8. Extraccion Por Solvente

Una seal analtica que debera estar solamente relacionada

con la cantidad o concentracin de un analito en una

muestra. Sin embargo, pocos mtodos instrumentales son

selectivos o bien la especie no siempre est presente en una

concentracin adecuada.

METODOS DE SEPARACION

Uno de los principales problemas en el anlisis qumico est

en AISLAR O PRECONCENTRAR un analito, con el objeto

de ELIMINAR INTERFERENCIAS.

Los requerimientos para una separacin o

preconcentracin estn ntimamente relacionada

con la muestra y con la tcnica de medida

empleada.

Precipitacin.

Electrodeposicin.

Extraccin por solvente.

cromatografa

TIPO DE

SEPARACION

Proceso de

separacin en el

cual un soluto se REPARTE O

DISTRIBUYE entre

dos fases.

EXTRACCION LIQUIDO-LIQUIDO: las dos fases son lquidas pero no miscibles (difieren en polaridad).

(a) Agua

(o) benceno, CCl4, CHCl3

EXTRACCION POR SOLVENTE

M+n(a) + n HE(o) MEn(o) + n H+(a)

CONSTANTE DE EXTRACCION (KE):

)(

)(

a

o

MM

MD

)()(

)()(

oHEaM

aHoMEK

nn

n

nE

EJERCICIO-1

a. El Cu(II) puede ser extrado de una solucin acuosa con una solucin de CCl4 que contiene Ditizona (HDz). Determine la constante de extraccin si:

)o(

)a()a(

2CuDz

2Dz

2Cu7,2210

)o(

)a()a(

HDz

DzH7,810DATOS:

Cu+2(a) + 2 HDz(o) CuDz2(o) + 2 H+(a)

35

2

2

2 102,

)()(

)()(

oHDzaCu

aHoCuDzKE

RENDIMIENTO DE LA EXTRACCION (%R): cuociente

entre la cantidad extrada y la cantidad total. Se relaciona

con D.

100x1VD

VDR%

RM

RMM donde Va

VoVR

(1)

b. Si el pH de la solucin acuosa es 2,00 y la concentracin

molar al equilibrio de la Ditizona es 10-4 M, determine el

rendimiento de la extraccin, si el volumen de la fase

acuosa es de 50 mL y el de la fase orgnica de 25 mL.

31

2

2

435

1010

1010

,,

CuD

%R= 90,89

100x1VD

VDR%

RM

RMM

Si Va=Vo 2n

nM 10

)a(M

)o(MED y

%99R% M

Un metal se extrae cuando:

2

n

nM 10

)a(M

)o(MED Si Va=Vo y

100x1VD

VDR%

RM

RMM %1R% M

Un metal no se extrae cuando:

Cuando le separacin no es cuantitativa se recomienda

modificar % R de la extraccin mediante el pH, VR y/o agente

complejante..

c. A que pH se debe efectuar la separacin si se desea

cometer un error del 1%, cuando el volumen acuoso es de

100 mL y la fase orgnica de 10 mL.

100110

1099 x

D

D

Cu

Cu

,

,3

835

10

1010,

H

VARIABILIDAD DEL %R EN FUNCION DEL pH

EXTRACCION MULTIPLE: se utiliza

cuando el rendimiento de una extraccin

simple es < 99%. Para ello se recomienda

reponer la fase orgnica cuantas veces sea

necesario.

100VD1

11R%

n

RM

M(2)

Se tienen 100 mL de una solucin acuosa que contiene 1 g.

de una sustancia X, cuyo D= 10. Calcular los gramos del

analito no extrado si:

a. Se extrae con 30 mL de una solucin orgnica.

EJERCICIO-2

%,

,% 75100

13010

3010XR

0,25 g sin extraer

b. Se extrae con 90 mL de una solucin orgnica.

%,

,% 90100

19010

9010XR

0,10 g sin extraer

c. Se extrae con 3 extracciones de 30 mL de la solucin

orgnica.

449810030101

11

3

,,

% XR

0,02 g sin extraer

M

D'D

AGENTE COMPLEJANTE: se utiliza para modificar el

coeficiente de reparto mediante la adicin de un agente

complejante (HL) a la fase acuosa.

(3)

...AA

....OHOH

12

2

12

2

1

M

Se tiene una muestra que tiene los metales A+n y B+m y se

desea separar cuantitativamente, pero ambos se extraen:

Si

DA>100

DB>100

Para

VR=1

Si

DA>100

DB

Se desea extraer Pb(II) sin extraer Zn(II) con un error del 0,1

% de una solucin acuosa que contiene ambos iones 10-3M,

con una solucin de ditizona en CCl4.

DATOS:

)o(2)Dz(Zn

)a(2

Dz)a(2Zn

3,1410

)o(2)Dz(Pb

)a(2

Dz)a(2Pb

1,1610

)a(HDz

)a(Dz)a(H1,710

)a(

)o(6,1

HDz

HDz10Ko

EJERCICIO-3

a. Demuestre si es posible efectuar la separacin de ambos

cationes a pH 9,0 si utiliza una solucin de concentracin al

equilibrio en Ditizona 0,01 M. Suponga Va=Vo.

Pb+2(a) + 2 HDz(o) PbDz2(o) + 2 H+(a)

261116

217

2

2

2

1010

102

,,

,

)()(

)()(

oHDzaPb

aHoPbDzKE

%%,

,

100100110

10712

712

PbR Se extrae

Zn+2(a) + 2 HDz(o) ZnDz2(o) + 2 H+(a)

261314

217

2

2

2

1010

102

,,

,

)()(

)()(

oHDzaZn

aHoZnDzKE

%%,

,

100100110

10910

910

ZnR Se extrae

b. Demuestre si se obtienen mejores resultados si a la

solucin acuosa agrega NaCN 0,1 M (al equilibrio)

manteniendo el pH constante.

DATOS: p 4 Pb(CN)4-2 = 10 Zn(CN)4

-2 = 17

6

10

4

1010

1CN

Pb 6

712

10

10,

'Pb

DD

%%,

,

100100110

1076

76

PbR Se extrae

13

17

4

1010

1CN

Zn 13

910

10

10,

'Zn

DD

%,%,

,

780100110

1012

12

ZnR No se extrae

LABORATORIO-7 Determinacin de Al(III) en presencia de Fe(III)

)o(HOx

)a(HDK

3

3

E

)o()Ox(Al

)a(Ox)a(Al10

3

3331

)o()Ox(Fe

)a(Ox)a(Fe10

3

3344

pka H2Ox+ pk2=5,5 pK1 = 9,9

1001

11

3

RM

MVD

R%