Determinacion de Calcio

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 2 RESUMEN.......................................................................................................................................... RESUMEN.......................................................................................................................................... 3 PRINCIPIOS TEÓRICOS................................................................................................................... TEÓRICOS................................................................................................................... 4 DETALLES EXPERIMENTALES .................................................................................................... 8 CÁLCULOS...................................................................................................................................... CÁLCULOS...................................................................................................................................... 12 CONCLUSIONES ............................................................................................................................ 15 ................................................................................................................... 16 RECOMENDACIONES................................................................................................................... RECOMENDACIONES CUESTIONARIO ............................................................................................................................. 17 BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................................... BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................................... 18

INTRODUCCIÓN

Siendo el calcio uno de los principales productos de la metalurgia desde hace mucho tiempo y su uso está muy expendido en todos los campos de la vida cotidiana es importante el conocimiento de la proporción proporción de dicho mineral presente en una muestra ,para este propósito en el laboratorio de análisis minerales dieron los fundamentos para hallar la cantidad presente en una muestra , mediante una titulación titulación indirecta redox expresando esta cantidad en valores de porcentaje, empleando como solución titulante permanganato de potasio En este presente informe relataremos el cómo se determinara el contenido de calcio en muestra buscando así una mejor comprensión en forma general a los alumnos de la presente materia.

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RESUMEN

La determinación determinación del Calcio se llevara

a cabo por por medio del método método de titulación titulación

indirecta redox que consiste en hallar la cantidad de calcio presente en una muestra de mineral, dicho valor esta expresado en forma de porcentaje , para para la práctica se empleó una cantidad de de 0.2gr aproximadamente, aproximadamente, en relación al cálculo instrumental del alumno, siguiendo los diferentes pasos pasos resumidos en la marcha marcha tanto sea como como la acidificación en sus inicios luego

la decantación, decantación, filtración, lavado lavado y titulado explícitamente explícitamente para luego

obtener el volumen consumido en la titulación cuyo cálculo se basa en el porcentaje de calcio contenido en la muestra.

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PRINCIPIOS TEÓRICOS

En los minerales de contienen calcio, la determinación de calcio es un método volumétrico indirecto redox. ELEMENTOS PRINCIPALES EN UN MINERAL DE CALCIO:

DISOLUCIÓN DE LA MUESTRA: Disolver una porción pesada de caliza pulverizada en HCl, o sea:

           Si no se solubiliza puede recurrirse a la fusión con un fundente de carbonato sódico

SUSTANCIAS QUE INTERFIEREN La determinación de calcio por separación como oxalato exige una eliminación previa de todos los cationes, excepto magnesio y alcalinos. en un análisis sistemático como en la caliza, los iones fluoruro y fosfato que puedan existir en la disolución original precipitan en la disolución amoniacal en forma de sal calcita junto a los óxidos hidratados. hidratados. Loa oxalatos de bario y estroncio son casi tan insolubles como el de calcio; son tolerables pequeñas cantidades de estos iones si se efectúa una doble precipitación de oxalato cálcico.

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FILTRACION Y LAVADO

Si el precipitado se va a presar como carbonato, se recomienda la utilización de un crisol filtrante; si es preciso pesar en forma de sulfato o de fluoruro, se debe recoger el precipitado sobre papel filtro. El precipitado se lava con una disolución fría de oxalato amínico hasta que las aguas de lavado estén exentas de ion cloruro. Si se proyecta valorar el precipitado con permanganato, el lavado preliminar con oxalato amónico debe ir seguido de un lavado con agua hasta que las aguas de lavado estén exentas de ion oxalato.

VALORACIÓN DEL CALCIO: Precipitar el calcio en forma de oxalato monohidratado en condiciones especialmente reguladas:

             Se separa el precipitado por filtración y se lava con agua fría hasta que esté excento de oxalato (que está en exceso). Se disuelve el CaC2O4.H2O en H2SO4 dando H2C2O4, o sea:

                  Se valora la solución del H2C2O4 con una solución estandarizada de KMnO4. Aunque el Ca+2 no está ligado, o no interviene en la valoración final, como vemos, está relacionado estequiométricamente con la cantidad de ácido oxálico valorado, pues a cada Ca+2 le corresponde una molécula de H2C2O4.

El Zn, Cd, Pb, Co, Ni, forman precipitados insolubles de oxalato, pudiendo determinarse por este método, siendo obviamente, interferencias importantes para la determinación de Calcio por este método. Es esencial que el CaC2O4.H2O posea una composición perfectamente definida, y que no esté contaminado con oxalatos coprecipitados.

