Analyse gravimétrique est une collection de analyse quantitative techniques de laboratoire basées sur la mesure de l'analyte Masse.
Un exemple de technique d'analyse gravimétrique peut être utilisé pour déterminer la quantité d'un ion dans un Solution par dissoudre une quantité connue d'un composé contenant l'ion dans un solvant pour séparer l'ion de son composé. L'ion est alors précipité ou évaporé hors de la solution et pesé. Cette forme d'analyse gravimétrique est appelée gravimétrie des précipitations.
Une autre forme d'analyse gravimétrique est gravimétrie de volatilisation. Dans cette technique, les composés d'un mélange sont séparés en les chauffant pour décomposer chimiquement l'échantillon. Les composés volatils sont vaporisés et perdus (ou collectés), conduisant à une réduction mesurable de la masse de l'échantillon solide ou liquide.
Exemple d'analyse gravimétrique des précipitations
Pour que l'analyse gravimétrique soit utile, certaines conditions doivent être remplies:
- L'ion d'intérêt doit pleinement précipité de la solution.
- Le précipité doit être un composé pur.
- Il doit être possible de filtrer le précipité.
Bien sûr, il y a une erreur dans une telle analyse! Peut-être que tous les ions ne précipiteront pas. Il peut s'agir d'impuretés collectées lors de la filtration. Certains échantillons peuvent être perdus pendant le processus de filtration, soit parce qu'ils traversent le filtre, soit ne sont pas récupérés du milieu de filtration.
Par exemple, l'argent, le plomb ou le mercure peuvent être utilisés pour déterminer le chlore car ces métaux contiennent du chlorure insoluble. Le sodium, d'autre part, forme un chlorure qui se dissout dans l'eau plutôt que précipite.
Étapes de l'analyse gravimétrique
Des mesures soigneuses sont nécessaires pour ce type d'analyse. Il est important de chasser toute eau susceptible d'être attirée par un composé.
- Placez un inconnu dans une bouteille de pesée dont le couvercle est ouvert. Sécher la bouteille et l'échantillon dans un four pour éliminer l'eau. Refroidissez l'échantillon dans un dessiccateur.
- Peser indirectement une masse de l'inconnu dans un bécher.
- Dissolvez l'inconnu pour produire une solution.
- Ajouter un agent précipitant à la solution. Vous souhaiterez peut-être chauffer la solution, car cela augmente la taille des particules du précipité, réduisant ainsi les pertes pendant la filtration. Le chauffage de la solution est appelé digestion.
- Utilisez une filtration sous vide pour filtrer la solution.
- Sécher et peser le précipité collecté.
- Utilisez la stoechiométrie basée sur l'équation chimique équilibrée pour trouver la masse de l'ion d'intérêt. Déterminez le pourcentage en masse de l'analyte en divisant la masse de l'analyte par la masse de l'inconnu.
Par exemple, en utilisant de l'argent pour trouver un chlorure inconnu, un calcul pourrait être:
Masse de chlorure inconnu sec: 0,0984
Masse de précipité AgCl: 0,2290
Étant donné qu'une mole d'AgCl contient une mole de Cl- ions:
(0,2290 g AgCl) / (143,323 g / mol) = 1,598 x 10-3 mol AgCl
(1,598 x 10-3) x (35,453 g / mol Cl) = 0,0566 g Cl (0,566 g Cl) / (0,0984 g échantillon) x 100% = 57,57% Cl dans l'échantillon inconnu
Notez que le plomb aurait été une autre option pour l'analyse. Cependant, si du plomb avait été utilisé, le calcul aurait dû tenir compte du fait qu'une mole de PbCl2 contient deux moles de chlorure. Notez également que l'erreur aurait été plus importante en utilisant du plomb car le plomb n'est pas complètement insoluble. Une petite quantité de chlorure serait restée en solution au lieu de précipiter.