cuando se va a preparar una disolución estándara partir de un sólido muy soluble.

Marca de aforo


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3.2 Pipetas.

Las pipetas permiten la transferencia de un recipiente a otro de un volumen exactamentemedido de un líquido. El líquido es aspirado dentro de la pipeta mediante un ligero vacío

que se debe hacer con una propipeta. Nunca se debe usar la boca para succionar debido a la posibilidad de ingerir accidentalmente el líquido que se está pipeteando.

Las pipetas TD se calibran pesando el volumen de agua que escurre de ellas al colocar la

punta de la pipeta contra la pared del recipiente por llenar, dejando caer libremente ( por

Manejo correcto de un matraz volumétrico

a) Para realizar una dilución a un volumen conocido.

1. Introducir la disolución que se desea diluir al matraz, de preferencia con un embudo de

vástago corto.

2. Enjuagar el recipiente de la disolución original, el embudo y el cuello del matraz con el

diluyente, que por lo general es agua.

3. Añadir el diluyente directamente al matraz, hasta poco antes de que el líquido llegue a

la base del cuello.

4. Agitar circularmente para homogeneizar la mezcla.

5. Proceder a aforar , es decir, completar hasta la marca de aforo (línea grabada sobre

el cuello), agregando el agua faltante.

6. Agitar para homogeneizar procediendo de la siguiente manera: como el cuello del

matraz es estrecho se debe agitar 10 veces, invirtiendo el matraz, tomando con 4dedos el cuello y presionando con el pulgar el tapón. Los matraces de gran capacidad

deben tomarse con la otra mano del fondo para evitar romper el cuello.

b) Para preparar una disolución a partir de un sólido muy soluble.

1. Introducir el sólido al matraz volumétrico con un embudo.

2. Enjuagar el recipiente donde estaba el sólido, el embudo y el cuello del matraz con el

disolvente, que por lo general es agua.

3. Añadir más disolvente hasta lograr una completa disolución, cuidando de no

sobrepasar la línea grabada sobre el cuello que es la marca de aforo, de hecho tratar

de que el líquido quede debajo de la base del cuello.

4. Agitar circularmente para homogeneizar la mezcla.

5. Proceder a aforar , es decir, completar hasta la marca de aforo (línea grabada sobre

el cuello), agregando el agua faltante.

6. Agitar para homogeneizar procediendo de la siguiente manera: como el cuello del

matraz es estrecho se debe agitar 10 veces, invirtiendo el matraz, tomando con 4

dedos el cuello y presionando con el pulgar el tapón. Los matraces de gran capacidad

deben tomarse con la otra mano del fondo para evitar romper el cuello.


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tipo Mohr llevan marcas de calibrado que no llegan hasta la punta y nunca debe

expulsarse el líquido residual soplando; la pipeta serológica lleva marcas de calibrado

hasta la punta y es “para soplar”.

Pipetas de Ostwald-Folin: Son semejantes a las pipetas volumétricas, pero están

hechas de tubo de vidrio delgado y el bulbo está cerca de la punta. Se usan para medirpequeños volúmenes (2mL). Habitualmente se calibran “para soplar”. Su calibración es

TD.

Micropipetas de Eppendorf: Las micropipetas de Eppendorf transfieren volúmenes

ajustables de microlitros de líquido.

Tabla 3: Características de las pipetas más comunes.

PipetaTipo de

calibraciónFunción

Capacidad

disponible en mLTipo de drenaje

Volumétrica TD Transferencia de un

volumen fijo

1 - 200 Libre

De Mohr TD Transferencia de un

volumen variable

1 - 25 Para abatir la línea

de calibración

Serológica TD Transferencia de un

volumen variable

0.1 - 10 Se sopla la última

gota

De Ostwald-Folin TD Transferencia de unvolumen fijo

0.5 - 10 Se sopla la últimagota

Eppendorf TD Transferencia de un

volumen fijo

0.001 - 1 Se vacía la punta por

desplazamiento de

aire

A continuación se describe el procedimiento correcto para utilizar una pipeta volumétrica.


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Manejo correcto de una pipeta volumétrica

1. Para aspirar a la pipeta un líquido se debe utilizar una propipeta, como las que seilustran en la figura 9 a continuación. ¡CUIDADO, JAMÁS DEBE SUCCIONARCON LA BOCA, USE UNA PROPIPETA! Al succionar con la boca HCl, NaOH,

HOAc glacial, éter o cualquier otro liquido tóxico, corrosivo o volátil pone enriesgo su vida. Tampoco se recomienda “soplar” pipetas con la boca ya que

pueden estar contaminadas.

(a) Propipeta tipo válvula (b) Propipeta simpleFigura 9: Propipetas más comunes.

