1. TEMA 8
ASPECTOS CUALITATIVOS DE LA QUÍMICA ANALÍTICA
La Respuesta Binaria, Tipos de respuesta binaria, Connotaciones cuantitativas de la
respuesta binaria. Características analíticas de la respuesta binaria. Errores en el
análisis cualitativo
REACCIONES ANALÍTICAS: Reacciones Analíticas, Clasificación,
Expresión. Reactivos, Clasificación, Soluciones, Generalidades. Tipos.
SENSIBILIDAD Y SELECTIVIDAD DE REACCIONES. Sensibilidad de
reacción, Cálculos. Clasificación de las reacciones por su sensibilidad. Factores que
influyen en la sensibilidad, Reacciones catalizadas, Reacciones sensibilizadas.
Selectividad, Reacciones de enmascaramiento de iones, Seguridad de una reacción.
Ensayos en disolución, a la gota y en papel
2. Química Analítica
cualitativa
tipo de información
requerida/suministrada cuantitativa
estructural
muestras
Muestras blancas
Muestras grises
Muestras negras
3. La Respuesta Binaria
¿esta presente Pb, Cu, Na, en la muestra?, ¿Esta contaminada?
¿Hay algún aditivo prohibido?, ¿ El atleta ha ingerido alguna
droga prohibida?, ¿ Este pigmento, tiene trazas de pesticidas?
SI/NO
Actualmente, el análisis cualitativo, hace referencia a “test rápidos” o de
screening ( “pasa o no pasa”)
Tipos de respuesta binaria
¿Está o no está el analito? identificación de ese analito en una muestra
Identificación simple
¿es o no es?, ¿está o no está?
Si existe límite o umbral
¿su concentración esta por encima o por
impuesto por una legislación
debajo del límite fijado?
información cualitativa discriminada
¿Bajo que especie química está?
¿Dónde esta?
Espacio
Tiempo ¿Cuándo está?
Estas simples preguntas nos dan idea del nivel de cualificación de la información.
4. Connotaciones cuantitativas de la respuesta binaria.
La información cualitativa, tiene siempre vinculaciones cuantitativas y, se trata
de comparar señales que corresponden a concentraciones o cantidades de
analitos, para poder responder a las preguntas formuladas.
Límite de detección: CLD es la señal que corresponde a la respuesta de una
concentración que pueda distinguirse inequívocamente y estadísticamente de la
señal de un blanco.
Concentración de corte: CC corresponde a la señal que emite un analito, para
una concentración del mismo, que ha sido decidida por el analista al establecer
un determinado nivel de probabilidad de detectarla con seguridad tal que pueda
garantizar que la respuesta binaria sea correcta.
Concentración límite o umbral: CL es el nivel máximo o mínimo establecido
por el cliente o por la legislación, para decidir si la muestra cumple o no con un
ensayo, o cumple con una normativa (decidir si esta contaminado, si es tóxico,
etc.).
CC y CL están por encima del CLD, ya que sino, no se podría dar la
respuesta requerida.
5. Concentraciones de referencia
Intrínseca
del PMQ
Decidida en el
Problema Analítico
Impuesta por
cliente
CLD CC CL
Escala relativa
concentraciones
No detección DETECCIÓN
DETECCIÓN CONFIABLE
1 mg 5 mg 10 mg
6. Características analíticas de la respuesta binaria.
FFIIAABBIILLIIDDAADD
RREEPPRREESSEENNTTAATTIIVVIIDDAADD
SUPREMAS
Porcentaje de aciertos de los ensayos realizados en alícuotas de la misma
muestra al identificar un analito, y que depende de la sensibilidad y de la
selectividad
BÁSICAS Robustez
COMPLEMENTARIAS
Rapidez
7. Errores en el análisis cualitativo
Errores tipo b, cuando se acepta una
hipótesis falsa. Es decir se da como
negativo un resultado que es verdadero.
“falsos positivos”
“falsos negativos”
Errores tipo a, supone un rechazo de
una hipótesis cierta. Ocurren cuando
se informa como verdadero un
resultado que realmente es falso.
8. REACCIONES QUÍMICAS
ESTEQUIOMETRIA: "la parte de la Química que trata sobre las
relaciones cuantitativas entre los elementos y los compuestos en
reacciones químicas".
La reacción química es el proceso mediante el cual una o más
sustancias (elementos o compuestos) denominadas reactivos,
sufren un proceso de transformación o combinación para dar lugar a
una serie de sustancias (elementos o compuestos) denominadas
productos. En una reacción química se produce desprendimiento o
absorción de calor u otras formas de energía.
Ecuaciones Químicas, es la representación grafica del proceso o
reacción química, en la que se expresan tanto las sustancias que
participan como las proporciones en que lo hacen y sirven de base
para la realización de diferentes tipos de cálculos químicos.
9. Clases de reacciones químicas
Combinación o síntesis A + B →→→ A B
Ocurre cuando se unen dos o mas sustancias para formar otra sustancia, cuyas
moléculas son el resultado de una reagrupación de átomos de los reactivos.
