59739550 Apostila de Quimica Analitica Quantitativa Professora Paula

7/22/2019 59739550 Apostila de Quimica Analitica Quantitativa Professora Paula

1/35

ESCOLA TCNICA ESTADUAL LAURO GOMES

TCNICO EM QUMICA

QUMICA ANALTICA QUANTITATIVA (QAT)

SO BERNARDO

2010


2/35

2ESCOLA TCNICA ESTADUAL LAURO GOMES

ENSINO TCNICO - QUMICA

QUMICA ANALTICA QUANTITATIVA (QAT)

Turma: 2 mdulo F

Giselaine Alves dos Santos 18

SO BERNARDO2010


3/35

3QUMIC N LTIC QU NTIT TIV

1 DEFINIES

1.1 CONTEDO PROGRAMTICO:

O contedo programtico baseia-se em mtodos analticos de preciso, aplicados emlaboratrios qumicos e em indstrias. Os mtodos a serem estudados so:

Gravimetria: Anlise Gravimtrica.

Volumetrias: Volumetria de Neutralizao; Volumetria de Precipitao; Volumetria deOxirreduo; Volumetria de Complexao.

1.2 CRITRIOS DE AVALIAO:

Relatrios referentes s aulas de laboratrio (em grupo)

Entrega de atividade(s) / trabalho(s) em grupo

Provas

Obs.: No sero aceitas atividades, relatrios e trabalhos aps a data definida para entrega,bem como efetuar prova em data posterior agendada.

1.3 NOTAS:

De zero 47,6% de acerto: IN

De 47,7% 67,6% de acerto: R

De 67,7% 87,6% de acerto: B De 87,7% 100% de acerto: MB

A nota final ser a mdia de todos os critrios de avaliao aplicados pelo professordurante o semestre.

Em caso de recuperao, a nota ser a mdia entre o percentual obtido pela mdia detodas as avaliaes e a nota da prova de recuperao.

A prova de recuperao ser aplicada somente ao final do semestre, porm o professorno obrigado a aplicar prova de recuperao.

A avaliao nas aulas de laboratrio baseiam-se na assiduidade e pontualidade doaluno, no comportamento do aluno, na relao entre o aluno e seu grupo e nos relatrios

entregues. A nota de laboratrio ser a mdia de todas as aulas de laboratrio do semestre eas observaes feitas pelo professor. Esta nota ser somada nota de teoria, para finalmenteser definida a mdia do aluno.

Caso o professor julgue necessrio, podero ser ministradas provas (prticas outericas) referentes s aulas de laboratrio ou esse contedo cobrado nas provas de teoria dequmica analtica quantitativa.

1.4 ORGANIZAO DAS ATIVIDADES EM LABORATRIO

O laboratrio o ambiente que visa aproximar o aluno da indstria. Neste ambiente,alm da realizao de experimentos, tambm tem-se como objetivo ensinar ao aluno ocomportamento correto mediante manuseio de produtos qumicos, equipamentos delaboratrio, trabalho em equipe, elaborao de relatrios, limpeza, organizao, pontualidade.Sendo assim, brincadeiras no so permitidas, pois estas podem por em risco tanto o seubem-estar quanto de seus colegas.


4/35

4As atividades realizadas nas aulas de laboratrio sero realizadas em grupo. O grupo

formado ser vlido para o semestre. O grupo deve ser constitudo de 5 membros, sendo estesagrupados pelo seu nmero de chamada (grupo 1: n1 ao n5, e assim sucessivamente).Algumas vezes poder ocorrer das aulas de laboratrio serem ministradas pelo professor oupor apenas um grupo de alunos, quando no houver diviso de turma, sendo necessrio que oprofessor leve toda a sala ao laboratrio.

As aulas de laboratrio so disponibilizadas com antecedncia. dever do aluno virpara a aula de laboratrio j ciente do experimento que dever realizar. O aluno deve ler oprocedimento, fazer pesquisas a respeito dos termos duvidosos e respostas s perguntas dosquestionrios, bem como anotar suas dvidas. O aluno tambm deve anotar todos osacontecimentos durante a realizao do experimento, para que possa elaborar o relatrio coma maior clareza e preciso possvel.

1.5 SEGURANA EM LABORATRIO

Os alunos devem sempre ler a respeito dos procedimentos de segurana no laboratrio.Caso existam dvidas, sempre perguntar ao professor.

I. Evite o desperdcio de reagentes, materiais, gs, luz, gua e gua destilada.II.tome o mximo cuidado para no contaminar os reagentes. No retorn-los aos vidros

primitivos, mesmo que no tenham sido usados; coloque os slidos em um recipienteespecial para refugos qumicos. Os inflamveis devem ser colocados em um recipiente aprova de fogo que ser esvaziado ao final da aula.

III. Use sempre gua destilada ou deionizada para preparar uma soluo ou fazeruma diluio.

IV.O material de vidro deve ser lavado aps sua utilizao. Em geral, lava-se com guacomum e depois com gua destilada; quando necessrio, usa-se sabo ou detergente e, em certos casos, soluo alcolica de KOH.

V. Lubrifique os tubos de vidro, termmetros, outros, antes de inseri-los em rolha. Proteja

as mos com luvas apropriadas ou enrole a pea de vidro em uma toalha nessaoperao.

VI.Quando utilizar aquecimento, faa-o de maneira adequada, pois, caso contrrio, ocontedo poder ser lanado para fora do recipiente que o contm, provocando perdasque inutilizam por completo a anlise em andamento. As substncias inflamveis nodevem ser aquecidas em fogo direto, utilize chapa eltrica ou manta de aquecimento.

VII. Sempre que estiver procedendo ao aquecimento de material de vidro ou deporcelana, conserve o rosto afastado, a fim de evitar que, pela quebra acidental, venhaocorrer acidente grave, principalmente para os olhos.

VIII. Nunca dirija a abertura de frascos contra si ou outrem, dirija-o para dentro dacapela.

IX.Todas as operaes onde h desprendimento de gases txicos ou irritantes devem serexecutadas na capela, assim como evaporao de solues cidas, amoniacais, ataquesde amostras, entre outras. As substncias txicas devem ser manipuladas na capela e,se as mesmas foram volteis, use mscara adequada.

X. Use sempre culos de proteo ao trabalhar no laboratrio.

XI.Jamais trabalhe com substncias das quais no conhea todas as propriedades. Nessecaso, recomenda-se que o estudante consulte, em bibliografia, as propriedades dassubstncias desconhecidas, bem como sua toxicidade e os cuidados que devem sertomados.

XII. indispensvel tomar o maior cuidado possvel quando se trabalha com cidos,

em particular com cido sulfrico concentrado. Sempre adicione cidos gua, e nuncagua em cidos.

XIII. cidos e bases concentrados atacam a pele e os tecidos, deve-se, pois, us-los


5/35

5com todo o cuidado, principalmente na neutralizao de um com o outro, evitandoreaes violentas. Preste a mxima ateno a qualquer operao onde hajaaquecimento ou que reaja violentamente.

XIV. Apague os bicos de Bunsen e maaricos quando no os estiver usando. Lembre-se sempre que frascos que contenham lquidos inflamveis devem ser afastados dasproximidades do local de trabalho.

XV. No brinque com produtos qumicos. Nunca cheire, abruptamente, o contedo dequalquer frasco, pois pode tratar-se de substncia txica.

XVI. No pipete quaisquer lquidos com a boca, use aparelhos apropriados, poispodero ser custicos ou venenosos.

XVII. Ao executar um trabalho que requer aquecimento, controle, atentamente, a suatemperatura e presso. Os recipientes para aquecimento no devem ficar totalmentefechados.

XVIII. Em aparelhos que funcionam a vcuo, no use recipientes de paredes finas enem empregue os de superfcies planas.

XIX. obrigatrio o uso de avental nos trabalhos de laboratrio e no recomendvel o

uso de bermudas, chinelos e roupas de nylon. Para as aulas de laboratrio, sempreutilizar cala comprida e sapato fechado.

XX. Em caso de cabelos compridos, prenda-os e coloque-os para dentro do aventalpara evitar qualquer tipo de acidente. O uso de bons e chapus tambm proibido.

XXI. expressamente proibido fumar e ingerir alimentos e bebidas no laboratrio.

XXII. No caso de acidentes, queimaduras e outros, dever do estudante procurarimediatamente o professor.

XXIII. Tenha muita cautela quando for testar um produto qumico por odor; nocoloque o produto ou frasco diretamente sob o nariz.

XXIV. Nunca deixe sem ateno qualquer operao onde haja aquecimento ou que

reaja violentamente.XXV. Improvisaes so o primeiro passo em direo a um acidente, use material

adequado.

XXVI. Ao locomover-se no laboratrio, faa-o com cuidado, a fim de no provocarqualquer acidente e/ou tumultuar o ambiente de trabalho.

XXVII. Antes de realizar uma reao qumica, da qual no saiba totalmente osresultados, faa primeiro uma em menor escala, e na capela.

XXVIII. Rotule sempre qualquer soluo que venha a preparar, identificando-a quanto asubstncia qumica utilizada e, no que couber, sua provvel concentrao.

XXIX. Ao manusear qualquer frasco de reagente qumico, faa-o sempre pelo rtulo, afim de minimizar regies de contaminao.

XXX. Certifique-se sempre da voltagem do equipamento eletroeletrnico que far usono laboratrio, antes de lig-lo respectiva corrente eltrica.

XXXI. Tenha completa conscincia da localizao do chuveiro de emergncia, dosextintores de incndio e dos lavadores de olhos, tomando conhecimento de como us-los corretamente.

XXXII. Nunca trabalhe no laboratrio sem estar junto com outra pessoa. Trabalhosperigosos devem ser realizados em presena de pelo menos duas pessoas.

XXXIII. Qualquer dvida que surgir durante a anlise tcnica o estudante dever dirigir-se ao professor.

XXXIV. Terminados os trabalhos prticos e antes de retirar-se do laboratrio, limpe suabancada.


6/35

61.6 RELATRIOS

Os relatrios devem ser entregues ao final da realizao do experimento. Em caso denecessidade de realizao de pesquisa ou quando o experimento prtico durar todo o horrioestabelecido para a aula, o relatrio poder ser entregue na aula seguinte.

Os relatrios devem conter: nome completo, nmero, mdulo e turma; data darealizao do experimento; ttulo da aula; esquema prtico; reaes qumicas; resultados;concluso; questionrio; bibliografia. Podem ser entregues mo, desde que com letra legvel,bem como digitados. Aquele que no vier aula de laboratrio, ficar sem nota referente aoexperimento realizado no dia de sua falta.

No sero aceitos relatrios que no atendam as exigncias dos pargrafos anteriores,bem como rasurados, com rebarbas (folhas de caderno), amassados, ou com aparncia dealguma forma comprometida. A elaborao do relatrio faz parte de seu aprendizado eformao para atuar na indstria.

1.7 MATERIAIS E REAGENTES

Durante os experimentos, o grupo utiliza vidrarias e equipamentos do laboratrio e responsvel pela limpeza e conservao dos mesmos enquanto estiverem sob seus cuidados.

Caso algum equipamento ou vidraria seja quebrado o aluno deve pagar por ele, contribuindopara a APM com o valor da vidraria ou equipamento quebrado / danificado.

2 ANLISE QUMICA

Para a realizao de uma anlise qumica, necessrio seguir os seguintes passos:

a) definio do problema

b) escolha do mtodo pesquisa bibliogrfica

c) amostragem reduzir a um volume condizente com as condies de anlise

d) pr-tratamento da amostra

abertura da amostra e remoo dos interferentese) calibrao e medio

f) avaliao anlise estatstica dos resultados

g) ao o que fazer com o resultado

Alguns fatores afetam diretamente na escolha do mtodo analtico. So eles:

O tipo de anlise que ser quer fazer: elementar ou molecular, rotineira ou episdica,etc.