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Cuando se agrega la solución de oxalato a la solución acídica de la muestra de Ca+2 y se neutraliza lentamente con amoníaco acuoso, el precipitado obtenido es de mayor pureza que el obtenido por adición directa a una solución neutra o amoniacal de calcio, porque el CaC2O4.H2O CaC2O4.H2O

puede contaminarse contaminarse con Ca(OH)2 o con oxalato de calcio básico. básico. El

precipitado podría contener oxalato de Mg y Na coprecipitados, si la cantidad presente de estos elementos es muy grande o si no se sigue rigurosamente el procedimiento para la determinación del calcio. Se puede aprovechar la tendencia del ion magnesio a formar complejos oxalatos solubles y la tendencia de las soluciones de oxalato magnésico a quedar estables en estado saturado. El Fe+3, Al+3 y Mn+2 no interfieren ya que forman oxalatos aniónicos. La separación de Ca+2 por precipitación en forma de oxalato es una técnica necesaria y aceptada sea cual fuere la determinación final que haya de efectuarse. El CaC2O4.H2O a 500ºC da CaCO3 puro y puede pesarse como tal. El CaC2O4.H2O puede redisolverse y determinarse el contenido de Ca+2 por medio de una valoración complejimétrica (recordemos la determinación de Ca+2 con EDTA aún en presencia de Mg+2). Determinación de calcio (Método AOAC 944.03). Titulación con permanganato El Calcio se precipita a pH 4 como oxalato (si hay fosfato presente se puede eliminar con ácido acético), posteriormente el oxalato se disuelve en ácido sulfúrico liberando ácido oxálico el cual se titula con una solución valorada de permanganato de potasio. Las reacciones involucradas son: 1. Precipitación del Calcio con Oxalato de Amonio. CaCl2 + (NH4)2C2O4 → 2NH4Cl + CaC2O4

2. Liberación del ácido oxálico por la acción del ácido sulfúrico sobre el oxalato de calcio CaC2O4 + H2SO4 → CaSO4 + H2C2O4

3. Titulación del ácido oxálico con permanganato de potasio

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5H2C2O4 + 2KmnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 10CO2

Método Alternativo Determinación de calcio (Método NOM-187-SSA1/SCFI-2002). Formación de complejo con EDTA. El EDTA (etilendiaminotetraacetico) forma complejo con muchos metales tales como calcio y magnesio. Está reacción puede emplearse para determinar la cantidad de minerales en la muestra por titilación complejométrica. El final de la titulación se detecta usando indicadores que cambian de color cuando forman complejo con los minerales. Los indicadores que se pueden emplear son la calgamita y el negro de eriocromo, los cuales cambian de azul a rosa cuando forman complejo con el calcio y magnesio. Se tiene el final de la titulación de la solución conteniendo el mineral con EDTA e indicador, cuando cambia de rosa a azul Reacción general: Metal*Indicador + EDTA



(rosa)

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Metal*EDTA + Indicador (azul

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DETALLES EXPERIMENTALES



Estos pasos son consiguientes a la determinación de insolubles, luego de obtener el filtrado tomamos alícuotas de 50ml, luego agregamos media cuc harada de cloruro de amonio y 5 ml de agua oxigenada.



se adiciona hidróxido de amonio hasta observar precipitación de fierro. Hidróxido férrico para ser mas exacto. Llevamos a plancha y hervimos durante 10 minutos.

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

decantar unos minutos y adicionar un ligero exceso de hidróxido de amonio y filtrar sobre vaso de 400 ml, usando filtro whatman 2 . lavar con solucion lavadora y lavar en caliente. Desechar el filtro.



Adicionar 2 gotas de indicador anaranjado de metilo y luego ácido clorhídrico diluido más 5 ml de exceso hasta un viraje de rosado tenue. Llevar a plancha hasta ebullición.



Retirar de plancha y adicionar solución de oxalato de amonio, luego solución diluida de hidróxido de amonio gota a gota hasta viraje de l indicador. Adicionar 5 ml de exceso.



Llevar a plancha y hervir durante unos minutos. Digestar en caliente durante 10 minutos, retirar de plancha y enfriar en baño maria.

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

Filtrar usando filtro whatman 40. Lavar con agua caliente. Descar tar el filtrado.



Debajo del embudo colocar el caso de 400 ml abrir el filtro y regresar re gresar el precipitado al vaso con la ayuda de chorros de agua c aliente. Lavar el filtro con 20 ml de solución diluida de ácido sulfúrico, luego lavar con agua caliente. Descartar el filtro.