2. La pipeta debe estar perfectamente limpia y seca; para lograr un secado más rápido

puede enjuagarse con acetona.

Nota: Si tiene suficiente cantidad del líquido que se va a transferir el secado se puede

omitir ya que en su lugar se puede enjuagar la pipeta con el mismo líquido que se va a

pipetear. En este caso omita el paso 3 y siga con el paso 4.

3. Aspire a la pipeta un volumen pequeño del líquido que va a ser transferido y hágala

girar para que se moje bien toda la superficie interior. Descarte el líquido. Repita laoperación al menos con otras dos porciones adicionales.

4. Llene cuidadosamente la pipeta con el líquido que va a ser transferido hasta un nivel

ligeramente superior de la marca de aforo. Ver la figura 10.

Figura 10: Llenado de una pipeta volumétrica.


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5. Remplace rápidamente la propipeta por su dedo índice para detener la salida del

líquido. Asegúrese de que no haya burbujas en el líquido ni espuma en la superficie. 6. Reduzca levemente la presión del índice de tal manera que el nivel disminuya hasta

que la parte inferior del menisco cóncavo coincida con la marca de aforo. Elimine la

gota que cuelga en la punta.

Nota: Este paso requiere sumo cuidado, pues una vez enrasado el menisco, cualquier

movimiento de la pipeta puede causar pérdida del líquido. Esta pérdida suele ser

bastante evidente porque el líquido extrae una fracción de un centímetro en la punta, y

deja un pequeño hueco. Si llegara a suceder esto, es necesario repetir toda la

operación de llenado.

7. Coloque la pipeta verticalmente sobre el vaso receptor con la punta en contacto con la

pared para evitar salpicaduras y retire el índice dejando drenar el líquido. Cuando cese

el flujo libre, deje la punta de la pipeta contra la pared del recipiente por diez segundos.

Ver la figura 11.

Figura 11: Vaciado de una pipeta volumétrica.

8. Finalmente, retire la pipeta con un movimiento de rotación para eliminar cualquier

líquido que se haya adherido a la punta. El pequeño volumen dentro de la punta de una

pipeta no se debe soplar ni enjuagar dentro del vaso receptor.


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3.3 Buretas.Una bureta permite verter un volumen variable y exactamente medido de un líquido.

Consiste en un tubo graduado que tiene en su extremo inferior una llave de paso con la

cual se controla el flujo del líquido tal y como se muestra en la figura 12. Existen buretas

de 1 a 100 mL. El espacio entre cada intervalo de 1 mL está subdividido en 10 partes

equivalentes cada una a 0.1 mL.

Figura 12: Bureta. Note la posición de la última marca de graduación y

cuando utilice la bureta tenga cuidado de no sobrepasarla.

La llave de paso de la bureta puede ser de vidrio o de teflón:

• En el caso de las llaves de vidrio la superficie esmerilada debe lubricarse para

asegurar un buen ajuste; además este tipo de llaves se inmovilizan si permanecen en

contacto por un periodo largo con ciertas disoluciones, especialmente las bases, por lo

que se recomienda una buena limpieza después de cada uso.

• Las llaves de teflón no son atacadas por los reactivos comunes y no requieren de

lubricación; se recomiendan sobre todo cuando el líquido a usar en la bureta sea un

álcali.

Note la última marca degraduación; en esta figuracorresponde a 50 mL.


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Manejo correcto de una bureta

a) Acondicionamiento de la llave de paso en el caso de que sea de vidrio.

1. Sacar la llave y limpiarla con un paño. Desprender la grasa del orificio con un alambre o

usando un disolvente para grasas como acetona o cloroformo.

2. Recubrir la llave con una capa delgada de lubricante, generalmente vaselina, evitandoque penetre en el orificio. No se recomienda el uso de lubricantes de silicón porque

“trepan” a lo largo de la bureta contaminando las paredes y esta contaminación es difícil

de eliminar.

3. Insertar la llave y hacerla girar varias veces para distribuir la grasa. No deberá salir

grasa por la punta ni deberán presentarse obstrucciones en el orificio. Si se llegara a

taponar la bureta con la vaselina durante su uso, se cierra la llave y se calienta

ligeramente sobre una llama. Al licuarse la vaselina, se abre la llave y el líquido la

arrastra.

b) Llenado de la bureta.1. Asegúrese de que la llave esté cerrada y agregue de 5 a 10 mL del líquido.2. Incline y haga rotar cuidadosamente la bureta para humedecer su interior

completamente.

3. Deje drenar el líquido a través de la punta y descarte el líquido. Repita este

procedimiento al menos otras dos veces.