Problemas decorrentes da natureza do material investigado. Ex.: substnciasradioativas, substncias corrosivas, substncias afetadas pela gua, etc.

A possvel presena de interferentes.

A faixa de concentrao a ser investigada.

A exatido requerida.

A disponibilidade de equipamento.

O tempo necessrio para completar a anlise.

O nmero de anlises de mesmo tipo a serem efetuadas (o analista far um nmerolimitado de determinaes ou a situao exigir anlises frequentes e repetitivas?)

a necessidade de se usar um mtodo no-destrutivo.

O custo da anlise.Quando se escolhe o mtodo mais apropriado para uma determinao, efetua-se a

anlise em duplicata ou, preferencialmente em triplicata. Deve-se ento fazer uma avaliao


7/35

7para decidir sobre o melhor resultado a registrar, e tentar estabelecer os provveis limites deerro desse valor. Nessa etapa, o analista deve preocupar-se com a chamada preciso, ou seja,a concordncia entre um conjunto de resultados de uma mesma quantidade, bem como com adiferena entre o valor medido e o verdadeiro valor para a quantidade que foi determinada. Osmtodos estatsticos so utilizados para se demonstrar o grau de confiana dos resultadosobtidos.

3 BALANA ANALTICA

Uma pesagem denominada de analtica quando realizada em uma balana depreciso. Existem inmeros modelos de balanas analticas, porm, o que as caracteriza ofato de permitirem a determinao de massas com um erro absoluto de mais ou menos 0,1mg.H balanas ainda mais sensveis que permitem determinar massas com erro absoluto de maisou menos 0,01mg. Outras, menos sensveis que as analticas e com erro absoluto de mais oumenos 1mg, so denominadas de balanas semi-analticas.

Por se tratar de instrumentos delicados e caros, seu manejo envolve a estritaobservncia dos seguintes cuidados gerais:

I.

As mos do operador devem estar limpas e secas.II. Durante as pesagens, as portas laterais devem ser mantidas fechadas.

III. Destravar e travar, inclusive a meia trava com movimentos lentos.

IV. Nunca pegar diretamente com os dedos o objeto que se vai pesar. Conforme o caso, usaruma pina ou uma tira de papel impermevel.

V. Nunca colocar ou retirar massas do prato sem antes ter travado a balana; retornar ospesos a zero e descarregar imediatamente a balana aps a pesagem.

VI. Para sucessivas pesagens, no decorrer de uma anlise, usar sempre a mesma balana.

VII. O recipiente e/ou substncias que sero pesadas devem estar em equilbrio trmicocom o ambiente.

4 LIMPEZA DE MATERIAL DE VIDRO

Todo material de vidro que vai ser utilizado em anlise quantitativa deve estarrigorosamente limpo. Para isso, deve-se lav-lo com gua e detergente, enxagu-lo vriasvezes com gua e gua destilada (vrias pores de 5 a 20mL). Apenas pipeta, bureta ebales volumtricos devem ser tratados com soluo de potassa alcolica 10% que obtidadissolvendo-se 100g de KOH em 50mL de gua e, aps o resfriamento, completa-se para 1Lcom lcool etlico comercial. Ao executar a operao de limpeza, utilizando essedesengordurante, deve-se proceder, no final da lavagem com gua, uma com soluo diludade HCl (1:20) para neutralizar eventuais resduos alcalinos.

A secagem de buretas, pipetas e bales deve ser feita por suco a vcuo e no emestufa.

5 RECORDANDO CONCEITOS

5.1 Nmero de mols

O nmero de mols representado pela letra n e expressa pela unidade mols (oumoles). Refere-se, numa equao qumica, ao nmero que escrito na frente da frmulaqumica, e este nmero, por sua vez, representa quantas vezes se utiliza a massa molar (MM)de um elemento ou frmula qumica.

A massa molar a somatria da massa expressa na tabela peridica, definida para cadaelemento qumico, de todos os elementos qumicos presentes na frmula qumica.

A frmula utilizada para calcular o nmero de mols de um elemento representada da


8/35

8seguinte forma: n = m/MM, onde m a massa em gramas disponvel do elemento oucomposto a ser calculado o nmero de mols.

5.2 Nmero de Avogadro

Nmero de Avogadro um nmero que representa quantas molculas ou quantos

tomos de um elemento esto contidos em 1 mol do mesmo. Assim como sabe-se que umadzia so doze unidades e que uma dezena so dez unidades, 1 mol de qualquer elementoqumico equivale a 6,02x1023molculas ou tomos deste elemento qumico.

5.3 Densidade

Densidade a relao entre a massa (em gramas) e o volume (em litros ou mililitros)de uma determinada substncia. Seu clculo efetuado da seguinte forma: D = m / V.Quando o volume utilizado for em litros, a unidade da resposta deve ser g/L, quando o volume

calculado for em mililitros, a unidade da resposta deve ser g/mL ou g/cm3

.

5.4

MolaridadeExpressa a concentrao molar de uma soluo. A molaridade, representada pela letra

M, calculada pela expresso: M=n/V. Sua unidade expressa em mol/L.

5.5 Normalidade

O clculo da normalidade leva em considerao os ons formados durante a diluio dosoluto no solvente. representada pela letra N e seu clculo atravs da expresso: N =m/Eq.V, onde m a massa em gramas, V o volume em litros e Eq o equivalente-grama.

5.5.1 Equivalente-grama

O clculo do equivalente-grama considera qual o composto utilizado e sua dissociao. calculado pela expresso: Eq = e/MM. Quando se trata de cidos ou bases, a letra e(querepresenta o equivalente) ser o nmero de hidrognios ou de hidroxilas ionizveis,respectivamente. Quando se tratar de sais ou xidos, a letra eser o nmero total de cargaspositivas ou negativas.

5.6 Molaridade x Normalidade

O clculo da normalidade de uma soluo pode ser realizado partindo-se de suamolaridade, atravs da expresso: N = M.k(onde k representa o Eq).

5.7

ConcentraoConcentrao de uma soluo expressa a quantidade de soluto (em gramas) contida em

um litro de solvente, conforme a expresso C = m/V. A determinao da concentrao deuma soluo tambm pode ser determinada com base em sua molaridade, sendo a expressoutilizada para esta converso C = M.MM, ou seja, a concentrao de uma soluo suamolaridade multiplicada por sua massa molar.

6 - GRAVIMETRIA

Em uma anlise gravimtrica utiliza-se uma srie de operaes para se determinar aquantidade de um constituinte de uma amostra, tanto por pesagem direta do elemento puro,quanto por um de seu derivado, cuja composio conhecida e bem definida. Esse

procedimento analtico constitui-se em mtodo de extensa aplicao na determinao demacroconstituintes de uma amostra.

As principais vantagens da anlise gravimtrica constituem-se em operaes unitrias


9/35

9de fcil execuo e utiliza-se equipamentos simples; entretanto, as desvantagens so: tempomuito longo para sua execuo e sujeito a uma srie de erros acumulativos.

No procedimento de uma anlise gravimtrica deve-se observar as etapas sucessivasque compem esse tipo de anlise, a saber:

I. Preparao da Amostra;II. Preparao da Soluo Ataque da Amostra;

III.Precipitao e Digesto;

IV.Filtrao;

V. Lavagem;

VI.Calcinao ou Secagem;

VII. Pesagem;

VIII. Clculos.

6.1 Preparao da Amostra

A quantidade de substncia utilizada numa anlise qumica de cerca de 1g, todavia,deve-se tomar os cuidados e precaues necessrias para que essa pequena quantidaderepresente fielmente o material cuja composio se quer determinar.

6.2 Preparao da Soluo Ataque da Amostra

Para incio da anlise gravimtrica necessrio que o elemento desejado esteja emsoluo. Prepara-se, portanto, uma soluo conveniente atravs de um tratamento qumicoescolhido de acordo com a natureza da amostra a ser analisada.

6.3 Precipitao e Digesto

O elemento a ser dosado (macroconstituinte) separado da soluo preparada atravsda formao de um precipitado convenientemente escolhido em cada caso.

6.3.1 Solubilidade do precipitado

Deve-se escolher um reagente precipitante que conduza formao de um precipitadoquantitativamente insolvel. Usa-se um excesso do reagente para causar o efeito dos oncomum, diminuindo a solubilidade do precipitado, com exceo dos casos em que h formaode complexo solvel devido ao excesso desse reagente.

A exatido final de um mtodo de anlise gravimtrica est limitada, em parte, pela

perda do precipitado devido a sua solubilidade no meio reagente e no lquido de lavagemempregado na purificao.

Essas perdas alcanam, frequentemente, srias propores, particularmente quando necessrio uma lavagem extensiva para assegurar um precipitado puro quando se deve usarum precipitado demasiadamente solvel. Como impossvel eliminar completamente asperdas de solubilidade, deve-se ter um grande controle sobre os fatores que influem nasolubilidade dos precipitados.

As variveis mais comuns que influem na solubilidade do precipitado so: temperatura,pH, concentrao do reagente, concentrao salina e concentrao do dissolvente.

6.3.2 Caractersticas fsicas do precipitado

importante o conhecimento prvio do tipo de precipitado que ser obtido, pois, dissodepender o tipo de filtrao a ser empregado na separao do precipitado do meio deprecipitao e indica tambm a necessidade ou no de um certo tempo de digesto.


10/35

10A prtica da anlise gravimtrica abrange vrios tipos de precipitados que se

distinguem, principalmente, quanto ao tamanho das partculas. O tamanho das partculas uma caracterstica muito importante, pois dele depende, em grande parte, a qualidade doprecipitado quanto filtrabilidade.

Os precipitados cristalinos so os mais favorveis para fins gravimtricos. As partculasdo precipitado so cristais individuais bem desenvolvidos. So facilmente recolhidos por

filtrao e, em geral, no se deixam contaminar por adsoro.So densos e sedimentam rapidamente. s vezes, oferecem dificuldades filtrao,

pois a presena de pequenos cristais obriga ao uso de filtros de textura densa e lentos. Os voexistentes nos agregados oferecem condies favorveis para a incorporao de substnciasestranhas. So exemplos de precipitados o BaSO4e o CaC2O4.

Quanto aos precipitados grumosos, que incluem os haletos de prata, resultam defloculao de colides hidrfobos. So bastante densos, pois eles arrastam pouca gua. Afloculao pode ser efetuada por adio de eletrlitos, aquecimento e agitao. Os agregadosdas partculas coloidais so facilmente retidos pelos meios filtrantes usuais; eventualmente, preciso cuidar para que, na lavagem do precipitado, no ocorra peptizao.

Os precipitados gelatinosos resultam da floculao de colides hidrfobos. So

exemplos os hidrxidos de ferro (III), alumnio, a slica hidratada e os sulfetos metlicos. Sovolumosos, tm a consistncia de flocos e arrastam quantidades considerveis de gua.Oferecem dificuldades filtrao e lavagem e no podem permanecer por longo tempo emcontato com a gua-me devido a sua grande superfcie que provoca absoro de impurezasdo meio.

As caractersticas fsicas de um precipitado dependem da natureza das substncias, mastambm, em certa medida, das condies de formao do precipitado e de sua evoluoespontnea ou tratamentos posteriores. A formao de um precipitado um processo cinticoque tende para um equilbrio. O controle de velocidade e outras condies, sob as quais seprocessa a precipitao, permite, em parte, influir nas caractersticas fsicas do precipitado.