Descomposición AB →→→ A + B
Ocurre cuando a partir de un compuesto se producen dos o mas sustancias.
Desplazamiento o Sustitución A + BC → AC + B
En estas reacciones, un elemento sustituye y libera a otro elemento presente en
el compuesto.
Intercambio o AB + CD → AC + BD
Doble Sustitución
Al reaccionar dos compuestos intercambian elementos y se producen dos nuevos
compuestos.
10. Reacciones Analíticas
Una reacción química adquiere importancia y es utilizable en Química Analítica cuando
origina fenómenos fácilmente observables, y que de alguna manera, pueden
relacionarse con la sustancia – elemento o grupo químico – que se analiza
Vía húmeda: entre iones en solución
Vía seca: entre sólidos
Clasificación de las reacciones utilizables en Qca. Analítica
transferencia e intercambio de electrones.
Reacciones ácido – base
Reacciones de formación de complejos:
transferencia de protones.
transferencia de iones o de
moléculas.
Reacciones de precipitación
transferencia de iones o de moléculas y
la aparición de una fase sólida.
Reacciones redox
11. Reactivos
Son aquellos cuyo grado de impureza es mínimo,
son utilizados en laboratorios.
Son aquellos que presentan un grado de pureza del
100%, no conteniendo ninguna sustancia ajena al
ellos.
Son aquellos que se utilizan para la cromatografía
de los gases.
Son aquellos cuyo grado de impurificación varia
entre límites impuestos por la empresa que lo
utiliza en sus procesos.
Son aquellos cuyo grado de impurificación varia,
siendo mayor al de los analíticos
Reactivos analíticos
Reactivos químicamente puros
Reactivos grado espectro
Reactivos industriales
Reactivos técnicos
12. R
E
A
C
T
I
V
O
S
Q
U
Í
M
I
C
O
S
GENERALES: Son reactivos comunes a un número grande de
especies, es decir que pueden reaccionar con muchas sustancias. Se
utilizan generalmente en separaciones como ocurre en las llamadas
“Marchas Analíticas”. Por ejemplo ácido sulfhídrico, carbonato de
sodio, hidróxidos alcalinos.
ESPECIALES:
SELECTIVOS: Cuando actúan con un
actúan sobre un
grupo pequeño o reducido de sustancias.
grupo limitado o
Por ejemplo Dimetilglioxima. (Con Ni -
reducido de
rosado; con Fe(II) – rojo, con Co – pardo).
sustancias y se
emplean en
reacciones de
identificación o
reconocimiento
ESPECÍFICOS: Cuando reacciona con
una sola sustancia o elemento. Por ejemplo
la ortofenantrolina reacciona solamente
con Fe (II)
AUXILIARES: Son de uso esporádico, como son las reacciones de
enmascaramiento (Floruros, AEDT, Amoniaco, Cianuros, etc.) en
oxidaciones o reducciones previas a un ensayo, etc.
13. SENSIBILIDAD DE REACCIÓN
Sensibilidad: concentración mínima de una sustancia que se puede identificar con
una determinada reacción.
Límite de identificación
Concentración límite “D”:
Es la cantidad mínima de sustancia,
Es la mínima concentración del analito a
normalmente expresada en μg, que
la cual el ensayo aún es positivo, suele
puede reconocerse en un ensayo
expresarse en ppm.
g identificados límite de identificación (ug) x 10-6
D = ------------------------- = --------------------------------------------------
mL de disolución mL
“Dilución límite”
Es la dilución por
encima de la cual el
ensayo es negativo.
Volúmenes para las reacciones
Bajo el microscopio: 0,01 mL
Placa o papel: 0,03 mL
Microtubo de centrifuga: 0,10 mL
Microtubo de ensayo: 1,00 mL
Tubo de Kant: 5,00 mL
Clasificación D pD ppm %
Muy sensibles < 10-5 > 5 < 10 < 0,001
Sensibles 10-4 – 10-5 4 – 5 10 – 100 0,001 – 0,01
Poco
sensibles
> 10-4 <4 >100 >0,01
14. Factores que influyen en la sensibilidad
Factores Químicos
desplazamiento de la reacción
velocidad de reacción
Factores físicos color
forma cristalina de los precipitados
condiciones en que se realiza la reacción
temperatura luz soporte físico
Reacciones sensibilizadas Aumento del color
Reacciones Catalizadas Aumento de Velocidad
15. SELECTIVIDAD DE REACCIONES
Expresa el grado de interferencia de una especies químicas en la
identificación de otras
La reacción
corresponde a un
gran número de
sustancias
Específica
No existe interferencia de
ningún otro ión o reactivo
sobre la reacción de
identificación en cuestión
Selectivas
la reacción es
común y
característica de
pocas sustancias
general
Reacciones de enmascaramiento de iones
Seguridad de una reacción: Amplitud de condiciones en
las que una reacción puede verificarse
