Química analítica

Capítulo 1. OBJETIVOS ANALÍTICOS, O: LO QUE HACEN LOS QUÍMICOS ANALÍTICOS -- 1.1. ¿Qué es la ciencia analítica? -- 1.2. Análisis cualitativo y cuantitativo: ¿a qué se refiere cada uno? -- 1.3. Comencemos: los procesos analíticos -- 1.4. Validación de un método: ¡se debe demostrar que funciona! -- 1.5 Intervalo: ¿de qué tamaño debe ser la muestra? -- 1.6 Algunos sitios útiles en la red -- Capítulo 2. HERRAMIENTAS Y OPERACIONES BÁSICAS DE LA QUÍMICA ANALÍTICA -- 2.1. Cuaderno de anotaciones del laboratorio: el registro crítico -- 2.2. Materiales y reactivos de laboratorio -- 2.3. La balanza analítica: herramienta indispensable -- 2.4. Cristalería volumétrica: también es indispensable -- 2.5. Preparación de soluciones básicas estándar -- 2.6. Preparación de soluciones ácidas estándar -- 2.7. Otros aparatos. Manejo y tratamiento de las muestras -- 2.8 Calcinación de precipitados -- Análisis gravimétrico -- 2.9. Obtención de la muestra. ¿Es sólida, líquida o gaseosa? -- 2.10 Operaciones de secado y preparación de una solución del analito -- 2.11 Seguridad de laboratorio -- Capítulo 3. MANEJO DE DATOS Y HOJAS DE CÁLCULO EN QUÍMICA ANALÍTICA -- 3.1. Exactitud y precisión: hay diferencia -- 3.2. Los errores determinados son sistemáticos -- 3.3. Los errores indeterminados son aleatorios -- 3.4. Cifras significativas: ¿Cuántos números se necesitan? -- 3.5. Redondeo -- 3.6. Modos de expresar la exactitud -- 3.7. Desviación estándar: la operación estadística más importante -- 3.8. Uso de las hojas de cálculo en química analítica -- 3.9. La propagación de errores no sólo es aditiva -- 3.10. Cifras significativas y propagación del error -- 3.11. Gráficas de control -- 3.12. El límite de confianza -- ¿Qué tan seguro se está? -- 3.13. Pruebas de significancia. ¿Hay diferencia? -- 3.14. Rechazo de un resultado: la prueba Q -- 3.15. Estadística para conjuntos pequeños de datos -- 3.16. Mínimos cuadrados lineales -- Cómo graficar la línea recta correcta -- 3.17. Coeficiente de correlación y coeficiente de determinación -- 3.18. Uso de hojas de cálculo para graficar curvas de calibración -- 3.19. Pendiente, intersección y coeficiente de determinación -- 3.20. LINEST para estadísticas adicionales -- 3.21. Paquetes de software de estadística -- 3.22. Límites de detección: el cero no existe -- 3.23. Estadística del muestreo -- ¿Cuántas muestras? ¿De qué tamaño? -- Capítulo 4. BUENAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO: CERTEZA DE CALIDAD DE LAS MEDICIONES ANALÍTICAS -- 4.1. ¿Qué son las buenas prácticas de laboratorio? -- 4.2. Validación de métodos analíticos -- 4.3. Certeza de calidad -- ¿Todavía funciona el método? -- 4.4. Acreditación de laboratorios -- 4.5. Registros electrónicos y firmas electrónicas: CFR 21, parte 11, 135 -- 4.6. Algunas organizaciones oficiales -- Capítulo 5. CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS: EL CABALLO DE BATALLA DEL ANALISTA -- 5.1. Repaso de conocimientos fundamentales -- 5.2. ¿Cómo se expresan las concentraciones de las soluciones? -- 5.3. Expresiones de resultados analíticos: hay muchas formas -- 5.4. Análisis volumétrico: ¿Cómo se hacen los cálculos estequiométricos? -- 5.5. Cálculos volumétricos -- Uso de la molaridad -- 5.6 Normalidad: una forma diferente de hacer cálculos volumétricos -- 5.7. Título: cómo hacer cálculos de rutina rápidos -- 5.8. Relaciones de pesos: son necesarias para los cálculos gravimétricos -- Capítulo 6. CONCEPTOS GENERALES DE EQUILIBRIO QUÍMICO -- 6.1. Reacciones químicas: el concepto