Química analítica
La química analítica identifica qué contiene una muestra y en qué cantidad, mediante métodos clásicos e instrumentales.
La química analítica es la rama de la química que se ocupa de identificar qué sustancias contiene una muestra y en qué cantidad. Sus métodos permiten comprobar la potabilidad del agua, detectar un fármaco en sangre, controlar la pureza de un medicamento o medir la contaminación del aire, de modo que es la base de la calidad y la seguridad en la industria, la salud y el medio ambiente.
¿Qué es la química analítica?
Estudia el desarrollo y la aplicación de métodos para determinar la composición de la materia. Entre sus términos básicos están el analito (la sustancia que se quiere determinar), la matriz (el resto de componentes de la muestra, que pueden interferir) y la muestra (el material que se analiza). Es una parte esencial de la química y se apoya en el resto de sus ramas.
Tipos de análisis
- Análisis cualitativo: responde a «¿qué hay?». Identifica los elementos, iones o compuestos presentes, por ejemplo mediante un ensayo a la llama, un precipitado característico o el color de un indicador.
- Análisis cuantitativo: responde a «¿cuánto hay?». Determina la cantidad o concentración del analito.
Métodos de la química analítica
Métodos clásicos
- Gravimetría: se aísla el analito como un precipitado de composición conocida y se pesa. Por ejemplo, el cloruro se determina como AgCl.
- Volumetría o valoración: se mide el volumen de un reactivo de concentración conocida necesario para reaccionar completamente con el analito. Puede ser ácido-base, redox, de precipitación o de formación de complejos.
Métodos instrumentales
| Técnica | Se basa en | Aplicación típica |
|---|---|---|
| Espectroscopía UV-visible | Absorción de luz por la muestra | Concentración de compuestos coloreados |
| Absorción atómica | Absorción de luz por átomos libres | Metales pesados en agua o alimentos |
| Cromatografía (HPLC, gases) | Separación entre fase móvil y estacionaria | Mezclas complejas, fármacos, drogas |
| Espectrometría de masas | Relación masa/carga de los iones | Identificación de moléculas, dopaje |
| Potenciometría | Potencial eléctrico de una celda | Medida del pH, iones selectivos |
La cromatografía y otras técnicas de separación de mezclas suelen acoplarse a un detector, como un espectrómetro de masas, para separar e identificar a la vez.
Etapas de un análisis
- Definir el problema: qué analito, qué exactitud y qué límite de concentración.
- Muestreo: obtener una muestra representativa del conjunto.
- Preparación: disolver, filtrar, extraer o diluir para que el analito sea medible.
- Medida: aplicar el método elegido, con patrones y blancos.
- Tratamiento de datos: calibrado, cálculo de resultados e incertidumbre.
- Informe: presentación e interpretación de los resultados.
Calidad de un resultado
- Exactitud: cercanía al valor verdadero.
- Precisión: concordancia entre medidas repetidas.
- Sensibilidad: cuánto cambia la señal al variar la concentración.
- Selectividad: capacidad de medir el analito sin interferencias de la matriz.
- Límite de detección: menor cantidad que se distingue del ruido.
Ejercicios resueltos
1. Se valoran 20,0 mL de HCl con NaOH 0,100 M y se gastan 25,0 mL. ¿Cuál es la concentración del HCl?
HCl + NaOH → NaCl + H₂O (1:1). n(NaOH) = 0,0250 L · 0,100 M = 2,50·10⁻³ mol = n(HCl). [HCl] = 2,50·10⁻³ / 0,0200 L = 0,125 M.
2. Una disolución tiene una absorbancia de 0,450 a la longitud de onda de trabajo; ε = 9 000 L·mol⁻¹·cm⁻¹ y la cubeta mide 1 cm. Calcula la concentración (ley de Beer-Lambert: A = ε·l·c).
c = A / (ε·l) = 0,450 / (9 000 · 1) = 5,0·10⁻⁵ M.
3. De 0,5000 g de una muestra se precipitan 1,2000 g de AgCl. ¿Qué porcentaje de cloro contiene? (M AgCl = 143,32; Cl = 35,45)
Masa de Cl = 1,2000 · 35,45 / 143,32 = 0,2968 g. Porcentaje = 0,2968 / 0,5000 · 100 = 59,36 % de Cl.
4. Tres medidas de una concentración dan 10,2; 10,4 y 10,3 mg/L. Calcula la media y la desviación estándar.
Media = 10,3 mg/L. Desviaciones: –0,1; +0,1; 0. s = √[(0,01 + 0,01 + 0) / (3–1)] = 0,1 mg/L.
Preguntas frecuentes
¿Qué estudia la química analítica?
Estudia cómo identificar los componentes de una muestra (análisis cualitativo) y cuantificar cuánto hay de cada uno (análisis cuantitativo).
¿Qué diferencia hay entre análisis cualitativo y cuantitativo?
El cualitativo establece qué sustancias están presentes; el cuantitativo mide en qué cantidad o concentración.
¿Qué es un análisis instrumental?
Un análisis que emplea aparatos (espectrómetros, cromatógrafos, electrodos) para medir una propiedad física de la muestra relacionada con la concentración del analito.
¿Qué es una valoración?
Una técnica en la que se añade, gota a gota, una disolución de concentración conocida a otra hasta completar la reacción, lo que permite calcular la concentración desconocida.
¿Dónde se aplica la química analítica?
En el control de calidad industrial, la medicina y los análisis clínicos, la toxicología forense, la seguridad alimentaria y la vigilancia ambiental.
Referencias
- Harris, D. C. Análisis químico cuantitativo. Reverté.
- Skoog, D. A., Holler, F. J. y Crouch, S. R. Principios de análisis instrumental. Cengage Learning.
- Skoog, D. A. et al. Fundamentos de química analítica. Cengage Learning.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Química analítica». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/quimica/quimica-analitica/