4. Llene la bureta hasta más arriba de la marca de cero mL.

5. Asegúrese de que la punta de la bureta esté libre de burbujas de aire como la que se

muestra en la figura 13. En caso de que se observe alguna burbuja ésta se debe

eliminar abriendo totalmente la llave de paso por unos segundos.

Figura 13: Burbuja de aire en la punta de una bureta.

6. Ajuste el nivel del líquido hasta la marca cero.

Burbuja de aire


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c) Manejo de la llave de la bureta.

En la figura 14 se muestra la forma adecuada para la manipulación de la llave de paso

de una bureta. Se maneja con una de las manos usando los dedos medio, índice y

pulgar para hacer girar la llave y aplicando ligera presión para evitar que la llave se

afloje; con la otra mano se debe agitar el matraz receptor.

Figura 14: Forma recomendada para el manejo de la llave de una bureta.

d) Lectura del volumen en una bureta.

La lectura del volumen en una bureta se debe estimar hasta 0.01 mL tal como se

ejemplifica en la figura 15. Nótese que el menisco se encuentra aproximadamente a la

mitad entre la marca de 23.3 y 23.4 mL y por eso el valor que se debe reportar es de

23.35 mL.

Figura 15: Lectura del volumen en una bureta.

Lectura: 23.35 mL


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4. Determinación de MasaEn los métodos gravimétricos todas las medidas se realizan por pesada. En otros muchos

métodos deben pesarse exactamente patrones primarios y muestras para análisis, por lo

tanto podemos decir que casi todos los análisis, independientemente del método que

utilicen para llegar al resultado, exigen el uso de la balanza. Por otra parte, dado que 0.01

mL de agua tiene una masa de 10 mg y una balanza analítica moderna es precisa hasta ± 0.1 mg, mientras que el material de vidrio volumétrico lo es hasta 0.01 mL, podemos

concluir que pesar es 100 veces más preciso que medir volúmenes.

Para algunos fines el uso de una balanza granataria es suficiente, pero en trabajos

cuantitativos es necesario utilizar una balanza analítica. La balanza analítica tiene una

sensibilidad de 0.1 mg (0.0001 g), suficiente para análisis cuantitativo en donde la

mayoría de las pesadas se realizan con dicha sensibilidad.

Es muy importante que lea las instrucciones de uso de una balanza analítica antes de

intentar operarla y por eso en la página siguiente se detalla el procedimiento correcto parautilizar los dos modelos de balanza analítica con los que se cuenta actualmente en la

F.C.Q. Además de leer dichas instrucciones con sumo cuidado debe respetar las

siguientes reglas:

NO PESE SUBSTANCIAS CORROSIVAS EN LA BALANZA ANALÍTICA,

como por ejemplo, sosa o permanganato de potasio. Estas sustancias

pueden ser pesadas en una balanza de precisión o en una balanza

granataria que le debe proporcionar el auxiliar.

Por favor, pese con mucho cuidado para evitar derrames que dañarían la

balanza. Si, a pesar de ello, accidentalmente se derrama alguna

sustancia, limpie la balanza de inmediato. El auxiliar le debe

proporcionar la brocha adecuada para ello.

Tenga cuidado de no derramar el desecante colocado en un vaso de

plástico dentro de la balanza. Si dicho desecante ya perdió su color

azul, repórtelo al auxiliar .

Al finalizar la práctica, LA BALANZA DEBE QUEDAR LIMPIA, APAGADA

Y CON SU CUBIERTA PROTECTORA.


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Instrucciones para el uso de la balanza analítica Sartorius

1. Nivele la balanza utilizando los botones situados en la parte inferior de la misma;

verifique la burbuja de nivel que se encuentra en la parte posterior de la balanza, la

cual debe quedar perfectamente centrada.

2. Para encender la balanza oprima el botón de "ON/OFF".

3. Espere a que se estabilice la lectura en cero y entonces coloque sobre el platillo de

pesada el objeto a pesar.

4. Espere a que se estabilice la lectura del peso y anótelo. Si al retirar el objeto pesado la

lectura no regresa exactamente a cero oprima el botón marcado con "T".

5. Si desea tarar un recipiente, coloque el mismo sobre el platillo de pesada y oprima el

botón marcado con "T".

6. Al finalizar, apague la balanza oprimiendo el botón "ON/OFF".

Instrucciones para el uso de la balanza analítica A&D

1. Nivele la balanza utilizando los botones situados en la parte inferior de la misma;

verifique la burbuja de nivel que se encuentra en la parte posterior de la balanza.

2. Para encender la balanza oprima el botón de "ON/OFF".

3. Espere a que se estabilice la lectura en cero y entonces coloque sobre el platillo de

pesada el objeto a pesar.