6.3.3 Pureza do precipitado

Quando em soluo se precipita uma substncia qumica, nem sempre a mesma separada com alta pureza, pois pode conter impurezas em propores variveis, conforme oprecipitado e as condies em que se efetuou a precipitao. A contaminao do precipitadopor substncias que, por sua solubilidade, deveriam permanecer em soluo, denomina-se co-precipitao. Esta pode ser por adsoro sobre a superfcie da partcula em contato com asoluo ou por acluso de substncias estranhas durante o crescimento dos cristais daspartculas primrias.

As fases slidas obtidas por precipitao, conforme as tcnicas usuais da anlisegravimtrica, esto sujeitas a diferentes formas de contaminao. A lavagem dos precipitadosremove as impurezas contidas na soluo-me mecanicamente retida pelas partculas e,tambm, pelo menos em parte, as impurezas superficialmente nelas adsorvidas. A simples

lavagem , isomrfica e no isomrfica. No possvel estabelecer uma regra geral naobteno de precipitados gravimtricos, capaz de eliminar ou reduzir formas de contaminao.Contudo, o estudo de vrias formas de contaminao permitiu fixar certas condies favorveispara a separao de fases slidas convenientemente puras.

A precipitao em condio de baixa supersaturao favorece a formao de cristaisgrandes e bem desenvolvidos e, ao mesmo tempo, reduz a um mnimo a adsoro superficial ea ocluso. O recurso ineficaz com relao incluso isomrfica ou no isomrfica e ps-precipitao. O grau de contaminao por ocluso largamente determinado pela velocidadede formao do precipitado. Esta, por sua vez, depende de vrios fatores como a concentraoda espcie a precipitar, a concentrao da soluo do reagente precipitante, a tcnica usada naprecipitao e a temperatura.

6.3.4 Digesto do precipitado

o tempo em que o precipitado, aps ter sido formado, permanece em contato com agua-me. A digesto o processo destinado obteno de um precipitado constitudo departculas grandes, o mais puro possvel e de fcil filtrao.


11/35

11A digesto, efetuada em temperatura elevada, um processo de recristalizao, no qual

as impurezas ocluidas passam para a gua-me. Em precipitados gelatinosos basta umafervura e o mnimo de tempo possvel para a filtrao.

Esse fenmeno denominado, tambm, de envelhecimento do precipitado e constitui-se de um conjunto de transformaes irreversveis, depois que se formou.

As partculas pequenas tendem dissoluo e re-precipitao sobre a superfcie doscristais maiores, fenmeno denominado de amadurecimento de Ostwald.

Quando o precipitado constitudo de partculas imperfeitas e floculosas e, aps oenvelhecimento, tornam-se compactas e perfeitas, por dissoluo do material dos vrtices earestas dos cristais e que se deposita sobre o mesmo cristal, esse fenmeno denominado deamadurecimento interno de Ostwald.

A necessidade ou no de um tempo de digesto conhecida pelas caractersticas fsicasdo precipitado e de sua solubilidade. Os processos analticos clssicos j especificam o tempo ea temperatura adequados para cada caso.

6.4 Filtrao

a separao do precipitado do meio em que se processou sua formao. A maneiracomo feita a filtrao depender do tratamento a que o precipitado ser submetido nasecagem ou calcinao, conforme o caso.

6.4.1 Filtrao por suco

A filtrao por suco utilizada quando se possui precipitados que passam atravs dopapel de filtro. Para tanto, utiliza-se normalmente cadinho de Gooch com camada filtrante oucadinho de placa sinterizada, obedecendo a seguinte tcnica:

Adapta-se o cadinho filtrante a um kitassato atravs de uma rolha de borracha comtubo adutor; liga-se o conjunto a um frasco de segurana e este uma trompa de gua ou uma bomba de vcuo. Pelo vcuo criado no kitassato, a presso atmosfrica impele o lquido

atravs dos poros do filtro, retendo o precipitado.

6.5 Lavagem do Precipitado

Aps a filtrao do precipitado, deve-se submet-lo a um processo de lavagem pararemover parte da gua-me que nele ficou retida e eliminar as impurezas solveis e novolteis. Durante a realizao dessa operao, poder ocorrer a peptizao.

6.6 Calcinao ou Secagem

Aps a filtrao e a lavagem, o precipitado deve ser secado ou calcinado para depois serpesado. A secagem o mtodo empregado para retirar a umidade do precipitado. A calcinao o mtodo utilizado para transformar o precipitado em sua forma mais estvel.

Para realizar este procedimento, o cadinho deve ser tarado. O cadinho deve serpreparado com antecedncia, sendo este aquecido e posteriormente resfriado em dessecador,para garantir a eliminao da umidade. Para realizao da pesagem o cadinho no deve sermanuseado com as mos.

Posteriormente, aps secagem ou calcinao da amostra, a mesma deve ser colocadapara resfriar dentro do dessecador, para que posteriormente seja pesada.

6.7 - Aplicaes

6.7.1

Determinao de ferro Pesar uma amostra de cerca de 0,5g de sulfato ferroso amoniacal e dissolver esta amostra

em 50mL de gua destilada.


12/35

12 Adicionar 5mL de cido ntrico 50% (1:1) e aquecer at que a amostra torne-se amarela

(cerca de 3 minutos).

Adicionar 100mL de gua destilada e 20mL de soluo de nitrato de amnio 30%.

Aquecer novamente a soluo e adicionar aos poucos 40mL de soluo de hidrxido deamnio 40% (ou 1:1) at a formao de precipitado. Acrescer pequenos pedaos de papelde filtro na soluo e deix-la em repouso por aproximadamente 1hora.

Filtrar em funil de vidro. Lavar o precipitado aos poucos utilizando entre 100 a 150mL desoluo de nitrato de amnio 1%. Neste caso, sempre aconselhvel, ao transferir-se ocontedo do bquer ao papel, que o nvel do lquido no papel de filtro ocupe, no mximo,metade da altura do mesmo.

Carbonizar a amostra em cadinho previamente pesado e posteriormente coloc-lo emmufla 900C por aproximadamente 30 minutos.

Resfriar no dessecador e pesar. Determinar a massa da amostra e o rendimento da anlisegravimtrica.

6.7.2 Determinao de Sulfato

Dissolver uma amostra de sulfato de sdio em 30mL de gua destilada, adicionar 1mL decido clordrico concentrado e diluir 400mL. Aquecer a soluo ebulio e adicionarlentamente cloreto de brio 5%, a quente, sob agitao contnua at precipitaocompleta.

Aps a sedimentao do precipitado por 1 ou 2 minutos, adicionar mais algumas gotas dasoluo de BaCl2 a fim de verificar se a precipitao foi quantitativa. Caso ainda ocorraprecipitao, repetir esta operao, aps sedimentao do precipitado, at que a adio dasoluo de BaCl2 no mais provoque precipitao. Deixar o bquer, coberto com vidro derelgio, em banho de gua fervente por 1 hora.

Aps repouso de 24horas, decantar o lquido sobrenadante, com auxlio de um basto devidro, sobre papel de filtro (Whatman 42 ou SS5893), previamente adaptado em funil decolo longo deixando no bquer o mximo possvel de precipitado. Neste caso, sempre aconselhvel, ao transferir-se o contedo do bquer ao papel, que o nvel do lquido nopapel de filtro ocupe, no mximo, metade da altura do mesmo.

Transferir o precipitado para o papel com o auxlio de gua destilada fria e, a seguir, lav-lacom gua quente at que o filtrado no d mais reao positiva para cloreto (teste comAgNO3).

Aps escoamento total da ltima gua de lavagem, dobrar o papel de filtro sobre oprecipitado e, a seguir, transferi-lo para um cadinho de porcelana tarado, at pesoconstante, e efetuar a carbonizao.

Colocar o cadinho em mufla a 800C por 30 minutos, transferi-lo para um dessecador.Pesar em balana analtica.

A partir da massa de sulfato de brio, calcular a concentrao de sulfato na amostra, emgramas, bem como o teor desse.

7 TITRIMETRIA DE NEUTRALIZAOA titrimetria (ou volumetria) de neutralizao compreende os mtodos baseados na

reao de neutralizao: H3O++OH-2HOH.

Com solues padres cidas podem ser determinadas substncias alcalinas. Comsolues padres alcalinas so determinadas substncias cidas. Tem-se assim, duas variantesda titrimetria de neutralizao: a acidimetria e a alcalimetria.

Tanto na acidimetria como na alcalimetria, o ponto estequiomtrico coincide com o

ponto de neutralidade (pH=7), sempre que a reao se processa entre cidos e bases fortes.Nos demais casos, a hidrlise faz com que o ponto estequiomtrico se situe na regio cida oualcalina. So as condies do equilbrio, em cada caso particular, que determinam o valor do


13/35

13pH em que se situa o aludido ponto.

O conhecimento do valor do pH em que se situa o ponto estequiomtrico e da maneiracomo varia o pH no curso da titulao de fundamental importncia para o estudo doproblema de identificao do ponto final.

Comumente, o ponto final nas titulaes da titrimetria de neutralizao acusadomediante o emprego de indicadores de pH.

Numa titulao necessrio conhecer com grande exatido a concentrao de uma dassolues envolvidas (titulado ou titulante). Entretanto, algumas solues frequentementeusadas em titulao, como por exemplo a de NaOH e de HCl, no podem ser preparadas comconcentrao exata. Assim sendo, prepara-se uma soluo de concentrao aproximada e aconcentrao exata determinada pelo emprego de um padro primrio na forma de umasoluo cuja concentrao seja conhecida. Essa operao denominada padronizao dasoluo.

Os padres primrios devem possuir algumas propriedades especiais, tais como:

a) no devem se alterar ao ar, isto , no serem higroscpicos, no se oxidando e nemreagindo com o CO2atmosfrico.

b) devem possuir elevada massa molar, pois assim os erros na pesagem diminuem.c) devem ser solveis.

d) so encontrados no comrcio com grande pureza e podem ser secados facilmente.

e) devem manter sua pureza por longo tempo.

f) devem dar reaes estequiomtricas com a substncia a ser titulada.

7.1 Indicadores de pH

Os indicadores de pH so substncias orgnicas de carter fracamente cido ou bsico,que tm a propriedade de mudar sua colorao com a variao do pH do meio. A mudana de

colorao no se d bruscamente, mas de uma maneira gradual entre valores definidos daescala do pH. A faixa dentro da qual se processa a mudana de colorao de um indicador conhecida como zona de transio.

Na maioria dos casos, os indicadores apresentam-se com dupla colorao, umacorrespondente sua forma cida e outra sua forma bsica, dependendo do pH da soluoem que se encontram. Porm, existem indicadores com uma nica colorao, por exemplo:incolores em um determinado pH e corados quando ocorre mudana de faixa de pH.

A mudana de cor dessas substncias, em presena de um excesso de ons hidrognioou oxidrila, provm de uma mudana da estrutura qumica do indicador. Faz-se emprego muitoamplo desse tipo de indicadores, na anlise titulomtrica, para determinar a concentrao deuma soluo cida ou alcalina, juntando-lhe uma soluo de ttulo conhecido, respectivamente

alcalina ou cida. O indicador revela o ponto de neutralizao, o que permite, por clculosimples, retornar concentrao ignorada. Naturalmente, a mudana de cor do indicador no instantnea, mas gradual; chama-se campo de viragem o intervalo de pH no qual o indicadormuda de cor. preciso, portanto, para cada titulao, escolher o indicador apropriado, segundoseu campo de viragem.