de rapidez -- 6.2. Tipos de equilibrio -- 6.3. La energía libre de Gibbs y la constante de equilibrio -- 6.4. Principio de Le Châtelier -- 6.5. Efectos de la temperatura sobre las constantes de equilibrio -- 6.6. Efectos de la presión sobre los equilibrios -- 6.7. Efecto de las concentraciones en los equilibrios -- 6.8. Catalizadores -- 6.9. Finalización de las reacciones -- 6.10. Constantes de equilibrio para especies que se disocian o se combinan: electrólitos débiles y precipitados -- 6.11. Cálculos con constantes de equilibrio -- ¿Cuánto está en equilibrio? -- 6.12. Efecto del ion común: desplazamiento del equilibrio -- 6.13. Procedimiento sistemático para cálculos de equilibrio: cómo resolver cualquier problema de equilibrio -- 6.14. Equilibrios heterogéneos: los sólidos no cuentan -- 6.15. Actividad y coeficientes de actividad: la concentración no lo explica todo -- 6.16. Efecto del ion diverso: constante de equilibrio termodinámico y coeficientes de actividad -- Capítulo 7. EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE -- 7.1. Teorías ácido-base: no todas se crearon igual -- 7.2. Equilibrios ácido-base en agua -- 7.3. La escala de pH -- 7.4. El pH a temperaturas elevadas: pH de la sangre -- 7.5. Ácidos y bases débiles: ¿Cuál es el pH? -- 7.6. Sales de ácidos y bases débiles: no son neutras -- 7.7. Amortiguadores: conservación del pH constante (o casi) -- 7.8. Ácidos polipróticos y sus sales -- 7.9. Amortiguadores fisiológicos: nos mantienen vivos -- 7.10. Amortiguadores para mediciones biológicas y clínicas -- 7.11. Efecto de ion diverso en ácidos y bases -- K°a y K°b : las sales cambian el pH --7.12. Diagramas logarítmicos de concentración: cómo visualizar grandes cambios de concentración -- Capítulo 8. TITULACIONES ÁCIDO-BASE -- 8.1. Ácido fuerte y base fuerte: las titulaciones fáciles -- 8.2. Detección del punto final: indicadores -- 8.3. Soluciones estándar ácidas y básicas -- 8.4. Ácido débil contra base fuerte: un poco menos sencillo -- 8.5. Base débil contra ácido fuerte -- 8.6. Titulación de carbonato de sodio: una base diprótica -- 8.7. Titulación de ácidos polipróticos -- 8.8. Mezclas de ácidos o bases -- 8.9. Titulación de aminoácidos: éstos son ácidos y bases -- 8.10. Análisis de Kjeldahl: determinación de proteínas -- Capítulo 9. REACCIONES Y TITULACIONES COMPLEJOMÉTRICAS -- 9.1. Complejos y constantes de formación: qué tan estables son los complejos? -- 9.2. Quelatos: EDTA, lo máximo en agentes quelantes para metales -- 9.3. Curvas de titulación metal-EDTA -- 9.4. Detección del punto final: los indicadores son agentes quelantes -- 9.5. Otros usos de los complejos -- 9.6. Fracción de especies disociadas en complejos poliligandos: valores B , cuánto de cada especie? -- Capítulo 10 ANÁLISIS GRAVIMÉTRICO Y EQUILIBRIOS DE PRECIPITACIÓN -- 10.1. Cómo realizar un análisis gravimétrico satisfactorio -- 10.2. Cálculos gravimétricos. ¿Cuánto analito hay? -- 10.3. Ejemplos de análisis gravimétrico -- 10.4. Precipitados orgánicos -- 10.5.Equilibrios de precipitación: el producto de solubilidad -- 10.6. Efecto del ion diverso en la solubilidad: K° y los coeficientes de actividad -- Capítulo 11. REACCIONES DE PRECIPITACIÓN Y TITULACIONES -- 11.1. Efecto de la acidez en la solubilidad de los precipitados: producto de solubilidad condicional -- 11.2. Procedimiento de balance de masas para equilibrios múltiples -- 11.3. Efecto del complejamiento en la solubilidad: producto de solubilidad condicional -- 11.4. Titulaciones de precipitación -- Capítulo 12. CELDAS