4. Anote el peso del objeto. Si al retirar el objeto la lectura no regresa exactamente a cero,

utilice el botón de "RE-ZERO".

5. Si desea tarar un recipiente, coloque el mismo sobre el platillo de pesada y oprima el

botón de "RE-ZERO".

6. Para apagar la balanza oprima el botón de ON/OFF".

7. No utilice los otros tres botones de la balanza.


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5. Limpieza de material de vidrio Para disminuir los errores debidos a formación de gotas, los aparatos no deben contener

grasa, es decir, el material volumétrico debe estar completamente limpio. Para su limpieza

se usa una mezcla de agua y detergente, así como cepillos; cuando no es suficiente con

esta limpieza se usa una mezcla de 3 g de dicromato de potasio grado técnico y 100 mL

de ácido sulfúrico grado técnico llamada “mezcla crómica”. El material se deja en reposode 1 a 24 horas con la mezcla crómica, luego se enjuaga 4 veces con agua de la llave y 3

veces con agua destilada. Esta mezcla pierde su poder limpiador cuando su color naranja

pasa a verde, al pasar el Cr(VI) a Cr(III).

La mezcla crómica se debe manejar con mucha precaución ya que quema seriamente la

piel y destruye la ropa; si se derramara algo sobre la mesa o el suelo deberá neutralizarse

inmediatamente con carbonato ácido de sodio grado comercial y lavar luego con agua

corriente lo más pronto posible. La mezcla crómica no es un disolvente general para

limpiar todos los aparatos, sino sólo para limpiar material de vidrio de borosilicato.

6. Manejo de residuosEl Procedimiento para el almacenaje y disposición de sustancias implementado en la

Facultad de Ciencias Químicas debe ser aplicado por todos los alumnos y personal de la

facultad involucrados con el manejo de sustancias químicas.

Dicho procedimiento establece básicamente que los residuos generados en los

laboratorios de la facultad deben ser clasificados y desechados en alguno de los

colectores dispuestos para ese fin y que son los siguientes:

• COLECTOR “A”: Soluciones Salinas.• COLECTOR “B”: Sólidos Inorgánicos.• COLECTOR “C”: Tóxicos e Inflamables. (No halogenados). • COLECTOR “D”: Tóxicos e Inflamables. (Halogenados). • COLECTOR “E”: Muy tóxico, Cancerígeno, Orgánico.• COLECTOR “E”: Muy tóxico, Cancerígeno, Inorgánico.• COLECTOR “F”: Reciclo.• COLECTOR “G”: Combinaciones orgánicas sólidas.• COLECTOR “H”: Oxidantes.•

COLECTOR “RESIDUOS DE CIANURO”.

Nota importante: Antes de disponer de una sustancia química en el colector

correspondiente debe anotar en su diario de laboratorio cual sustancia es, la

cantidad que va a desechar y el colector en el que la va a depositar .


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MANEJO DE MATERIAL VOLUMÉTRICO

OBJETIVO

1. Conocer y practicar el manejo correcto del material volumétrico que será utilizado enel Laboratorio de Química Analítica, principalmente la bureta, pipeta volumétrica y

matraz de aforación.

2. Practicar el manejo de residuos.

FUNDAMENTOEn la sección teórica de este capítulo se describió el material volumétrico que

normalmente es utilizado en un laboratorio de química analítica y se proporcionaron las

instrucciones precisas para su manejo correcto. Antes de realizar esta práctica el alumno

debe estudiar esa información prestando especial atención al manejo de la pipeta

volumétrica y de la bureta.

El experimento propuesto para cumplir los objetivos planteados consiste en llevar a cabo

una titulación volumétrica. Éste es un procedimiento analítico que será estudiado

posteriormente en el curso (su fundamento es descrito en el Capítulo V ) pero por lo pronto

es suficiente con saber que consiste en agregar, de manera lenta pero continua, la

disolución contenida en una bureta a otra disolución contenida en un matraz Erlenmeyer,

el cual se mantiene bajo agitación constante; la disolución contenida en la bureta se

continua agregando hasta observar un cambio de color en la disolución del matrazErlenmeyer. Por otra parte, para practicar el manejo del matraz de aforación y de la pipeta

volumétrica se propone preparar una disolución de HCl 0.1 M a partir de una disolución de

HCl 0.4 M que es proporcionada por el auxiliar.