7.2 Indicadores Mistos

A mudana de colorao de alguns indicadores de pH no facilmente observvel,principalmente com luz artificial. Em certos casos possvel obter uma mudana de coloraomais ntida por meio da adio de um corante orgnico ao indicador. Essas misturas sochadas de indicadores mistos.

Os indicadores mistos tornam mais pronunciada a mudana de colorao de certosindicadores comuns, tais como o alaranjado de metila e o vermelho de metila, que mudam deamarelo para vermelho, passando pelo alaranjado. A dificuldade de acompanhar a mudana de


14/35

14colorao desses indicadores, sem o uso de coloraes de comparao, resulta o fato de seremo amarelo e o vermelho contguos no espectro. A adio de corantes ao alaranjado de metilaou ao vermelho de metila, quando em proporo adequada, transforma o amarelo e overmelho, respectivamente, em verde e violeta, que so cores complementares. A adio docorante no modifica a zona de transio do indicador, h apenas uma alterao da coloraoem virtude da coexistncia de uma outra substncia corada na soluo.

A natureza complementar das coloraes extremas dos indicadores mistos faz com queapresentem, dentro da zona de transio, um ponto em que a soluo se torna incolor ou tomaum matiz grisceo que tomado como ponto de referncia. Os indicadores mistos, alm deapresentarem mais ntida a mudana de colorao, possibilitam ainda a titulao de soluesbastante diludas ou fracamente coradas e a conduo da operao sob luz artificial.

7.3 Indicador Universal

Alguns dos indicadores podem ser misturados para formar o denominado indicadoruniversal, capaz de indicar, num s teste, o pH aproximado de uma soluo. Para prepar-lo,basta misturar, os reagentes indicados a seguir, para que em cada faixa de pH determinada,obtenha-se uma colorao que a identifique, conforme Tabela II:

Tabela II: Colorao por faixas de pH do indicador universal

Montagem do indicador universal Cor pH

15mL de soluo 0,1% de alaranjado de metila

5mL de soluo 0,1% de vermelho de metila

20mL de soluo 0,1% de azul de bromotimol

20mL de soluo 0,1% de fenolftalena

20mL de soluo 0,1% de timolftalena

Rseo 1,0

Vermelho-alaranjado 3,0

Alaranjado 4,0

Amarelo-alaranjado 5,0

Amarelo-limo 6,0

Verde 7,0

Verde-azulado 8,0

Azul-esverdeado 9,0

Violeta 10,0

7.4 Mtodo do Duplo Indicador Processo WarderNesse processo utiliza-se apenas uma alquota da soluo preparada da mistura e

baseia-se no princpio da titulao diferencial com dois indicadores.Sabe-se que, para a neutralizao de um lcali forte com um cido forte, qualquer

indicador poder ser utilizado. O bicarbonato levemente cido fenolftalena. Se o cido foradicionado a uma mistura de hidrxido de sdio e carbonato de sdio em soluo, utilizando-sea fenolftalena como indicador, a colorao rosada desaparece quando o hidrxido de sdiotiver passado para cloreto de sdio (pH 7,0) e o carbonato de sdio para bicarbonato de sdio.

O estgio da titulao em que o carbonato convertido em hidrogenocarbonatocorresponde ao pH 8,3, mas a variao do pH se processa muito gradualmente nas imediaesdo respectivo ponto estequiomtrico. Por isso, a fenolftalena e o azul de timol no acusam oponto final nitidamente. A dificuldade pode ser superada mediante o uso de uma soluo decomparao contendo hidrogenocarbonato de sdio aproximadamente na mesma concentraoque a soluo problema, bem como a mesma quantidade de indicador.

Outra maneira de proceder a que consiste em usar um indicador misto composto de 6partes de azul de timol e 1 parte de vermelho de cresol; o indicador violeta ao pH8,4, azul ao

pH 8,3 e rseo ao pH 8,2. Na titulao, a soluo padro cida adicionada at que oindicador acuse colorao rsea.Se for adicionado metilorange ser necessria uma nova quantidade de cido para

completar a reao, ou seja, a passagem de bicarbonato de sdio cloreto de sdio (a qual


15/35

15ocorre em numa faixa de pH 3,8).

7.5 Mtodo de WinklerNesse mtodo, inicia-se pela determinao, em uma frao da soluo, da alcalinidade

total, mediante titulao com soluo padro cida, usando alaranjado de metila ou azul debromofenol como indicador. O volume de soluo padro gasto corresponde a neutralizao do

hidrxido e do carbonato.Em uma segunda frao da soluo, precipita-se o carbonato por meio de adio de

leve excesso de cloreto de brio. Em seguida, a soluo titulada com o padro cido empresena de fenolftalena ou azul de timol. No h necessidade de remover o carbonato debrio, que insolvel, nas condies em que o indicador muda de colorao; apenas atitulao deve ser feita lentamente e sob agitao constante, principalmente nas proximidadesdo ponto final, a fim de evitar excesso local de cido.

O volume de soluo gasto na segunda titulao corresponde a neutralizao dohidrxido.

7.6 Aplicaes da Titrimetria de Neutralizao

7.6.1 Determinao dos Coeficientes de Reaes de Neutralizao de cidos-BasesNo laboratrio evita-se sempre provocar reaes entre os reagentes no estado slido,

que na maioria dos casos, de difcil controle quantitativo; os gases requerem equipamentosespeciais, sendo os reagentes em solues os mais indicados, pois os mesmos provocamreaes rpidas, controlveis, etc. Quando se deseja um resultado quantitativo uma dasmaneiras de expressar essas solues em nmero de moles de soluto por litro de soluo,que denominamos molaridade.

Um dos reagentes estando em soluo e o outro, estando em soluo ou um estadoslido, sendo nesse caso seu numero de moles determinado pela equao costumeira: n=m/M.7.6.1.1 Determinao dos coeficientes da reao de NaOH com HCl Com o auxlio de uma pipeta volumtrica de 10 mL transfira o HCl 0,1 M para o erlenmeyer,

junte 3 gotas de fenolftalena. Determine o nmero de moles de cido que ser usado. Preencha a bureta com soluo de NaOH 0,1M fatorada e zere-a. Titule a soluo de HCl contida no erlenmeyer com a soluo de NaOH da bureta at o

ponto de equivalncia e anote o volume gasto. Determine tambm o nmero de moles deNaOH gasto na titulao.

Na reao: y NaOH + x HCl NaCl + H2O, podemos afirmar que:n NaOH = n HCl

x yAtribua o valor unitrio para x e determine o valor de y. este ser o coeficiente do NaOH

na reao com HCl que, se voc trabalhou corretamente, deve dar 1.7.6.1.2 Determinao dos coeficientes da reao de NaOH com H2SO4 Com o auxlio de uma pipeta volumtrica de 25 mL, transfira o cido sulfrico 0,1M para o

erlenmeyer. Junte 3 gotas de fenolftalena. Determine o nmero de moles do cido usado. Preencha novamente a bureta com a soluo de NaOH 0,1M e zere-a. Titule a soluo de cido sulfrico contida no erlenmeyer com a adio do NaOH da bureta

at o ponto de viragem do indicador. Anote o volume gasto de NaOH e calcule o nmero demoles da base.

Da mesma forma que o procedimento anterior, equacione a reao qumica ocorrida edetermine o coeficiente estequiomtrico da base que foi usada, que deve ser 2.

7.6.1.3

Determinao dos coeficientes da reao de NaOH com H3(C6H5O7).H2O Pese cerca de 0,5g de cido ctrico na balana analtica e anote a massa pesada. Determine o nmero de moles correspondente a essa massa.


16/35

16 Preencha novamente a bureta com a soluo de NaOH 0,1M e zere-a. Transfira o cido para o erlenmeyer, dissolva com pequena poro de gua destilada, junte

algumas gotas de azul de bromotimol e titule com NaOH da bureta at o ponto deequivalncia (amarelo para azul esverdeado). Anote o volume gasto e calcule o numero demoles da base consumida.

Equacione a reao qumica ocorrida e calcule o coeficiente estequiomtrico da base, que

deve dar 3.7.6.2 Preparao e Padronizao de uma Soluo de HCl 0,1N

As anlises volumtricas fundamentam-se em fato simples: quando as substnciasreagem entre si, resultando em um processo qumico, o nmero de equivalentes-grama deuma dessas substncias igual ao nmero de equivalentes-grama de qualquer outroparticipante da reao.

Se o volume V de uma soluo de normalidade n e massa do soluto igual a m reagecom outra soluo (V, N, m), temos:

n = nVN = VN

m/E = m/EVN = m/E

Uma soluo cuja normalidade seja conhecida com preciso de trs casas decimais chamada de soluo padro.7.6.2.1 Preparao da Soluo 0,1N de HCl Verifique o teor ou dosagem do cido concentrado que voc est usando: ________ Mea a densidade do cido concentrado. ________________ Agora, calcule a massa de cido clordrico necessrio para se fazer a soluo. m=

________________ g (com 4 casas decimais). Essa a quantidade de HCl puro necessriapara obtermos 250 mL de soluo 0,1N.

No h HCl puro (100%), mas sim de uma soluo que contm 36% desse cido. Calcule a

massa de HCl a 36% necessria para se obter a soluo desejada m= ________________g (com 4 casas decimais).Como o cido clordrico concentrado muito voltil e corrosivo, inconveniente e difcil

pes-lo. Para isso, usaremos a densidade. Usando a densidade medida, calcule o volume de cido clordrico a 36% que voc dever

usar para preparar a soluo. V = __________ mL Usando uma pipeta graduada, mea exatamente o volume calculado acima. Essa operao

deve ser feita na capela, com os devidos materiais de proteo individual. Mantenha fechado o frasco de cido concentrado aps o uso. Lave bem as mos ou outro

local onde esse reagente cair. Ponha gua em balo volumtrico de 250 mL at a metade do volume. Transfira o volume

de cido para o balo e agite a mistura. V acrescentando gua destilada ao balo, agitando-o para homogeneizar a soluo.

Quando chegar prximo ao trao de aferio do balo, verifique se a soluo est quente.Nunca acerte o menisco de lquidos quentes!!! Se estiver frio, acerte o menisco gota a gotapara no ultrapassar o volume desejado. Use para isso uma pisseta ou uma pipeta.

Tampe o balo e homogenize muito bem a soluo preparada. Essa a soluo 0,1N deHCl. Voc vai utiliz-la a seguir.

7.6.2.2 Padronizao da Soluo de HCl 0,1NCada vez que se abre o frasco de cido clordrico concentrado, escapa um pouco de HCl

gasoso. Ento o teor inicial de 36% vai diminuindo constantemente. Em funo desse fato, nose pode garantir que a pureza do HCl corresponda aos 36% do rtulo.

Conseqentemente, tambm no podemos assegurar que a soluo que preparamosseja precisamente 0,1000N. Ela teoricamente 0,1N, ou seja Nr = 0,1. Sua normalidade real,Nr, ser conhecida somente aps procedermos sua padronizao, cujos passos soexecutados a seguir:


17/35

17 Pipete 20 mL de uma soluo contendo 5,3 g de Na2CO3 por litro para um erlenmeyer de

250 mL (esses 20 mL equivalem a 0,106g de Na2CO3). Com uma proveta de 50 mL,adicione 20 mL de gua. Acrescente 5 a 10 gotas de metilorange. Coloque uma garra numsuporte universal e prenda a ela uma bureta de 50 mL.

