Para empezar, la precipitación es una técnica que se fundamenta en utilizar un agente precipitante, el cual se debe agregar lentamente en toda la disolución en donde se encuentra el analito, con el fin de producir un precipitado (sólido insoluble) denso y de fácil filtrado. La coprecipitación es la precipitación de un sólido que arrastra consigo especies que normalmente son solubles y son llevados dentro del sólido o en su superficie mientras este precipita. La posprecipitación por su parte es la precipitación de un sólido en una solución, luego de un precipitado primario (primer sólido formado en la disolución).
Los precipitados, al extraerse o separarse de una solución, normalmente poseen agentes contaminantes, como algunos solventes e incluso sustancias extrañas, cuando a un precipitado se le suma la precipitación de impurezas, que en condiciones experimentales son solubles en la fase líquida se denomina coprecipitación. Un ejemplo muy común de ello es que al agregar cloruro de bario a una solución de sulfato de potasio se obtiene un precipitado blanco de sulfato de bario, tal como lo muestra la reacción de precipitación:
BaCl2 (acuoso) + K2SO4 (acuoso) → BaSO4 (sólido) ↓ + 2KCl (acuoso)
Pero además de ello también contiene sulfato y bisulfato de potasio (K2SO4, KHSO₄) que, aunque estas últimas son sales muy solubles en la fase líquida logran precipitar como contaminante junto con el sulfato de bario.
La contaminación de un precipitado también puede ocurrir como resultado de un posprecipitado, en este caso, las impurezas precipitan después de la formación del precipitado primario, y el constituyente posprecipitado se separa de su solución sobresaturada de manera muy lenta, siendo promovida su precipitación por el precipitado primario. Este proceso ocurre cuando una solución contiene dos iones uno de los cuales precipita con mayor rapidez y el otro lentamente, utilizando el mismo reactante, el primer precipitado generalmente está contaminado por el segundo. Por ejemplo, cuando se tiene una disolución que contiene los iones de magnesio y calcio, y se introduce oxalato como agente precipitante común, se forma un precipitado de calcio en forma de oxalato de calcio, pero si esta suspensión no se filtra de inmediato se puede correr el riesgo que no solo precipita el calcio, sino también precipite algo de magnesio en forma de oxalato de magnesio, y por tanto contamine el precipitado de oxalato de calcio. A continuación, se muestran las reacciones de precipitación:
Mg2+ (acuoso) + C2O4 2- (acuoso) → MgC2O4 (sólido) ↓
Ca2+ (acuoso) + C2O4 2- (acuoso) → CaC2O4 (sólido) ↓
Coprecipitación
La coprecipitación representa una fuente de error en el análisis químico que involucra el proceso de precipitación, por lo que en algunos casos es importante evitarlo, sin embargo, la coprecipitación puede usarse ventajosamente en algunos procesos tal como en la separación de vestigios de sustancias presentes en una solución, por ejemplo, puede coprecipitarse cuantitativamente una pequeñísima cantidad de plomo en solución utilizando sulfato de estroncio.
El fenómeno de coprecipitación puede darse de la siguiente manera:
1.- Mediante la adsorción de iones extraños en la superficie del precipitado, donde la cantidad de coprecipitación aumenta a medida que aumenta la superficie del precipitado, esta adsorción puede ser de sales que contienen un ion en común con el precipitado como por ejemplo la adsorción del nitrato de plata por parte del yoduro de plata. También puede ocurrir la absorción de sales que no tienen un ion en común con el precipitado en donde ocurre un intercambio de absorción.
2.- Las moléculas que poseen un carácter polar son atraídas por los iones en la superficie y pueden mantenerse allí fuertemente unidos, por lo tanto, se puede producir la absorción del solvente (agua) por los precipitados.
3.- Oclusión (o arrastre) por incorporación de iones extraños durante la formación de un precipitado, por ejemplo, el sulfato de plomo forma una solución sólida de sulfito de bario considerando que los iones de plomo y bario tienen aproximadamente el mismo tamaño.
Posprecipitación
El proceso de posprecipitación es usado en la separación de metales por medio de sulfuro de hidrógeno; tanto en los análisis cuantitativos como cualitativos se parte de que los metales del segundo grupo de la tabla periódica como el mercurio y el cobre forman sulfuros insolubles en ácidos minerales diluidos, mientras que los metales pertenecientes al tercer grupo como zinc y magnesio no precipitan con el sulfuro de hidrógeno en medio ácido débil.
Sin embargo, si se tiene una mezcla de cobre o mercurio con zinc en medio ácido como el ácido sulfúrico, y se hace pasar sulfuro de hidrógeno, el sulfuro mercúrico o cúprico precipita sin arrastrar nada de zinc (no se produce la coprecipitación), pero por otra parte el sulfuro precipitado promueve la formación y separación de sulfuro de zinc al dejar en reposo la solución sin filtrar.
Referencias bibliográficas
Skoog D.A, West D.M, Holler F.J. Fundamentos de química analítica, 6ª Edición. Editorial Mc Graw Hill, (1995).Autora
Escrito por Mahiceth Quintero Valero para la Edición #110 de Enciclopedia Asigna, en 03/2022. Mahiceth es Doctora en Química Aplicada