Al terminar la práctica será necesario disponer de los residuos generados de acuerdo al

Procedimiento para la Clasificación de Residuos Peligrosos que opera en la Facultad

de Ciencias Químicas. Esto permitirá al alumno practicar dicho procedimiento y resolver

las dudas que pueda tener al respecto. Considerando que el experimento se realizará por

triplicado se sugiere juntar los residuos que se van generando en un solo recipiente para

que en caso de que se requiera llevar a cabo un procedimiento de neutralización éste serealice una sola vez.


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PARTE EXPERIMENTAL

Reactivos Agua destilada

Disolución 1.0 M de HCl Regresar al auxiliar

Disolución 0.1 M de NaOH Regresar al auxiliarFenolftaleína Regresar al auxiliar

Material1 pipeta volumétrica de 10 mL


1 agitador de vidrio

1 propipeta

1 matraz de aforación de 100 mL

1 soporte universal

1 pinzas para soporte

1 bureta de 50 mL

1 matraz Erlenmeyer de 250 mL

1 probeta de 50 mL

1 recipiente de 500 mL con tapa

1 recipiente para colectar los residuos de la mesa de trabajo

Procedimiento

Parte I: Preparación de una disolución de HCl 0.1 M.1. Transfiera una alícuota de 10 mL de una disolución 1 M de HCl, utilizando una pipeta

volumétrica, a un matraz de aforación de 100 mL.

2. Afore con agua destilada.

Parte II: Titulación volumétrica.

1. Tome una alícuota de 10 mL de la disolución de HCl 0.1 M utilizando una pipeta

volumétrica y viértala en un matraz Erlenmeyer de 250 mL.

2. Agregue al matraz Erlenmeyer 25 mL de agua destilada medidos con una probeta.

3. Agregue 3 gotas de fenolftaleína al matraz Erlenmeyer.

4. Sostenga la bureta en el soporte universal mediante las pinzas para soporte

asegurándose de que quede bien sujeta.

5. Llene su bureta con una disolución 0.1 M de NaOH utilizando un vaso de precipitados

de 50 mL para realizar esta operación.

6. Proceda a agregar la disolución contenida en la bureta al matraz Erlenmeyer de

manera lenta pero continua y agitando constantemente el matraz Erlenmeyer.


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7. Continúe agregando la disolución de la bureta hasta que la disolución contenida en el

matraz Erlenmeyer adquiera un color rosa pálido uniforme en toda la disolución y que

no desaparezca. Justo en ese momento cierre la llave de la bureta.

Sugerencia: Para observar mejor el color de la disolución contenida en

el matraz Erlenmeyer se sugiere colocar una hoja de color

blanco sobre la base del soporte, justo debajo del matrazErlenmeyer.

8. Tome nota en su diario de la lectura en la bureta.

9. Transfiera el contenido del matraz Erlenmeyer al recipiente para residuos de la mesa

de trabajo.

10. Lave el matraz Erlenmeyer y proceda a repetir dos veces más el procedimiento de

titulación con excepción de los pasos 4 y 5 (es decir, no necesita llenar de nuevo su

bureta).

Disposición de residuos ( tomar nota en su diario ) Residuo de titulaciones Colector A

Disolución de HCl 0.1 M Colector A

CÁLCULOS1. Calcule la concentración de la disolución obtenida al diluir el HCl 1.0 M.

2. Calcule desviación estándar y límites de confianza con los datos de volumen de

disolución de NaOH 0.1 M que utilizó en las titulaciones.

RESULTADOSReporte la concentración de disolución de HCl diluída y el volumen de disolución 0.1 M

de NaOH utilizado en la titulación volumétrica (repórtelo con intervalo de confianza).


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CAPÍTULO III

EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE LOS DATOSANALÍTICOS.

1. IntroducciónNo es posible realizar un análisis químico que esté totalmente libre de errores por lo que

al final del mismo surgen dudas sobre la validez del resultado obtenido. Lo que

normalmente se hace para aumentar la confianza en el resultado es repetir el análisis

varias veces.

Considere el siguiente ejemplo:

Se analizó una disolución problema para determinar la cantidad de hierro (III)

en la misma. El análisis se repitió 6 veces y los resultados fueron los

siguientes: 19.4, 19.5, 19.6, 19.8, 20.1 y 20.3 mg/L de hierro (III). Al observar

esa serie de datos surgen preguntas como las siguientes: ¿cuál de los valores

obtenidos se acerca más al verdadero valor de la concentración de hierro (III)

en la disolución?, ¿si otra persona realiza el análisis obtendrá los mismos

resultados?.

Considerando lo anterior se concluye que la tarea del químico analítico no solo debe

consistir en llevar a cabo correctamente las operaciones y en tomar las lecturas indicadasen el procedimiento sino que además debe evaluar los datos experimentales de acuerdo a

procedimientos estadísticos específicos que permitan resolver dudas como las planteadas

en el ejemplo.