Ponha um bquer de 100 mL embaixo da bureta. Com o auxlio de um funil analtico,carregue-a com soluo de HCl Nt=0,1 que est no balo volumtrico. Abra a torneira da

bureta para encher a sua ponta e acerte o menisco no zero. Adicione lentamente a soluo da bureta mistura do erlenmeyer, segurando-o com a mo

direita e agitando-o, enquanto com a mo esquerda voc controla a adio do cido pelatorneira da bureta. Quando j estiver escoado 12 mL da bureta, feche quase quetotalmente a torneira e prossiga a adio do cido ao carbonato de sdio do erlenmeyer,mas agora, gota a gota, e observando lentamente a colorao da soluo do erlenmeyer.

Quando o indicador metilorange mudar do alaranjado para rosa-claro (cuidado: essamudana ocorre de forma sutil), pare a adio do cido, fechando rapidamente a torneirada bureta. Anote o volume da soluo da bureta que foi gasto.

Repita a titulao por mais duas vezes e tire a mdia dos volumes lidos na bureta,desprezando algum valor muito discrepante.

V mdio = ______________ mL Usando os conhecimentos de fsico-qumica, calcule a normalidade real Nr da soluo

preparada. Nr = ______________ N.

O fator de correo de uma soluo (f) a relao entre sua normalidade real e anormalidade terica. F = Nr / Nt. O fator de correo um nmero puro, prximo de 1,0000,porque a normalidade real no deve estar muito distante da normalidade terica.

Calcule o fator de correo da soluo que voc preparou:f = ___________________7.6.2.3 - Questes1) O que significa soluo 0,1N de HCl?2) Qual o estado fsico do HCl?

3) Por que saem vapores do frasco de cido clordrico concentrado quando ele aberto?4) Por que o teor de HCl concentrado no ultrapassa 37%?5) Por que deve-se padronizar a soluo de HCl 0,1N preparada?6) Que cuidados devem ser tomados quando o HCl concentrado pipetado?7) Qual a funo do metilorange nessa prtica?8) Por que foram feitas 3 titulaes nessa aula?9) Por que no conveniente pesar o cido clordrico concentrado?10) Por que o fator de correo deve ser um nmero prximo de 1?

7.6.3 Aplicao do HCl 0,1N na anlise de soda custica (hidrxido de sdio

industrial)7.6.3.1 Eliminao do gs carbnico da gua destilada- aquecer a gua at a fervura- deixar ferver por uns 5 minutos- esperar esfriar a temperatura ambiente para uso, mantendo em recipiente fechado7.6.3.2 Mtodo do Duplo Indicador: Processo Wader- pesar 0,2g de amostra-adicionar 50mL de gua destilada (isenta de CO2)- adicionar 2 gotas de fenolftalena- baixar a temperatura entre 0 e 5C

- adicionar aproximadamente 0,1g de NaCl p.a.- titular com HCl 0,1N e anotar o volume gasto- adicionar mesma amostra 2 gotas de alaranjado de metila


18/35

18- continuar a titulao com HCl 0,1N at a viragem do indicador- anotar o volume gasto- determinar o % de NaOH e Na2CO3 na amostra7.6.3.3 Processo Winkler1 Etapa

- pesar 0,5g de amostra- adicionar 50mL de gua destilada- transferir para um balo volumtrico de 250mL e completar o volume- agitar e homogeneizar- pipetar 25mL da soluo para um erlenmeyer- adicionar 25mL de gua destilada- adicionar 2 gotas de alaranjado de metila- titular com HCl 0,1N at a viragem do indicador- anotar o volume gasto- calcular alcalinidade total (NaOH e Na2CO3)

2 Etapa- pipetar 25mL da soluo para um erlenmeyer- adicionar 25mL de gua destilada e aquecer a soluo 70C- adicionar lentamente BaCl2 1%, at que no forme mais precipitado- esfriar temperatura ambiente e adicionar 2 gotas de fenolftalena- titular com HCl 0,1N at a viragem do indicador- anotar o volume gasto- calcular a quantidade de NaOH- em seguida, calcular a quantidade de carbonato

7.6.4

Preparao e Padronizao da Soluo de Hidrxido de Sdio 0,1NO NaOH um slido muito higroscpico (absorve a umidade) e reage com o gs

carbnico do ar, sendo transformado em carbonato de sdio e gua. 2 NaOH + CO2 Na2CO3+ H2O

Por esse motivo, as solues de NaOH no devem ser preparadas diretamente, isto :realizando a pesagem direta do hidrxido de sdio e depois a diluio em gua. Se assimfizssemos, no poderamos ter certeza da concentrao da soluo porque, alm de absorvermuita umidade do ar (que seria includa na pesagem do NaOH ), uma parte do NaOH tambmseria transformada em carbonato de sdio e gua. Calcule a quantidade de NaOH necessria para se preparar 250 mL de soluo a 0,1N. Pesar a massa calculada, com segurana e rapidamente.

Dissolva essa massa com gua destilada fervida, completando o volume at 250mL. Homogeneze bem a soluo e transfira para um frasco de plstico limpo, seco e rotulado.Observaes: Cuidado ao manusear o NaOH. gua destilada fervida para minimizar a quantidade de CO2 dissolvida. O armazenamento da soluo de NaOH feito em frasco plstico porque o NaOH ataca ovidro (reage com os silicatos que constituem o vidro). 1 mol de biftalato de potssio (KHC8H4O4) = 204,23 g. Pesar de 0,6000 a 0,7000 g de biftalato de potssio seco em estufa a 110C, por 1-2horas. Aps adicionar o biftalato ao erlenmeyer, junte cerca de 25 mL de gua destilada e agite

at a dissoluo completa do sal. No comece a titular antes da titulao completa. Junte 2 gotas de fenolftalena. Certifique-se que a bureta esteja limpa e lavada com soluo de NaOH antes de enche-la


19/35

19com a soluo que ser usada na titulao. Verifique se no h bolhas e acerte o volumeno zero.

Coloque um fundo branco sob o erlenmeyer para facilitar a visualizao da viragem doindicador.

Comece a adio da soluo de NaOH ao erlenmeyer, sob agitao. Se ficar soluo deNaOH nas paredes do erlenmeyer, lave com gua destilada e continue a adio de NaOH.

Uma LEVE colorao rosada na soluo do erlenmeyer, que persista por 30 s, indica o finalda titulao. Anote o volume da soluo de NaOH consumido, para o clculo daconcentrao. O procedimento deve ser feito em triplicata.

7.6.4.1 Questes1) O que significa soluo 0,1N de NaOH?2) Por que no se pode preparar soluo de NaOH diretamente, isto , apenas pesando ediluindo esse reagente?3) Por que precisamos padronizar a soluo de NaOH?4) Qual a funo do fenolftalena nessa prtica?5) Por que precisamos fazer 3 titulaes?6) Qual o principal componente da soda custica?7) Por que, antes da titulao, foi adicionado 20 mL de gua na soluo do erlenmeyer?8) Esses 20 mL precisam ser medidos com exatido? Porque?

7.6.5 Determinao de amnia em limpador domstico7.6.5.1 Teste com soluo de concentrao conhecida de NH4OH Preparar uma soluo de concentrao de 10% de NH4OH. Transferir 10mL da soluo para um erlenmeyer de 250mL e acrescentar 25mL de gua

destilada e duas gotas do indicador verde de bromocresol (viragem do azul para amarelo). Calcular a massa de NH4OH contida nos 10mL de soluo. Titule com a soluo de HCl 0,1N fatorada at a viragem do indicador. O procedimento deve

ser feito em duplicata. Se a diferena entre os volumes for maior que 0,1mL, fazer emtriplicata e descartar o volume mais discrepante para tirar a mdia.

Calcule o volume mdio: Vmdio = _________ mL. Calcular a massa de HCl contida no volume gasto. Montar a equao para verificar a

estequiometria da reao. Com base nos resultados obtidos possvel garantir a preciso do resultado da anlise do

limpador domstico.7.6.5.2 Teste com soluo de limpador domstico Retire uma alquota de 10 mL do limpador com uma pipeta volumtrica calibrada. Transfira para um balo volumtrico de 100 mL tarado. Determine a massa do limpador

correspondente aos 10 mL e complete o volume com gua destilada. Homogeneze asoluo.

Titulao da soluo de limpador com soluo de HCl 0,1N fatorada. Retire uma alquota de 25 mL da soluo do produto de limpeza com uma pipeta

volumtrica calibrada. Transfira para o erlenmeyer de 250 mL. Junte duas gotas de verde de bromocresol (viragem do azul para amarelo) e 25 ml de gua

destilada. Titule com a soluo de HCl 0,1N fatorada at a viragem do indicador. O procedimento deve

ser feito em duplicata. Se a diferena entre os volumes for maior que 0,1 mL, fazer emtriplicata e descartar o volume mais discrepante para tirar a mdia.

Calcule o volume mdio: Vmdio = ______________ mL.

Calcule o nmero de equivalente-grama do cido utilizado. eHCl = ________________ eq-g. Calcule a massa de NH3 na soluo inicial de limpador domstico. mNH3 =

_______________ g.


20/35

20 Determine a concentrao de amnia na soluo do limpador domstico, em g/L e em

mol/L. Calcule o teor de amnia no limpador domstico concentrado. Teor = _____________ %.7.6.5.3 Questes1) Quais as caractersticas da volumetria de neutralizao?2) Por que foi usado o verde de bromocresol nessa anlise? O verde de bromocresol poderiaser substitudo por fenolftalena, vermelho de metila ou metilorange? Por qu?3) Por que foi adicionado 25 mL de gua destilada antes da titulao? Essa medida tem queser exata? Por qu?4) O que voc acha de um limpador domstico com 30% de amnia?5) O processo que voc utilizou nessa aula poderia ser adotado por uma indstria de produode limpador domstico base de amnia? Justifique sua resposta.6) Identifique a soluo padro e a soluo problema dessa anlise.7) Escreva as equaes qumicas ocorridas nessa anlise.8) Cite outras aplicaes em laboratrios industriais da volumetria de neutralizao.9) Diferencie padro primrio de padro secundrio.

7.6.6 Determinao de Acidez Total em Vinagre ComercialA anlise de vinagre inclui, dentre outras, as determinaes de acidez total, acidez fixa

e acidez voltil em cido actico.

O cido actico (H3CCOOH) um cido fraco, cujo Ka = 1,82.10-5

, que pode ser tituladocom soluo padro de NaOH em presena de indicadores com zonas de transio situada naregio fracamente alcalina tais como a fenolftalena e o azul de timol.

Pipetar 20mL do vinagre comercial e transferir para um balo volumtrico de 100mL decapacidade. Completar o volume com gua e agitar para homogeneizar.

Retirar uma alquota de 5mL dessa soluo e transferi-la para um erlenmeyer de 125mL

de capacidade, adicionar aproximadamente 20mL de gua destilada e 4 gotas do indicadorcido-base. Titular com soluo de hidrxido de sdio, previamente padronizada, at aviragem do indicador.

Deve-se efetuar duas titulaes utilizando-se os indicadores: azul de bromofenol, azulde timol, fenolftalena e indicador universal.

Expressar a acidez total em mg/L e % em massa (d = 1,015g/mL). Discutir osresultados obtidos com cada indicador a partir da % indicada no rtulo. Qual(is) indicador(es)mais apropriado(s) e por qu?

8 TITRIMETRIA DE PRECIPITAO(http://www.ufpa.br/quimicanalitica/precipitimetria.htmdata: 13/07/2010 s 13:50h)

O princpio deste mtodo volumtrico a formao de compostos pouco solveis.Algumas condies devem ser alcanadas para a validade de resultados: A reao deve ser de estequiometria conhecida. Deve haver total reao entre o agente precipitante e o on. Tornar-se completa em um tempo relativamente curto. Oferecer modos para eficiente sinalizao do ponto final.

