disciplina: naoh 0,1nquímica analítica · 2 refere-se à análise química quantitativa feita...
TRANSCRIPT
![Page 1: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/1.jpg)
1
FCAV/UNESP
CURSO: Agronomia
DISCIPLINA: Química Analítica
Fundamentos da Análise
Titrimétrica (Volumétrica)
HCl 0,1N
NaOH 0,1N
Fenolftaleína
Profa. Dra. Luciana M. Saran
![Page 2: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Refere-se à análise química quantitativa feita pela
determinação do volume de uma solução, cuja
concentração é conhecida com exatidão (solução
padrão), necessário para reagir quantitativamente
com um determinado volume da solução que contém
a substância a ser dosada (analito).
ANÁLISE TITRIMÉTRICA
O QUE É?
![Page 3: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/3.jpg)
3
A PARTIR DOS RESULTADOS COMO SE
CALCULA A QUANTIDADE DO ANALITO?
A massa ou a concentração da substância a ser
dosada é calculada a partir:
da equação química balanceada que representa
a reação envolvida na análise;
do volume consumido e da concentração da
solução padrão empregada na análise;
das massas molares das espécies químicas que
reagem;
da quantidade de amostra analisada.
![Page 4: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/4.jpg)
4
O QUE É PONTO DE EQUIVALÊNCIA? COMO É
POSSÍVEL DETECTÁ-LO?
Corresponde ao volume exato da solução titulante,
em que a reação entre o titulante e o titulado se
completa.
É detectado, comumente, pela adição de um
reagente auxiliar, ao meio analítico, conhecido
como Indicador.
![Page 5: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/5.jpg)
5
COMO O INDICADOR SINALIZA O TÉRMINO
DA TITULAÇÃO?
Quando a reação entre titulante e titulado estiver
praticamente completa, o indicador deve
provocar uma mudança visual evidente (mudança
de cor ou formação de turbidez, por exemplo) no
líquido que está sendo titulado. O ponto em que
isto ocorre é chamado Ponto Final da Titulação.
![Page 6: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/6.jpg)
6
EXERCÍCIO 1:
Uma solução de NaOH foi padronizada pela titulação de
quantidade conhecida de hidrogenoftalato de potássio,
KH(C8H4O4), de acordo com a equação química a seguir:
KH(C8H4O4)(aq) + NaOH(aq) NaK(C8H4O4)(aq) + H2O(l)
Posteriormente a solução padrão de NaOH foi empregada
para determinar a concentração de H2SO4 numa amostra.
a) Sabendo que a titulação de 0,824 g de hidrogenoftalato
de potássio requer 38,5 mL de NaOH(aq) para atingir o ponto
de equivalência, calcule a concentração molar e a normalidade
da solução de NaOH. b) Uma alíquota de 10,0 mL de H2SO4
requer 57,9 mL de NaOH(aq) padrão para ser completamente
neutralizada. Calcule a concentração molar e a normalidade
da solução de ácido sulfúrico.
![Page 7: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/7.jpg)
7
QUAIS SÃO OS REQUISITOS QUE UMA REAÇÃO
DEVE PREENCHER PARA SER EMPREGADA EM
ANÁLISE TITRIMÉTRICA?
1. A reação deve ser simples e poder ser expressa
por uma equação química bem definida.
2. A reação deve ser rápida.
3. Deve ocorrer, no ponto de equivalência, alteração
de alguma propriedade da solução.
![Page 8: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/8.jpg)
8
4. Deve-se dispor de um indicador capaz de definir
claramente, pela mudança de uma propriedade
física (cor ou formação de precipitado) o ponto
final da reação.
OBS.: Se a mudança não for visual, ainda é
possível detectar o ponto de equivalência por
outros meios, como por exemplo Potenciometri-
camente ou Condutimetricamente.
![Page 9: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/9.jpg)
9
CLASSIFICAÇÃO DAS REAÇÕES
EM ANÁLISE TITRIMÉTRICA
Reações de Neutralização ou Acidimetria e Alcalimetria:
nesta classe estão incluídas a titulação de:
bases livres (por ex., NaOH) ou bases formadas
pela hidrólise de sais de ácidos fracos
(por ex., Na2CO3) com um ácido padrão
(por ex., HCl padrão) (ACIDIMETRIA);
ácidos livres (por ex., HCl) ou ácidos formados
pela hidrólise de sais de bases fracas
(por ex., NH4Cl) com uma base padrão
(por ex., NaOH padrão) (ALCALIMETRIA).
![Page 10: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Reações de Formação de Complexos: nesta classe
estão as titulações baseadas em reações de
complexação, para as quais um reagente muito
importante é o EDTA.
Reações de Precipitação: as reações desta classe
dependem da combinação de íons para formar um
precipitado. Aqui estão incluídos os Métodos
Argentimétricos.
![Page 11: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Reações de Oxidação-Redução: nesta classe
incluem-se todas as reações que envolvem
transferência de elétrons entre os reagentes.
![Page 12: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/12.jpg)
12
QUAL É APARELHAGEM EMPREGADA
NA ANÁLISE TITRIMÉTRICA?
Frascos de medidas graduados, incluindo buretas,
pipetas e balões aferidos;
Substâncias de pureza conhecida para o preparo
de soluções padrões;
Balança analítica;
Indicador visual ou método instrumental para a
determinação do término da reação.
![Page 13: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/13.jpg)
13
TITRIMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
É um método de análise baseado na reação
entre íons H+ e OH-.
H+(aq) + OH-(aq) H2O(l)
Neste tipo de análise, o pH da solução titulada
varia ao longo da titulação, devido a reação
acima.
É comum o emprego de um indicador de
neutralização ou indicador ácido-base para
a detecção do ponto final.