En este capítulo, en primer lugar, se analizan los tipos de errores que se presentan

durante un procedimiento analítico y sus consecuencias en el resultado obtenido.

Posteriormente se definen los parámetros estadísticos que se pueden aplicar para evaluar

dicho resultado y se explica cómo calcularlos. Finalmente se indica la forma correcta de

expresar el resultado de un análisis; se mostrará que a pesar de que no es posible

obtener el valor verdadero de una cantidad medida, ya que nunca se pueden eliminar porcompleto los errores, sí se puede definir, dentro de cierto nivel de probabilidad, los límites

entre los cuales se encuentra dicho valor.


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2. Tipos de errores en los procedimientos analíticosLos errores que se pueden presentar en un procedimiento analítico se clasifican en:

• Errores sistemáticos o determinados.

• Errores aleatorios o indeterminados.

• Errores gruesos.

2.1 Errores sistemáticos o determinados.Los errores sistemáticos o determinados son aquellos que pueden atribuirse a una causa

definida por lo que en la mayoría de los casos se pueden eliminar o corregir. Por ejemplo,

algunas de las fuentes más comunes de los errores sistemáticos son las siguientes:

a) Errores instrumentales: se originan por el uso de equipo defectuoso, pesassin calibrar, material de vidrio sin calibrar, etc. Los errores sistemáticos debidos

al instrumento generalmente se detectan y corrigen mediante la calibración, por

lo que es recomendable calibrar periódicamente el equipo y material usado.

b) Errores personales: resultan de la falta de cuidado, distracción o pocadestreza del analista. Algunos ejemplos de este tipo de errores son: el uso de

reactivos impuros o contaminados y deficiencias al transferir soluciones. Otros

ejemplos son los errores matemáticos en los cálculos y los prejuicios al estimar

mediciones. La mayoría de los errores personales pueden reducirse si se es

cuidadoso y disciplinado. Buenos hábitos para evitar este tipo de error son:

consultar con anticipación el procedimiento analítico a seguir; leer

cuidadosamente y con atención las instrucciones para el uso de instrumentos; ser

ordenado en las anotaciones en el cuaderno de laboratorio, para evitar perder o

confundir datos usados en los cálculos.

c) Errores de método: éstos son debidos al comportamiento físico o químico noideal de los sistemas analíticos, como por ejemplo: reacciones lentas que no se

llevan a cabo por completo, uso de reactivos inestables o que producen

reacciones secundarias. Los errores inherentes al método son los más graves de

un análisis, ya que no pueden evitarse a menos que se modifiquen las

condiciones de la determinación. En algunos casos las correcciones son

relativamente sencillas, por ejemplo analizando un “blanco”. El blanco contiene

todos los componentes de la muestra con excepción de la especie que se está

analizando y se somete exactamente al mismo procedimiento que la muestra

problema. Es una práctica normal analizar blancos y utilizar los resultados

obtenidos para corregir los resultados de la muestra.

Los errores sistemáticos pueden ser constantes o proporcionales: los errores constantes

son independientes del tamaño de la muestra que se analiza mientras que los

proporcionales disminuyen o se incrementan conforme al tamaño de la muestra.


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Los errores sistemáticos ocasionan que el resultado obtenido se aleje del valor verdadero,

en otras palabras, afectan la exactitud del mismo. En el punto 3.2 de este capítulo se

define el concepto de exactitud y se describe cómo calcularlo.

2.2 Errores aleatorios o indeterminados.

Los errores aleatorios se deben a numerosas variables no controladas que son parteinevitable de toda medición; muchos factores contribuyen al error aleatorio pero ninguno

puede identificarse o medirse con certeza. Por lo tanto no pueden eliminarse, siempre

están presentes.

Los errores aleatorios provocan que los resultados obtenidos al repetir varias veces el

análisis de una muestra fluctúen al azar alrededor de un valor promedio. Es decir, los

errores aleatorios o indeterminados afectan la precisión del resultado obtenido. En el

punto 3.3 de este capítulo se define el concepto de precisión y se describe cómo

calcularlo.

Si se efectúan un gran número de repeticiones del mismo análisis y si el procedimiento

está afectado únicamente por errores aleatorios, la distribución de los resultados

obtenidos sigue una curva normal como la que se muestra en la figura 16. En ese caso el

promedio de todos los resultados debe dar directamente el valor verdadero.

Figura 16: Curva que muestra la distribución normal de los resultados

obtenidos al efectuar un procedimiento analítico afectado únicamente

por errores aleatorios.

