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Comprensión del análisis cuantitativo en química

Comprensión del análisis cuantitativo en química

El análisis cuantitativo se refiere a la determinación de cuánto de un componente dado está presente en una muestra. La cantidad puede expresarse en términos de masa, concentración o abundancia relativa de uno o todos los componentes de una muestra. Aquí hay algunos ejemplos de resultados de análisis cuantitativos:

  • El mineral contiene 42.88% de plata en masa.
  • La reacción química produjo 3,22 moles de producto.
  • La solución es 0.102 M NaCl.

Análisis cuantitativo versus cualitativo

El análisis cualitativo dice "qué" hay en una muestra, mientras que el análisis cuantitativo se usa para decir "cuánto" hay en una muestra. Los dos tipos de análisis a menudo se usan juntos y se consideran ejemplos de química analítica.

Métodos utilizados en el análisis cuantitativo

Se utilizan varios métodos para cuantificar una muestra. Estos pueden clasificarse ampliamente como métodos físicos o químicos.

Los métodos físicos miden una propiedad física, como la adsorción de luz, la densidad y la susceptibilidad magnética. Los ejemplos de métodos físicos incluyen:

  • Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR)
  • Espectroscopía de emisión atómica (AES)
  • Espectroscopía de rayos X dispersivos de energía (EDS)
  • análisis de elementos traza
  • espectroscopía de fluorescencia de rayos x
  • ICP-AES
  • ICP-MS

Los métodos químicos implican reacciones químicas, como la oxidación, precipitación o neutralización para formar un nuevo compuesto químico. Los ejemplos de métodos químicos incluyen:

  • Titulación (análisis volumétrico)
  • Análisis gravimétrico
  • Varias pruebas de química húmeda.
  • Análisis de combustión.
  • Fusión de gas inerte

A menudo, los métodos físicos y químicos se superponen. Además, las matemáticas se utilizan en análisis cuantitativos. Las estadísticas son particularmente útiles para analizar datos.

La herramienta principal para el análisis cuantitativo es el equilibrio analítico o la escala, que se utiliza para medir la masa con precisión. La cristalería, como el matraz volumétrico, también es importante. Para la química analítica, un equilibrio típico mide la masa a 0.1 miligramos. Se necesita una sensibilidad de aproximadamente mil veces para el trabajo microanalítico.

Por qué es importante el análisis cuantitativo

Es importante conocer la cantidad total o parcial de una muestra por varias razones.

Si está realizando una reacción química, el análisis cuantitativo lo ayuda a predecir cuánto producto esperar y a determinar su rendimiento real.

Algunas reacciones tienen lugar cuando la concentración de un componente alcanza un nivel crítico. Por ejemplo, un análisis de material radiactivo podría indicar que hay suficiente componente clave para que la muestra sufra una fisión espontánea.

El análisis cuantitativo es crucial para la formulación y prueba de alimentos y medicamentos, ya que se utiliza para medir los niveles de nutrientes y proporcionar una contabilidad precisa de la dosis.

También es crítico para determinar el nivel de contaminantes o la impureza de una muestra. Si bien el análisis cualitativo podría determinar la presencia de plomo en la pintura de un juguete, por ejemplo, el análisis cuantitativo detecta cuánta concentración existe.

Las pruebas médicas se basan en análisis cuantitativos para obtener información sobre la salud de un paciente. Por ejemplo, las técnicas de análisis cuantitativo pueden determinar los niveles de colesterol en sangre o la proporción de lipoproteínas en plasma o la cantidad de proteína excretada en la orina. Aquí nuevamente, el análisis cuantitativo complementa el análisis cualitativo, ya que el último identifica la naturaleza de un químico mientras que el primero le dice cuánto hay.

Se pueden usar pruebas cuantitativas de un mineral para determinar si es práctico extraerlo de un elemento o compuesto específico.

Las pruebas cuantitativas se utilizan para verificar que los productos cumplan con las especificaciones reguladoras o del fabricante.