Hervir la solución hasta completa dilución del precipitado. Retirar de la plancha y titular en caliente con solución de permanganato de potasio hasta viraje de incoloro a rosado tenue.

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RX PARA LA DETERMINACIÓN DETERMINACIÓN DEL CALCIO CALCIO :

CaC  O  2  4

+

H  SO  2  4

2KMNO  SO  SO  4 + 3H  2  4 + K  2  4

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----->

----->

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CaSO  4

+

H  C  O  3  2  4

K  SO  O  2  4 + 2MNSO  4 + 10CO  2  + 8H  2 

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CÁLCULOS

Normalización de la solución de Permanganato de Potasio: 1) Estándar 1 : P(muestra) = 0.2021g Vol. Gastado permanganato = 31.09ml

N1(permanganato) =

    

Entonces, se tiene: N1( permanganato) =

   

= 9.7 x 10-5

2) Estándar 2 : P(muestra) = 0.2021g Vol. Gastado permanganato = 30.79ml

N2(permanganato) =

    

Entonces, se tiene: N2( permanganato) =

   

= 9.75 x 10-5

3) Estándar 3 : P(muestra) = 0.2011g Vol. Gastado permanganato = 30.93ml

N3(permanganato) =

    

Entonces, se tiene: N3( permanganato) =

   

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= 9.70 x 10-5

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

N( promedio ) =

 

=

      

= 9.72 x 10

-5

Calculando el % de Calcio en la muestra de cada uno: 

%Ca =

%Ca =



%Ca =

%Ca =



%Ca =

%Ca =

Cuellar Astete, Renzo: (  ( )  ) ( () )   

(  ( )  ) ( () )   

x 100

x 100

Delgado Seclen, Daniel:

(  ( )  ) ( () )   

(  ( )  ) ( ()  )   

x 100

x 100

Jara Valencia, Angel: (  ( )  ) ( () )   

(  ( )  ) ( () )   

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x 100

x 100

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

Rodríguez Barrera, Elías:

%Ca =

(  ( )  ) (  () ) 

 %Ca =

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x 100

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 

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x 100

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CONCLUSIONES



La práctica es importante importante porque porque nos lleva a la determinación del porcentaje porcentaje de calcio presente en la muestra.



El proceso de determinación de determinación del calcio se lleva a cabo por el método de permanganometria. permanganometria.



Se agrega la solución de cloruro férrico para la precipitación completa completa del Fe.



la titulación se debe hacer con el mayor cuidado posible para tener un volumen consumir del mismo.



La concentración titulaste determinara el volumen a consumir del mismo.



Se debe hallar la normalidad del titulaste y asimismo el peso equivalente del calcio con el menor error posible para obtener un dato preciso al cálculo final.



la solución después de agrega el H2SO4 se tiene que calentar para así obtener el gasto real de la solución titulaste ,porque si no se gasta mucho titulaste

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RECOMENDACIONES



Tener especial cuidado con el manejo de los ácidos por ser este altamente concentrado.



Tratar de no contaminar los diferentes depósitos de los ácidos demás reactivas.



Mejorar correctamente los conceptos dados en clase para no perder tiempo en cálculos.

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CUESTIONARIO

1. ¿Qué función tiene calcinar la muestra durante el ataque?  2. ¿Qué función tiene la adición de la solución solución saturada de cloruro férrico?  férrico? 

Esta solución elimina interferentes como lo son el arsénico, antimonio, además regula el   pH de la solución. solución. 3. ¿Qué función tiene la adición de oxalato de amonio? 

La función del oxalato de amonio es precisamente para la precipitación de calcio como Oxalato (CaC2O4) y también para tamponar la solución. 5. ¿Qué función tiene la adicion de solución diluida de ácido sulfúrico? 

Favorece la liberación del ácido oxálico al actuar sobre el oxalato de calcio, así obtenemos sulfato de calcio (CaSO_4) para su respectiva pesada.

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BIBLIOGRAFÍA

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Autor: James. S. Fritz y George H. Schenk Schenk 

Título: Química Analítica Cuantitativa



3ra Edición.

Autor: V.N. Alexeiv 

Título: Análisis Químico Químico Cuantitativo Cuantitativo

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2da Edición.

Autor: Gilbert H. Ayres 

Título: Análisis Químico Cuantitativo

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Ediciones Harla



http://www.calidoscopio.com



http://depa.fquim.unam.mx

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