F r e c u e n c i a

d e

o c u r r e n c i a

Resultados obtenidos

Valor promedio = Valor verdadero


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Desafortunadamente en el laboratorio rara vez se pueden llevar a cabo un gran número

de réplicas de un análisis, sin embargo aún en esa situación el promedio de los resultados

proporciona una estimación más segura del valor verdadero que cualquiera de los valores

por separado; en este caso debemos reportar además del promedio la incertidumbre del

mismo provocada por la inevitable presencia de los errores aleatorios, es decir, debemos

reportar el intervalo de confianza. En el punto 4.1 de este capítulo se explica cómoreportar el resultado de un análisis.

2.3 Errores gruesos.Un tercer tipo de error es el error grueso, y es diferente a los errores determinado e

indeterminado. En general los errores gruesos sólo ocurren ocasionalmente y conducen a

resultados discordantes que difieren marcadamente de todos los demás datos de una

serie de mediciones repetidas. Cuando en una serie de datos sospechamos que uno de

ellos estuvo afectado por un error de este tipo, es posible aplicar una prueba estadística

para decidir si lo rechazamos o aceptamos. En el punto 3.4 de este capítulo se explica la

prueba denominada Criterio Q para el rechazo de datos discordantes.

3. Tratamiento estadístico de datosEn este punto del capítulo se definen algunos conceptos básicos de estadística que

permiten evaluar la calidad de los datos analíticos obtenidos y se describe la forma de

calcularlos. Al final de este tema, en el punto 3.5, se incluye un ejercicio resuelto para

ilustrar la aplicación de estos cálculos.

3.1 Promedio.El promedio ( X ) es un valor más representativo del valor verdadero que cualquiera de

los datos individuales y se obtiene al dividir la suma de todos los datos ( Xi ) entre elnúmero de datos ( N ) de la serie, como se indica en la ecuación siguiente:

3.2 Exactitud.La exactitud es el grado de aproximación de un resultado ( Xi ) o del promedio ( X ) deun conjunto de resultados al valor verdadero. Pero como casi nunca se conoce el valor

verdadero una descripción más realista de la exactitud es, entonces, qué tan cercano se

encuentra el valor medido, o el promedio de una serie de valores, del valor aceptado

( XT ). Note que la exactitud no es fácil de estimar, ya que para ello es necesario conocerel valor aceptado, es decir la misma información que se busca.

N

1i

ix

N

1x


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La exactitud de un resultado se expresa por medio del Error absoluto ( E ) o del Errorrelativo ( ER ). A continuación se muestran las ecuaciones que permiten el cálculo deestos parámetros.

• Error absoluto :

E = X # XT

• % Error relativo :

%ER = [ (X # XT) / XT ] 100

Para ejemplificar este concepto de exactitud en la tabla 4 se comparan los resultados

obtenidos por dos estudiantes al llevar a cabo cada uno 5 réplicas del siguiente análisis:

titulación volumétrica de una muestra de 10.00 mL de NaOH 0.1 M con una disolución de

HCl 0.1 M. Considerando que el valor aceptado como resultado de dicho análisis es de

10.00 mL de la disolución de HCl, se calculó el error absoluto en cada caso. Observe que

el estudiante B obtuvo un resultado más exacto que el estudiante A ya que su error

absoluto es menor. Esto significaría que en el procedimiento analítico seguido por el

estudiante B se presentaron menos errores sistemáticos que en el caso del estudiante A.

(Nota: la columna con el dato de desviación estándar se comentará al describir la

precisión)

Tabla 4: Comparación de los resultados obtenidos por dos estudiantes al realizar la

titulación de 10.00 mL de NaOH 0.1 M con HCl 0.1 M. El resultado del estudiante Aes más preciso pero menos exacto que el del estudiante B.

Estudiante Volumen de HCl 0.1 M

obtenido en cada

réplica en mL

Promedio (X )

en mL

Error

absoluto (E)

en mL

Desviación

estándar (S)

en mL

A

10.08

10.11

10.09

10.10

10.12

10.10 0.10 0.02

B

9.88

10.14

10.02

9.80

10.21

10.01 0.01 0.17


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3.3 Precisión.La precisión se define como el grado de concordancia de un conjunto de resultados entre

ellos mismos, es decir, describe la reproducibilidad de las mediciones hechas bajo las

mismas condiciones.

La precisión de una serie de datos se puede expresar mediante los siguientes parámetrosestadísticos: Dispersión o Rango ( W ), Desviación estándar ( S ), Varianza ( S2 ),Coeficiente de Variación ( CV ). A continuación se describe cómo se calcula cada unode ellos.

