3.3: Clasificación de técnicas analíticas

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 75721

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

El análisis de una muestra genera una señal química o física que es proporcional a la cantidad de analito en la muestra. Esta señal puede ser cualquier cosa que podamos medir, como el volumen o la absorbancia. Es conveniente dividir las técnicas analíticas en dos clases generales en función de si la señal es proporcional a la masa o moles de analito, o es proporcional a la concentración del analito

Considera los dos cilindros graduados en la Figura 3.3.1 , cada uno de los cuales contiene una solución de 0.010 M Cu (NO ₃) ₂. El cilindro 1 contiene 10 mL, o\(1.0 \times 10^{-4}\) moles de Cu ² ⁺, y el cilindro 2 contiene 20 mL, o\(2.0 \times 10^{-4}\) moles de Cu ² ⁺. Si una técnica responde a la cantidad absoluta de analito en la muestra, entonces la señal debida al analito S _A

\[S_A = k_A n_A \label{3.1}\]

donde n _A son los moles o gramos de analito en la muestra, y k _A es una constante de proporcionalidad. Debido a que el cilindro 2 contiene el doble de moles de Cu ² ⁺ que el cilindro 1, analizar el contenido del cilindro 2 da una señal dos veces más grande que la del cilindro 1.

El graduado con cilindro con el doble de moles ya que el otro cilindro tiene el doble de altura. — Figura 3.3.1 : Dos cilindros graduados, conteniendo cada uno 0.10 M Cu (NO ₃) ₂. Aunque los cilindros contienen la misma concentración de Cu ² ⁺, el cilindro de la izquierda contiene\(1.0 \times 10^{-4}\) mol Cu ² ⁺ y el cilindro de la derecha contiene\(2.0 \times 10^{-4}\) mol Cu ² ⁺.

Una segunda clase de técnicas analíticas son aquellas que responden a la concentración del analito, C _A

\[S_A = k_A C_A \label{3.2}\]

Dado que las soluciones en ambos cilindros tienen la misma concentración de Cu ² ⁺, su análisis produce señales idénticas.

Una técnica que responde a la cantidad absoluta de analito es una técnica de análisis total. La masa y el volumen son las señales más comunes para una técnica de análisis total, y las técnicas correspondientes son la gravimetría (Capítulo 8) y la titrimetría (Capítulo 9). Con algunas excepciones, la señal para una técnica de análisis total es el resultado de una o más reacciones químicas, cuya estequiometría determina el valor de k _A en la Ecuación\ ref {3.1}.

Históricamente, la mayoría de los métodos analíticos tempranos utilizaron una técnica de análisis total. Por esta razón, las técnicas de análisis total suelen denominarse técnicas “clásicas”.

La espectroscopia (Capítulo 10) y la electroquímica (Capítulo 11), en las que una señal óptica o eléctrica es proporcional a la cantidad relativa de analito en una muestra, son ejemplos de técnicas de concentración. La relación entre la señal y la concentración del analito es una función teórica que depende de las condiciones experimentales y de la instrumentación utilizada para medir la señal. Por esta razón se determina experimentalmente el valor de k _A en la Ecuación\ ref {3.2}.

Dado que la mayoría de las técnicas de concentración se basan en medir una señal óptica o eléctrica, también se conocen como técnicas “instrumentales”.