ELECTROQUÍMICAS Y POTENCIALES DE ELECTRODO -- 12.1. ¿Qué son las reacciones redox? -- 12.2. Celdas electroquímicas: lo que usan los químicos electroanalíticos -- 12.3. Ecuación de Nernst: efectos de las concentraciones sobre los potenciales -- 12.4. Potencial formal: se usa para condiciones definidas no estándar -- 12.5. Limitaciones de los potenciales de electrodo -- Capítulo 13. ELECTRODOS POTENCIOMÉTRICOS Y POTENCIOMETRÍA -- 13.1. Electrodos metálicos para medir el catión del metal -- 13.2. Electrodos metal-sal metálica para medir el anión de la sal -- 13.3. Electrodos redox y metales inertes -- 13.4. Celdas voltaicas sin unión líquida: para exactitud máxima -- 13.5. Celdas voltaicas con unión líquida: el tipo práctico -- 13.6. Electrodos de referencia: el electrodo saturado de calomel -- 13.7. Medición del potencial -- 13.8. Determinación de concentraciones a partir de mediciones de potencial -- 13.9. Potencial residual de unión líquida: debe ser mínimo -- 13.10. Exactitud de mediciones potenciométricas directas -- Error de voltaje contra error de actividad -- 13.11. Electrodo de vidrio para pH: el caballo de batalla de los químicos -- 13.12. Amortiguadores estándar. Referencia para mediciones de pH -- 13.13. Exactitud de las mediciones de pH -- 13.14. Uso del medidor de pH -- ¿Cómo opera? -- 13.15. Medición del pH de la sangre -- La temperatura es importante -- 13.16. Mediciones de pH en disolventes no acuosos -- 13.17. Electrodos selectivos de iones -- 13.18. Electrodos ISFET de estado sólido -- Capítulo 14. TITULACIONES REDOX Y POTENCIOMÉTRICAS -- 14.1. Primero: balancear la reacción de reducción-oxidación -- 14.2. Cálculo de la constante de equilibrio de una reacción -- Es necesario para calcular los potenciales del punto de equivalencia -- 14.3. Cálculo de curvas de titulación redox -- 14.4. Detección visual del punto final -- 14.5. Titulaciones en las que participa el yodo: yodimetría y yodometría -- 14.6. Titulaciones con otros agentes oxidantes -- 14.7. Titulaciones con otros agentes reductores -- 14.8. Preparación de la solución: ajuste del analito en el estado correcto de oxidación antes de la titulación --14.9. Titulaciones potenciométricas (potenciometría indirecta) -- Capítulo 15. VOLTAMPEROMETRÍA Y SENSORES ELECTROQUÍMICOS -- 15.1. Voltamperometría -- 15.2 Electrodos amperométricos -- Medición de oxígeno -- 15.3. Sensores electroquímicos: electrodos químicamente modificados -- 15.4. Ultramicroelectrodos -- Capítulo 16. METODOS ESPECTROQUMICOS -- 16.1. Interacción de la radiación electromagnética con la materia -- 16.2. Espectros electrónicos y estructura molecular -- 16.3. Absorción en infrarrojo y estructura molecular -- 16.4. Pruebas no destructivas con espectrometría en infrarrojo cercano -- 16.5. Bases de datos de espectros: identificación de incógnitas -- 16.6. Disolventes en espectrometría -- 16.7. Cálculos cuantitativos -- 16.8. Instrumentación espectrométrica -- 16.9. Tipos de instrumentos -- 16.10. Espectrómetros de serie de diodos -- Obtención de todo el espectro al instante -- 16.11. Espectrómetros de infrarrojo por transformada de Fourier -- 16.12. Instrumentos para IR cercano -- 16.13. Error espectrométrico en las mediciones -- 16.14. Desviaciones respecto a la ley de Beer -- 16.15. Fluorometría -- 16.16. Sensores ópticos: fibras ópticas -- Capítulo 17. MÉTODOS DE ESPECTROMETRÍA ATÓMICA -- 17.1. Espectrometría por emisión de flama -- 17.2. Distribución entre los estados fundamental y excitado: la mayor parte de los átomos se encuentra en estado fundamental -- 17.3. Espectrofotometría de absorción atómica -- 17.4. Estándar interno y calibración por adición de estándar -- Capítulo 18. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA: EXTRACCIÓN CON DISOLVENTES Y EN FASE SÓLIDA -- 18.1. Coeficiente de distribución -- 18.2. Relación de distribución -- 18.3. Porcentaje extraído -- 18.4. Extracción de metales con disolventes -- 18.5. Extracción acelerada y con microondas -- 18.6. Extracción en fase sólida -- Capítulo 19. CROMATOGRAFÍA: PRINCIPIOS Y TEORÍA -- 19.1. Principios de las separaciones cromatográficas -- 19.2. Clasificación de las técnicas cromatográficas -- 19.3. Teoría de la eficiencia de la columna cromatográfica -- 19.4. Programas de simulación de cromatografía -- 19.5. Sin costo: bases de datos de compañías con cromatogramas que se pueden consultar -- Capítulo 20. CROMATOGRAFÍA DE GASES -- 20.1. Realización de separaciones con cromatografía de gases -- 20.2. Columnas para cromatografía de gases -- 20.3. Detectores para cromatografía de gases -- 20.4. Selección de la temperatura -- 20.5. Mediciones cuantitativas -- 20.6. Análisis del espacio de cabeza -- 20.7. Desorción térmica -- 20.8. Purga y captura -- 20.9. Pequeña y rápida -- 20.10. Cromatografía de gases-espectrometría de masas -- Capítulo 21. CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS -- 21.1. Cromatografía de líquidos de alta eficiencia -- 21.2. Cromatografía por exclusión de tamaño -- 21.3. Cromatografía de intercambio iónico -- 21.4. Cromatografía iónica -- 21.5. Cromatografía de capa delgada -- 21.6. Electroforesis -- 21.7. Electroforesis capilar -- Capítulo 22. MÉTODOS CINÉTICOS DE ANÁLISIS -- 22.1. Cinética: las bases -- 22.2. Enzimas catalizadoras -- Capítulo 23. AUTOMATIZACIÓN EN LAS MEDICIONES -- 23.1. Principios de la automatización -- 23.2. Instrumentos automatizados: control de procesos -- 23.3. Instrumentos automáticos -- 23.4. Análisis por inyección de flujo -- 23.5. Microprocesadores y computadoras -- Capítulo 24. QUÍMICA CLÍNICA -- 24.1. Composición de la sangre -- 24.2. Toma y conservación de las muestras -- 24.3. Análisis clínicos: determinaciones frecuentes -- 24.4. Inmunoensayos -- Capítulo 25. EL SIGLO DEL GEN -- GENÓMICA Y PROTEÓMICA: SECUENCIACIÓN DE ADN Y PERFIL DE PROTEÍNAS -- 25.1. ¿De qué estamos hechos? -- 25.2. ¿Qué es el ADN? -- 25.3. El Proyecto del Genoma Humano -- 25.4. ¿Cómo se secuencian los genes? -- 25.5. Replicación del ADN: la reacción en cadena de la polimerasa -- 25.6. Plásmidos y cromosomas bacterianos artificiales (BAC) 25.7. Secuenciación de ADN -- 25.8. Secuenciación de escopeta de todo el genoma -- 25.9. Polimorfismos de un solo nucleótido -- 25.10. Chips de ADN -- 25.11. Borrador del genoma -- 25.12. Genomas y proteómica: el resto de la historia -- Capítulo 26. MUESTREO Y ANÁLISIS DEL MEDIO AMBIENTE -- 26.1. Obtención de una muestra adecuada -- 26.2. Toma de muestras de aire y su análisis -- 26.3. Recolección y análisis de muestras de agua -- 26.4. Muestreo de suelo y sedimentos -- 26.5. Preparación de muestras para trazas de sustancias orgánicas -- 26.6. Sitios terrestres contaminados -- ¿Qué se debe analizar? -- 26.7. Métodos EPA y análisis basados en el desempeño -- APÉNDICE A LITERATURA DE QUÍMICA ANALÍTICA -- APÉNDICE B REPASO DE OPERACIONES MATEMÁTICAS: EXPONENTES, LOGARITMOS Y LA FÓRMULA CUADRÁTICA 800 -- APÉNDICE C TABLAS DE CONSTANTES -- APÉNDICE D SEGURIDAD EN EL LABORATORIO -- APÉNDICE E TABLAS PERIÓDICAS EN LA RED -- APÉNDICE F RESPUESTAS PARA LOS PROBLEMAS DE NÚMERO PAR --
ÍNDICE