Infelizmente estas condies somente so alcanadas em poucas reaes, devido afalta de um modo adequado de localizar o ponto de equivalncia, por outro lado, em algumasreaes este ponto pode ser identificado pela simples visualizao do momento em que deixade ocorrer precipitao.

No entanto, em determinaes onde resultados mais precisos so desejados, o uso de

indicadores altamente recomendado, estes podem ser agrupados como: especficos e deabsoro. As possibilidades de aplicaes da volumetria de precipitao so grandementeampliadas quando so utilizados mtodos fsicos de medio, como potenciometria,condutimetria, amperometria ou ainda fotomtrico.
http://www.ufpa.br/quimicanalitica/precipitimetria.htmhttp://www.ufpa.br/quimicanalitica/precipitimetria.htmhttp://www.ufpa.br/quimicanalitica/precipitimetria.htmhttp://www.ufpa.br/quimicanalitica/precipitimetria.htm


21/35

21Um fator limitante desta tcnica a lenta velocidade em que costumam ser realizadas

as reaes de precipitao, de modo a assegurar o equilbrio de solubilidade, ter em menteque tentar apressar a adio de reagente pode gerar a formao de complexos solveis,portanto o efeito oposto ao desejado. Entretanto muitas vezes possvel acelerarconvenientemente a velocidade de precipitao pela adio criteriosa de etanol e acetona.

Deve-se enfatizar que, os mais importantes condicionantes so o produto de

solubilidade e a concentrao sob a qual se efetua a titulao, sendo como terceirocondicionante o grau de eficincia da reao, que definir a visibilidade do ponto final datitulao.

Diferentemente de outros mtodos, que comumente tem aplicao restrita, se destacaa argentimetria, o nico que apresenta uso algo amplo, e est baseada na titulao de umasoluo padro de nitrato de prata, para a formao de sais de prata (haletos, cianeto,tiocianato) pouco solveis. Existem basicamente trs mtodos na titrimetria de precipitao: omtodo de Mohr, o Mtodo de Volhard e o Mtodo de Farjans, todos utilizando nitrato de pratapara sua execuo.

8.1 Mtodo de Mohr

O mtodo de Mohr um mtodo argentimtrico, com formao de um slido colorido,aplicvel determinao de cloretos e brometos. A soluo neutra titulada com nitrato deprata e em presena de cromato de potssio que atua como indicador. No ponto final, o onprata combina-se com o cromato formando um segundo precipitado com colorao distinta, ocromato de prata, que vermelho. O mtodo de Mohr no pode ser usado na determinao deiodetos em virtude do iodeto de prata ser, tambm, corado.

O uso do cromato de potssio baseia-se no princpio da precipitao fracionada. Quandose adiciona um on a uma soluo contendo dois outros grupos capazes de formar sais poucosolveis com o primeiro, o sal que comea a precipitar aquele cujo produto de solubilidade sobre passado em primeiro lugar. Se o precipitado formado pelo segundo on corado, entopode servir de indicador para a reao de precipitao do primeiro, desde que se possamajustar as condies, tal que o composto corado somente comece a se formar depois que o

outro tenha sido precipitado completamente.Na determinao de cloreto, no momento em que se tem incio a formao do cromatode prata, tem-se na soluo os seguintes equilbrios:

Ag++ Cl-AgCl KpsAgCl = [Ag+] [Cl-] = 1,56.10- mol .L-

2Ag++ CrO4- Ag2CrO4 KpsAg2CrO4= [Ag+] [CrO4- ] = 1,7.10- mol .L-

No ponto estequiomtrico: [Cl-] = [Ag+] = kpsAgCl= 1,1.10-Para que o cromato de prata precipite exatamente nesse ponto, a concentrao do on

cromato na soluo deve ser a seguinte:

[CrO4- ] =1,7.10-

d=1,7.10-

D= 1,4.10-

1,2.10-A+

Portanto, a concentrao de cromato de potssio na soluo deveria ser igual a 0,014

mol/L. Entretanto, na prtica, usam-se concentraes mais fracas, entre 0,002 a 0,004 mol/L,porque as solues de cromato de potssio 0,01 a 0,02mol/L so intensamente amarelas edificultam a percepo do ponto final.

recomendvel efetuar uma prova em branco para subtrair o volume gasto nessa provade nitrato de prata gasto na titulao com a amostra.

Outro fator a considerar, no uso do cromato de potssio como indicador, o pH dasoluo. A segunda constante de ionizao do cido crmico muito pequena, portanto, emmeio cido, o on cromato combina-se com o on hidrognio: CrO4- + H+HCrO4-

Quando o pH da soluo inferior a 6,5 a concentrao de on cromato de tal ordem

que o produto de solubilidade do cromato de prata j no mais atingido, e,consequentemente, o indicador no funciona. Por outro lado, o pH da soluo no deve sersuperior a 10,5 porque precipitaria o hidrxido de prata.

Um mtodo simples para neutralizar uma soluo cida adicionar carbonato de clcio


22/35

22em ligeiro excesso.

8.1.1 Aplicaes do Mtodo de Mohr8.1.1.1 Padronizao de uma soluo de AgNO3

O padro primrio utilizado para padronizar a soluo de AgNO3 o cloreto de sdio

anidro. Pesar em papel manteiga aproximadamente 0,03g de NaCl anidro e transferir para um

erlenmeyer de 125mL. Adicionar aproximadamente 20mL de gua destilada e agitar para dissolver todo o

reagente. Na soluo padro de NaCl adicionar 10 gotas de soluo de dicromato de potssio 5%. Titular lentamente com a soluo de nitrato de prata, at o aparecimento da colorao

pardo-avermelhada de cromato de prata, porm, persistente. Anotar o volume gasto nesta titulao. Repetir o procedimento com uma nova soluo do

padro primrio. Repetir o procedimento com teste em branco (sem adicionar NaCl).

Calcular a concentrao em mol/L da soluo de nitrato de prata, descontando o volumegasto na titulao do teste em branco. A diferena entre as duas concentraes no deveser maior que 3:1000, ou seja, que 0,3%.

8.1.1.2 Determinao da pureza do NaCla) Procedimento 1- pesar aproximadamente 0,025g de NaCl em um erlenmeyer de 125mL.- anotar o peso real da amostra.- adicionar 50mL de gua destilada.- adicionar 1mL do indicador cromato de potssio.- titular com AgNO3 0,02M at a mudana da colorao amarela para levemente amarronzada.

- anotar o volume gasto.- repetir o procedimento.- fazer teste em branco (sem adio do NaCl)- calcular o peso e a porcentagem de pureza da amostra- calcular a quantidade de AgNO3 que reage com a massa real pesada.a) Procedimento 2- pesar aproximadamente 0,025g de amostra A em um erlenmeyer de 125mL.- anotar o peso real da amostra.- adicionar 50mL de gua destilada.- adicionar 1mL do indicador cromato de potssio.

- titular com AgNO3 0,02M at a mudana da colorao amarela para levemente amarronzada.- anotar o volume gasto.- repetir o procedimento com a amostra B.- fazer teste em branco- calcular o peso e a porcentagem de pureza da amostra.- calcular a quantidade de AgNO3 que reage com a massa real pesada.

8.2 Mtodo de VolhardNo mtodo de Volhard, com formao de um complexo solvel, a soluo ntrica

contendo o on prata titulada com tiocianato de potssio, em presena de on ferro (III), que adicionado em forma de soluo saturada de sulfato de amnio e ferro (III) em cido ntrico20%.

Considere a forma mais simples de aplicao do mtodo de Volhard, que adeterminao de prata por meio de titulao da soluo ntrica com tiocianato. A prata


23/35

23precipita como tiocianato de prata muito pouco solvel: Ag++ SCN-AgSCN.

Um leve excesso de tiocianato identificado pela formao de um complexo solvel deferro [FeSCN]2+, intensamente corado de vermelho. Trata-se de uma reao extremamentesensvel. Assim, uma ou duas gotas de soluo saturada de sulfato de amnio e ferro (III),adicionadas a 100mL de cido ntrico 0,2 a 0,5mol/L do uma colorao alaranjada fraca com0,01mL de tiocianato 0,1mol/L; uma quantidade um pouco maior da soluo de tiocianato

muda a colorao para vermelho-alaranjado. O erro do indicador praticamente nulo.Deve-se, entretanto, observar que a mudana de colorao do indicador aparece cerca

de 1% antes do ponto estequiomtrico. que o tiocianato de prata absorve ons prata, que soremovidos da soluo. Por isso, depois de observada a primeira mudana de colorao, atitulao deve prosseguir sob vigorosa agitao at que a colorao alaranjada no maisdesaparea. Desta maneira, toda a prata precipitada e os resultados apresentam elevadaexatido.

As mais importantes aplicaes do mtodo de Volhard so as que se relacionam com adeterminao de cloretos, brometos e iodetos em meio cido. A soluo ntrica contendo ohalogeneto tratada com nitrato de prata em excesso e esse excesso titulado com soluo detiocianato.

importante ressaltar que o tiocianato de prata menos solvel do que o cloreto deprata, assim, preciso evitar que, uma vez completada a titulao do excesso de prata, umexcesso de tiocianato reaja com o cloreto de prata precipitado.

Se o excesso de prata fosse titulado simplesmente em presena do precipitado decloreto de prata, a titulao estaria sujeita a um erro considervel, pois, aps a precipitao detoda a prata, o excesso de tiocianato reagiria com o cloreto de prata. Por essa razo utiliza-sealguns artifcios para contornar a dificuldade apontada.

Um dos artifcios consiste em efetuar a filtrao do cloreto de prata precipitado antes derealizar a titulao com a soluo de tiocianato. Outro artifcio o de cobrir a suspensoaquosa com uma camada de ter, tolueno, ligroina ou outro solvente orgnico no miscvel emgua e que no apresente toxidade. O cloreto de prata aglomera-se na superfcie de separaodas duas fases, livrando-se da ao dissolvente do tiocianato. Finalmente, a outra alternativa

a adio de pequena quantidade de nitrobenzeno na suspenso de AgCl. O nitrobenzeno insolvel em gua e forma uma pelcula sobre as partculas, impedindo-as de reagirem com otiocianato; este procedimento assegura um ponto final ntido e permanente.

8.2.1 Aplicaes do Mtodo de Volhard8.2.1.1 Determinao de brometo Pipetar 5mL da amostra contendo brometo para um erlenmeyer de 125mL. Adicionar aproximadamente 10mL de gua destilada, 5mL de nitrato de prata 0,1mol/L

1,5mL de HNO3 6mol/L e 8 gotas de alumen ferro III. Titular com tiocianato de potssio 0,05mol/L at o aparecimento de fraca colorao

vermelho-marrom.

Calcular a concentrao de brometo de potssio em g/L.8.2.1.2 Determinao de NaCl em uma mistura- pesar 0,05g da amostra (mistura de NaCl e NaNO3) em um erlenmeyer de 125mL.- adicionar 50mL de gua destilada- adicionar 5mL de HNO3 6N.- adicionar 25mL de AgNO3 0,02M- adicionar 1mL de sulfato frrico amoniacal.- titular com KSCN 0,02M at a viragem do indicador.- calcular a quantidade de NaCl na amostra.- repetir o procedimento.

Obs.: mtodo indireto. Descontar a prata em excesso para descobrir a massa do NaCl.