• Dispersión o Rango ( W ):La dispersión o rango es la diferencia entre los valores más alto ( Xn ) y más bajo (X1 ) de una serie de datos:

W = Xn # X1

• Desviación estándar ( S ):La desviación estándar se calcula mediante la siguiente ecuación:

Cabe mencionar que su valor será más confiable a medida que el número de datos

( N ) sea mayor, en otras palabras, a mayor número de repeticiones de un análisis.La desviación estándar tiene las mismas unidades de los datos.

• Varianza ( S2 ):La varianza es el cuadrado de la desviación estándar, como se muestra en la

siguiente ecuación:

La varianza tiene las mismas unidades de los datos pero al cuadrado, por lo que

es poco práctico su uso, no obstante, para algunos tratamientos estadísticos es

más ventajoso usar la varianza que la desviación estándar.

1N

XX

N

1i

2i

s

=

=

1N

XX

N

1i

2

i

2s

=

=


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• Coeficiente de variación ( CV ): La desviación estándar se puede expresar también en términos relativos; la forma

más usual es expresarla como desviación estándar relativa (DSR ) por 100%, que

también se llama coeficiente de variación y que se calcula por medio de la

ecuación:

CV = ( s /X )100El Coeficiente de Variación proporciona una visión más clara de la calidad de los

datos que las desviaciones estándar absolutas.

Regresando de nuevo a la tabla 4 donde se comparan los resultados obtenidos por dos

estudiantes al llevar a cabo una titulación volumétrica, observe que para ambos casos se

calculó la desviación estándar. Comparando los valores de este parámetro se concluye

que el estudiante A obtuvo una mayor precisión que el estudiante B ya que su desviación

estándar es menor. Esto significaría que en el procedimiento analítico seguido por el

estudiante A se presentaron menos errores aleatorios que en el caso del estudiante B.

Siempre se debe estimar la precisión y exactitud de los datos experimentales, ya que

los datos cuya precisión y exactitud se desconocen son inútiles. Por otro lado, los

resultados que no son particularmente exactos se pueden aprovechar si se conoce su

precisión.

3.4 Rechazo de datos discordantes.

Cuando en un grupo de datos figura uno que parece desviarse excesivamente del valorpromedio de todos ellos se debe decidir entre aceptarlo o rechazarlo. Es difícil la elección

del criterio para el rechazo de un resultado divergente ya que si se establece un criterio

limitado que haga difícil eliminar un resultado dudoso, se corre el riesgo de retener

resultados falsos; por el contrario, un criterio poco riguroso que permita rechazar con

facilidad un resultado, puede provocar que se descarten mediciones que son correctas

dentro de la serie.

Desafortunadamente no hay una regla universal que indique qué resultados se deben

rechazar y cuáles aceptar pero existe una serie de pruebas estadísticas que pueden ser

usadas como criterios para rechazar o retener datos discordantes. Todas estas pruebassuponen que la distribución de los datos de la población es normal o gaussiana, y como

es sabido, esta condición no se puede aprobar o desaprobar si se tienen menos de 50

datos. Por tal motivo estas pruebas se deben usar con extrema precaución cuando se

tienen pocos datos. A continuación se describe una de las más ampliamente usadas en

Química Analítica: el Criterio Q .


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• Criterio Q:La prueba de Q se puede aplicar a grupos de tres o más resultados. Para efectuar

esta prueba se siguen los siguientes pasos:

a) Se arreglan los datos en orden ascendente.

b) Se selecciona el dato discordante Xd, y su vecino más próximo XV.

c) Se calcula la diferencia d entre ellos.d) Se calcula la dispersión, W, de los datos, es decir la diferencia entre los dos

resultados extremos del grupo, el mayor Xn y el menor X1.e) Se divide la diferencia d entre la dispersión W; con ello se obtiene el cociente

Qexp de acuerdo a la ecuación siguiente:

f) De la tabla 5 se obtiene el valor de Qcrítico de la siguiente manera: seselecciona el valor que corresponda al número de datos que se tiene y al

grado de confianza que se desea. Por ejemplo, si se tienen 3 datos y se desea

un grado de confianza del 95% el valor de Qcrítico será de 0.970.g) Se compara el valor de Qexp con el valor de Qcrítico. Si el valor de Qexp es

mayor que el Qcrítico, el resultado dudoso puede descartarse con elcorrespondiente grado de confianza.

Tabla 5 : Valores de Qcrítico para la prueba de Criterio Q para varios

niveles de confianza ( Analytical Chemistry, Vol. 63, No. 2, p. 139). Número de datos 90% de confianza 95% de confianza 99% de confianza

3 0.941 0.970 0.994

4 0.765 0.829 0.926

5 0.642 0.710 0.821

6 0.560 0.625 0.740

7 0.507 0.568 0.680

8 0.468 0.

manual lab. qa ago 14

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