24/35

248.3 Mtodo de Farjans (Indicador de Adsoro)

Os indicadores de adsoro foram introduzidos por Farjans. So corantes orgnicos,cidos ou bases fracos (aninicos ou catinicos, respectivamente), que acusam o ponto finalatravs de uma mudana de colorao sobre o precipitado. A mudana de colorao se deve absoro ou dessoro do corante como consequencia de uma modificao da dupla camada

eltrica em torno das partculas do precipitado na passagem do ponto estequiomtrico. Assim,o aparecimento ou desaparecimento de uma colorao sobre o precipitado servem parasinalizar o ponto final da titulao.

Um exemplo de indicador de adsoro do tipo aninico a fluorescena, que pode serempregada para acusar o ponto final na titulao de cloreto com nitrato de prata. Em soluoaquosa, aquele composto se dissocia parcialmente, fornecendo ons hidrognio efluorescenato; a soluo aquosa verde-amarelada. A ilustrao a seguir representa a duplacamada eltrica em torno de uma partcula de cloreto de prata em presena de excesso deons cloreto e em presena de ons prata. No primeiro caso, a partcula adsorve, primeira eprimariamente, ons cloreto e, secundariamente, uma quantidade equivalente de ctions. Nosegundo caso, a partcula adsorve, primariamente, ons prata e, secundariamente, umaquantidade equivalente de nions.

Considerando a titulao de uma soluo de cloreto com nitrato de prata em presenade fluorescena. At o ponto estequiomtrico, o nion fluoresceinato no apreciavelmenteadsorvido pelo precipitado; e aquele nion repelido pelas partculas de AgCl negativamentecarregadas com a adsoro de ons cloreto.

A soluo apresenta, ento, colorao verde-amarelada. Sobrepassado, todavia, oponto estequiomtrico, as partculas de AgCl tornam-se positivamente carregadas com aadsoro de ons prata; nestas condies, os nions do corante so adsorvidossecundariamente.

O ponto final acusado pela mudana de colorao sobre o precipitado, que passa debranco a vermelho, em virtude da deposio de fluoresceinato de prata na superfcie doprecipitado. Trata-se realmente de um processo de adsoro, pois o produto de solubilidade defluoresceinato de prata no chega a ser ultrapassado. O processo reversvel e, como tal, o

corante retorna soluo com adio de excesso de cloreto.Com os indicadores catinicos, a adsoro do corante e a colorao do precipitado

ocorrem na presena de um excesso de nion do precipitado, isto , quando as partculas se


25/35

25tornam negativamente carregadas.

As condies essenciais para o bom funcionamento dos indicadores de adsoro so asseguintes:a) o precipitado deve separar-se com uma superfcie especfica relativamente grande, pois ofuncionamento dos indicadores de adsoro envolve fenmenos de superfcie. Geralmente, amelhor mudana de colorao obtida quando uma quantidade considervel do precipitado

ainda permanece em estado coloidal no ponto estequiomtrico. Grandes concentraes de saisneutros, principalmente de ons polivalentes, so prejudiciais, devido ao efeito floculante. svezes recomendvel a adio de colides protetores como a dextrina, amido e outros.

b) o corante deve ser firmemente fixado pelo on primariamente adsorvido pelo precipitado. Namaioria das titulaes, o ponto final assinado pela passagem do corante da soluo para asuperfcie do precipitado. Ento, na titulao de um nion com um ction precipitante, oindicador deve ser do tio aninico; por sua vez, na titulao de um ction com um nionprecipitante, o indicador deve ser do tipo catinico. Com indicadores catinicos no primeirocaso, e aninicos, no segundo, o ponto final observado pela dessoro do corante. H casosraros em que o corante se mantm adsorvido durante toda a titulao, mas sofre umamudana de colorao na passagem do ponto estequiomtrico.

c) a nitidez do ponto final e a localizao deste com relao ao ponto estequiomtrico somenteso satisfatrias em condies favorveis das adsorbabilidades relativas dos ons presentes. Aadsorbabilidade de ons anlogos aumenta com a diminuio da solubilidade de seuscompostos com o on de carga oposta do adsorvente. Assim, a adsorbabilidade dos onshaletos de prata aumenta na ordem: cloreto < brometo < iodeto; por sua vez, para afluorescena e derivados a ordem : fluorescena < eosina < eritrosina. A possibilidade de seusar fluorescena, bem como os dois mencionados derivados, na titulao de haletos comnitrato de prata, depende das adsorbabilidades relativas do on haleto e do nion do corantesobre o haleto de prata. A eritrosina to fortemente adsorvida que mesmo o on iodeto nopode competir com o corante; o nion do corante adsorvido antes do ponto estequiomtrico.Consequentemente, a eritrosina no se presta para a titulao de qualquer dos trs haletoscom nitrato de prata. A eosina ainda bastante fortemente adsorvida; no pode atuar comoindicador na titulao de cloreto, mas utilizvel na titulao de brometo e iodeto. Afluorescena adequada para a titulao dos trs haletos.

d) o pH da soluo deve ser ajustado, a fim de que possa ocorrer uma aprecivel ionizao docorante. A faixa de pH dentro da qual um corante capaz de atuar como indicador de adsorodepende largamente da sua constante de ionizao. Assim, a fluorescena, que um cidomuito fraco (pKa = 8), em pH 7 tem sua ionizao reprimida, tanto que a concentrao dorespectivo nion se torna insuficiente para acusar mudana de colorao satisfatria. Adiclorofluorescena, que um cido mais forte, capaz de atuar em meio fracamente cido. Aeosina, cido mais forte, usada em solues cidas com pH at 2.


26/35

26Indicadores de adsoro selecionados: propriedades e empregos

Indicador Emprego Mudana de cor noponto final*

Outros dados deinteresse

Fluorescena Cl-, Br-, I-, com Ag+ verde-amareladorosaA soluo deve ser neutra

ou fracamente bsica.

Dicloro-(R)-fluorescena Cl-, Br-, BO3-com Ag+ Verde-amarelado

vermelho

Faixa de pH til: 4, 4-7

Tetrabromo-(R)-fluorescena

Br-, I-, SCN- com Ag+ Rosavioleta-avermelhado

Melhor em soluo decido actico: til atpH to baixo quanto

1-2.

Dicloro-(P)-tetraiodo-(R)-fluorescena

(rosa-de-bengala)

I-na presena de Cl-

com Ag+ VermelhoprpuraExato se for adicionado

(NH4)2CO3

Di-iodo-(R)-dimetil-fluorescena

I-com Ag+ Vermelho-alaranjadovermelho-azulado

til na faixa 4-7

Tartrazina

Ag+com I-ou SCN-; I-+

Cl

-

com excesso de Ag

+

,titulao de retornocom I-

Soluo incolor

Soluo verde

Mudana na cor brusca

na titulao de retornode I-+ Cl-

Alizarina sulfonato desdio (vermelho de

alizarina S)

[Fe(CN)6]4-; [MoO4]

2-com Pb2+ Amarelorosa Soluo neutra

Rodamina 6G Ag + com Br- Rosa-alaranjado violeta-avermelhado

Melhor em HNO3diludo (at 0,3M)

Fenosafranina Cl-, Br-com Ag+Ag+com Br-

Ppt. azulppt.vermelho

Mudana de cor ntidae reversvel no

precipitado, massomente se houver

NO3-

presente. Atolerncia vai at HNO30,2M

* a mudana de cor ocorre quando o indicador passa da soluo ao precipitado, a no ser que se declare o contrrio.

8.3.1 Aplicaes do Mtodo de Farjans8.3.1.1 Determinao de ons cloreto em gua do mar Pipetar 5mL de uma amostra de gua do mar, onde inicialmente uma alquota de 50mL foi

diluda para um balo volumtrico de 250mL, para um erlenmeyer de 125mL. Adicionar aproximadamente 20mL de gua destilada, 1mL de suspenso de dextrina e 4

gotas de fluorescena.

Titular sob agitao com nitrato de prata, previamente padronizado, at viragem doindicador. Repetir este procedimento por duas vezes. Calcular a quantidade de cloreto em g/kg. Densidade da gua aproximadamente 1g/mL.8.3.1.2 Determinao da pureza de NaCl- pesar aproximadamente 0,025g de NaCl em um erlenmeyer de 250mL.- anotar o peso real da amostra.- adicionar 50mL de gua destilada.- adicionar 10 gotas do indicador fluorescena.- titular com AgNO3 0,02M at a mudana da colorao da soluo e formao de precipitadorosa.- anotar o volume gasto.- repetir o procedimento.- calcular o peso e a porcentagem de pureza da amostra.


27/35

27- calcular a quantidade de AgNO3 que reage com a massa real pesada.

BIBLIOGRAFIA

Apostila do laboratrio de Qumica Analtica Quantitativa da Universidade PresbiterianaMackenzie, edio 2004;

Apostila de Qumica Analtica Quantitativa I e II da Faculdade de Filosofia, Cincias e Letrasde So Bernardo do Campo FASB, edio 2002;

Apostila de Qumica Analtica Quantitativa 2, Professor Ricardo Bastos Cunha;

Conhecimentos do professor e consultas internet.

A EXERCCIOS DE REVISO SOBRE CLCULOS DE CONCENTRAO

1) Como se prepara:

a) 300mL de soluo de cido oxlico 0,1mol/L a partir do reagente slido dihidratado?

b) 500mL de soluo de HNO3 0,2mol/L a partir do reagente d = 1,63mg/mL e a 62% de

massa?2) Quantos miligramas do soluto esto contidos em cada soluo abaixo:

a) 300mL de soluo 0,14mol/L em HNO3.

b) 30mL de soluo 0,20mol/L em Na2SO4.

c) 20mL de soluo 0,002mol/L em AgNO3.

3) Qual a concentrao molar de:

a) uma mistura de 13mL de AgNO30,13mol/L e 87mL de gua?

b) 67mL de soluo de NaCl 0,1mol/L diludos para 450mL?

c) uma mistura preparada diluindo-se 63mL de HCl 0,1mol/L para 1L de soluo?

4) Calcular a concentrao em mol/L de cada on ao dissolver 0,10g de KBr e 0,20g deCa(NO3)2em 1L de soluo.

5) Um recipiente contm 400mL de soluo de carbonato de sdio. Uma alquota de 32,5mLdessa soluo contm 0,65g do sal. Qual a massa desse sal na soluo original?

6) Um bquer contendo 350mL de soluo de nitrato de prata de concentrao 200g/L foiadicionado de 150mL de gua destilada. Qual a concentrao da nova soluo?

7) Tem-se 20mL de soluo de cido ntrico de d=1,15g/mL e 25% em massa. Determinar amassa do soluto contida nesse volume e a concentrao em g/L dessa soluo.

8) Uma soluo foi preparada dissolvendo-se 3mol de H2SO4em gua e em seguida a soluo

foi diluda para 400mL. Qual a concentrao em g/L dessa soluo?9) Dissolveu-se 9g de NaOH em gua e diluiu-se para 225mL de soluo. Determinar aconcentrao molar dessa soluo.

10) 34,5g de um soluto foram dissolvidos em gua e a soluo diluda para 250mL, obtendo-seuma soluo 3mol/L. Qual a massa molar do soluto?

11) Qual a massa de cido ntrico que dever se dissolvida em gua para preparar 250mL desoluo 5mol/L dessa espcie qumica?

12) Uma soluo foi preparada dissolvendo-se 1,11g de cloreto de clcio em gua suficientepara formar 200mL de soluo. Pede-se a:

a) concentrao simples (g/L);

b) a concentrao molar (mol/L);

c) e a concentrao molar em relao aos ons Ca2+

e Cl-

.


28/35

2813) Uma soluo aquosa de HCl apresenta densidade igual a 1,185g/mL e a 36,5% em massa.Pede-se calcular as suas concentraes molar e em g/L.

14) Juntou-se 400mL de soluo de cido sulfrico 0,2mol/L a 700mL de soluo 6mol/L domesmo cido. Determinar a concentrao molar da nova soluo.

15) Ao misturar-se 350mL de uma soluo xM de HCl com 150mL de soluo 5M do mesmocido, obtm-se uma soluo 2,9M em HCl. Qual a molaridade da primeira soluo?

16) Tem-se 10mL de uma soluo de H2SO4de d = 1,6g/mL e 70% em massa. Que quantidadede H2SO4est contida nesse volume?

17) Tem-se 20mL de soluo de HNO3de d = 1,15g/mL e 25% em massa. Pede-se:

a) a massa do soluto que est contida nos 20cm3

.

b) a concentrao em g/L.

18) Que massa de H2SO4 necessria para a obteno de 20cm3

de soluo 0,5mol/L dessecido?

19) Calcular a concentrao molar de 300mL de soluo de NaOH que contm 20g destasubstncia.

20) Calcular a concentrao molar de uma soluo de Ca(OH) 2cuja concentrao de 37g/L.

21) 20mL de soluo de H2SO4de d = 1,4g/mL e 50% em massa, so diludos a 500mL desoluo. Qual a molaridade da soluo obtida?

22) Tem-se uma soluo de H2SO4de concentrao 196g/L. Pede-se:

a) a concentrao molar;

b) o volume que deve-se usar para obter, por diluio, 500mL de soluo 1mol/L.

23) Tem-se 10mL de uma soluo de NaOH de d = 1,2g/mL que so diludos a 600mL dandouma soluo 0,4mol/L. Pede-se a % de NaOH na soluo original.

24) 50mL de uma soluo de HNO3de concentrao 20g/L so diludos a 300mL de soluo.Qual a concentrao molar da soluo resultante?

25) Tem-se uma soluo de HCl de d = 1,1g/mL e 25% em massa. Que volume dessa soluodeve ser utilizado para se obter 1 litro de soluo 0,5mol/L?

26) De 200mL de soluo de H2SO42mol/L so evaporados 150mL. Qual a concentrao molarda soluo resultante?

B) EXERCCIOS SOBRE GRAVIMETRIA1) Uma amostra de 0,8552 g de uma liga de cobre tratada com HNO38 mols/L e filtrada. Oprecipitado calcinado gerando um resduo de 0,0632 g de SnO 2. O zinco determinadotomando-se metade do filtrado e precipitando como ZnNH4PO4, cuja calcinao formou 0,2231g de Zn2P2O7. O cobre foi determinado como CuSCN usando-se a outra metade do filtrado,gerando um precipitado de 0,5874 g. Calcule a percentagem de estanho, zinco e cobre naamostra.2) Uma srie de amostras das quais se sabe conter entre 20,0 e 48,0% de sulfato analisadagravimetricamente pelo mtodo do sulfato de brio. Responda:a) Qual a massa mnima de amostra que deve ser tomada para assegurar que o precipitadode BaSO4pese pelo menos 0,3125 g?b) Qual ser a massa mxima de BaSO4que pode ser obtida a partir da massa de amostracalculada acima?3) O cloreto de NaClOn convertido, mediante tratamento apropriado, a on cloreto, que

precipitado como AgCl. Se 0,2502 g de amostra gera 0,3969 g de AgCl, calcule o valor de n.4) Uma amostra de solo contm 2,60% de umidade e 19,88% de Al 2O3na forma como ela foienviada para anlise. Qual deve ser a percentagem de Al2O3:


29/35

29a) aps secagem da amostra.b) aps reduzir a umidade a 0,55% por secagem ao ar.5) Uma amostra de calcrio pesando 0,8904 g produziu 0,0426 g de R2O3(Fe2O3+ Al2O3). Poranlise volumtrica, foi encontrado que o calcrio continha 1,75% de Fe2O3. Calcule apercentagem de Al2O3e Al na amostra.6) Uma amostra pesando 0,2025 g, consistindo apenas de BaCl2 e KCl requer 20,25 mL de

AgNO3 0,1200 mols/L para a precipitao quantitativa do cloreto. Calcule a percentagem decloreto na amostra.7) Um qumico estava determinando clcio numa amostra de minrio pesando 0,6735 g, e quetambm contm mangans, quando observou que o CaO pesado (0,2432 g) no estavacompletamente branco. Desconfiado, analisou o calcinado (CaO) e encontrou 0,0183 g demangans. Dado que o mangans existe como Mn3O4em calcinados, calcule a percentagem declcio no minrio.8) Uma amostra de sal de Mohr [FeSO4.(NH4)2SO4] analisada para checar sua validade comopadro primrio para ferro. A calcinao de 1,5000 g de amostra rendeu 0,3016 g de Fe2O3.Calcule:a) a pureza da amostra.

b) a percentagem de ferro na amostra.9) Na determinao gravimtrica de ferro num minrio contendo FeS2, a massa final pesada deFe2O3foi de 0,3117 g. Qual a massa de ferro na amostra original expressa como:a) Fe b) FeO c) FeS210) Uma amostra pesando 0,2970 g e contendo alumnio gerou 0,3227 g de hidroxiquinolatode alumnio [Al(C9H6ON)3]. Calcule a percentagem de alumnio na amostra.11) Um qumico recebeu em seu laboratrio um sal de frmula desconhecida Na2SxO6. Com ointuito de determinar o enxofre, ele procedeu sua precipitao como sulfato de brio,conseguindo obter 0,3570 g de precipitado a partir de 0,1028 g de sal. Calcule o valor de x.12) Na determinao gravimtrica de ferro em 0,6225 g de um minrio, foi encontrado que ominrio contm 12,69% de Fe. Mais tarde, o qumico descobriu que ele usou um filtro comum

ao invs do mais recomendvel filtro livre de cinzas. Para corrigir o resultado errneo, eleaqueceu um outro filtro comum idntico, provocando a formao de 0,0029 g de cinzas. Qual a percentagem real de ferro na amostra?13) Um estudante determinou cloreto numa amostra mas esqueceu-se de sec-la antes. Eleencontrou 20,35% de cloro na amostra, mas o valor correto era 20,38%. Calcule apercentagem de umidade na amostra.14) Considerando amostras slidas, faa um breve comentrio sobre:a) formao da amostra bruta.

b) quarteamento da amostra bruta.

c) preparao da amostra a ser analisada.

15) Discutir sobre a formao e contaminao de precipitados, tendo em vista a execuo deuma anlise gravimtrica.

16) Faa um breve resumo sobre:

a) Digesto do precipitado

b) Abertura por fuso alcalina

17) Explique o que digesto de um precipitado e quando essa tcnica vivel.

18) O que o fenmeno conhecido por peptizao, quando e como ocorre?

19) Explicar a importncia dos fenmenos de co-precipitao e ps-precipitao na formaode precipitados.

20) Numa anlise gravimtrica encontrou-se os seguintes resultados, atravs dos quais deve-se calcular o teor de ons cloreto na amostra:

p1 = tara do pesa-filtro = 25,7549g p2 = p1 + amostra = 26,0750g


30/35

30p3 = tara do cadinho = 23,3564g p4 = p3 + AgCl = 23,7552g

21) Uma amostra pesando 0,3960g de cloreto de brio dihidratado foi tratadaconvenientemente e o cloreto precipitado com soluo de prata, obtendo-se 0,3280g de AgCl.Calcular o teor de cloreto de brio na amostra e a massa de gua que est associada ao sal daamostra.

22) Proponha um mtodo gravimtrico para determinao do teor de cloreto em uma amostrade cloreto de brio (mtodo e clculos).

23) Que volume de uma soluo de BaCl2, que contm 20g de BaCl2.2H2O por litro a 64,26%de pureza, se necessita para precipitar o sulfato de uma amostra que pesa 0,6250g em Na 2SO4puro?

24) Uma amostra de minrio de clcio, pesando 0,450g, foi tratada convenientemente e oclcio precipitado na forma de oxalato (CaC2O4). Aps a secagem, o resduo foi pesadoacusando 0,6583g. Qual o teor de xido de clcio na amostra?

25) 1,5g de m minrio de clcio foi dissolvido e a soluo obtida consumiram,quantitativamente, 200mL de soluo 0,05M de cido sulfrico para a precipitao total doclcio. Pede-se o teor de xido de clcio na amostra.

26) tem-se 2 solues contendo ons frricos. Aps a precipitao dos ons frricos comhidrxido de amnio, ambos os precipitados foram filtrados convenientemente. Em seguida,um dos precipitados foi lavado com 200mL de gua e o outro em 200mL de soluo de

hidrxido de amnio 10-3

mol/L. Qual a perda ocorrida em casa caso? Justifique o melhormtodo.

27) O alumnio pode ser determinado gravimetricamente na forma de xido de alumniohidratado. A precipitao feita com soluo de hidrxido de amnio na presena de cloretode amnio. O precipitado obtido gelatinoso e, aps a lavagem, convertido em xido porcalcinao e pesado na forma de Al2O3.

a) em funo das caractersticas do precipitado, quais os cuidados que devem ser tomadospara evitar perdas e contaminao do precipitado obtido?

b) Por que a precipitao feita usando-se NH4OH em presena de NH4Cl? Poderia serempregada soluo de NaOH?

28) Uma amostra pesando 0,205g de um minrio de ferro foi tratada convenientemente at aobteno de uma soluo lmpida em cloreto. Em seguida, foi adicionado perxido dehidrognio para oxidar o macroconstituinte, supondo que os outros no interferem noprocesso. A soluo obtida foi tratada com hidrxido de amnio at a precipitao total doferro. Aps a calcinao obteve-se 0,0850g do respectivo xido. Calcular o teor de sulfeto deferro (II) na amostra.

29) Quantos mL de uma soluo de K2Cr2O7 contendo 26,3g desse sal por litro devem sernecessrios para render 0,6033g de Cr2O3depois de reduo e precipitao de crmio?

30) Quantos gramas de BaCl2.2H2O so necessrios adicionar a 0,2721g de Na2SO4puro paraprecipitar todo o sulfato presente?

31) Ao analisar o teor de umidade de uma amostra de solo, partiu-se de 3g dessa amostra,que foi levada a uma temperatura de 110C durante uma hora, produzindo uma perda demassa na ordem de 0,159g. Qual a % de umidade?

32) Uma amostra de 0,5231g fornece um precipitado de AgCl que pesa 0.1156g. Qual a %de cloreto na amostra?

33) Em uma anlise de um minrio o Fe e o Al juntos co-precipitam. Aps a calcinaoformam-se Al2O3 e Fe2O3, comumente chamados de R2O3. Se a amostra, pesando 1,152g,fornece 0.1792g de calcinado, calcular a % de R2O3na mesma.

C EXERCCIOS SOBRE TITRIMETRIA DE NEUTRALIZAO1) Qual a molaridade de uma soluo de NaOH da qual 50,00mL requer 42,19mL de HCl


31/35

310,1184mols/L para total neutralizao?2) O volume de titulante consumido numa padronizao ou numa titulao deve estar entre 35a 45mL, de forma a minimizar os erros de leitura de volume (numa bureta de 50mL). Quantosgramas de substncia devem ser tomados:a) ao padronizar uma soluo supostamente 0,1mols/L de NaOH com biftalato de potssio(KHC8H4O4, MM = 204,223g/mol)?

b) ao titular uma amostra contendo 40% de b

59739550 Apostila de Quimica Analitica Quantitativa Professora Paula

Documents

Transcript of 59739550 Apostila de Quimica Analitica Quantitativa Professora Paula