![Page 14: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Variação do pH durante
a titulação de uma
base forte, 25,00 mL
de NaOH(aq) 0,250 M,
com um ácido forte,
HCl(aq) 0,340 M.
O Ponto de Equivalên-
cia, S, ocorre em
pH = 7,0.
![Page 15: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Variação do pH durante
a titulação de um ácido
forte (o analito) com
uma base forte
(o titulante).
O Ponto de Equivalên-
cia, S, ocorre em
pH = 7,0.
![Page 16: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Variação do pH durante
a titulação de um ácido
fraco, 25,00 mL de
CH3COOH(aq) 0,100 M,
com uma base forte,
NaOH(aq) 0,150 M.
O Ponto de Equivalên-
cia, S, ocorre em
pH > 7,0, pois o ânion
CH3COO- é uma base.
![Page 17: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Curva típica de pH
para a titulação de
uma base fraca,
NH3(aq), com um
ácido forte, HCl(aq).
O Ponto de Equiva-
lência, S, ocorre em
pH < 7,0, pois o sal
formado pela
neutralização tem um
cátion, NH4+, ácido.
![Page 18: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/18.jpg)
18
TITRIMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
Indicador ácido-base:
Composto que muda de cor conforme a
concentração de íons H+ na solução, isto é,
conforme o pH da solução.
Determinação do pH com papel indicador universal. Método colorimétrico de determinação do pH.
![Page 19: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/19.jpg)
19
TITRIMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
Indicador ácido-base:
É um ácido fraco que apresenta uma cor na sua
forma ácida (HIn) e outra na sua forma básica
(In-).
Se [HIn] >>> [In-]: a solução exibe a cor da forma
ácida do indicador.
Se [In-] >>> [HIn]: a solução apresenta a cor da
forma básica do indicador.
![Page 20: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/20.jpg)
20
A fenolftaleína é um exemplo de indicador
ácido-base.
Fórmulas estruturais da fenolftaleína. (3) Fórmula estrutural da forma ácida
da fenolftaleína: incolor. (4) Fórmula estrutural da forma básica: coloração
rosa.
![Page 21: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/21.jpg)
21
TITRIMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
Indicador ácido-base:
Deve-se escolher um indicador que exiba uma
mudança de cor perceptível num intervalo de pH
próximo ao pH apresentado pela solução titulada
no ponto de equivalência.
Intervalo de pH em que o indicador muda de cor
(intervalo de viragem): pH = pKIn 1
![Page 22: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/22.jpg)
22
TITRIMETRIA DE COMPLEXAÇÃO
Ácido Etilenodiaminotetracético (EDTA)
Solução do sal dissódico deste reagente, é usada como
titulante neste tipo de análise titrimétrica ou volumétrica.
![Page 23: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/23.jpg)
23
TITRIMETRIA DE COMPLEXAÇÃO
Fórmula Estrutural Proposta para o Complexo Ca-EDTA,
na qual o EDTA está Hexacoordenado.
![Page 24: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/24.jpg)
24
TITRIMETRIA DE COMPLEXAÇÃO
Visualização do ponto final da titulação: uso de indicadores
metalocrômicos. Exs.: Ério T e Calcon.
![Page 25: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/25.jpg)
25
TITRIMETRIA DE COMPLEXAÇÃO
Procedimento padrão: tampona-se a amostra contendo os
íons metálicos, a um pH adequado, adicionam-se agentes
mascarantes (quando necessário) e titula-se com EDTA
padrão até a mudança de cor, no ponto final.
Ex.: Determinação da dureza total da água com EDTA,
utilizando o indicador Erio T.
![Page 26: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/26.jpg)
26
Titrimetria de Precipitação
Esta modalidade de titulação baseia-se
em reações de precipitação, ou seja,
baseia-se em reações cujo produto
formado é pouco solúvel no meio
reacional.
![Page 27: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/27.jpg)
27
Titrimetria de Precipitação
Os processos mais importantes de
precipitação em análise titrimétrica
usam o nitrato de prata, AgNO3, como
reagente.
Tais processos são conhecidos como
Métodos Argentimétricos de análise.
![Page 28: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/28.jpg)
28
Determinação do Ponto Final
EX.: Formação de um Precipitado
Colorido
- Pode ser ilustrado pelo procedimento
de Mohr usado na determinação
de Cl- e Br-.
Titrimetria de Precipitação
![Page 29: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Titrimetria de Precipitação
- Na titulação de uma solução neutra
de, por ex., Cl- com AgNO3(aq),adiciona-se
uma pequena quantidade de solução de
K2CrO4(aq) para servir como indicador.
- No ponto final os íons cromato combinam-
se com os íons prata formando cromato de
prata, de cor vermelha e pouco solúvel.
![Page 30: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/30.jpg)
30
Método de Mohr
Reações:
Cl-(aq) + Ag+(aq) AgCl(s)
sólido branco
Kps = 1,2x10-10
CrO42-(aq) + 2Ag+(aq) Ag2CrO4(s)
sólido vermelho
Kps = 1,7x10-12
![Page 31: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/31.jpg)
31
TITRIMETRIA DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO
Baseia-se numa reação de oxidação-redução entre
o titulado e o titulante.
Exemplo: doseamento de sulfato ferroso por titulação
com KMnO4(aq) padrão.
Reação: 2KMnO4+10FeSO4+8H2SO42MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+H2O Nox:+1+7 -2 +2 +6 -2 +1 +6 -2 +2+6 -2 +3 +6 -2 +1+6 -2 +1 -2
+5 e-/mol de KMnO4
-1 e-/ mol de FeSO4
![Page 32: DISCIPLINA: NaOH 0,1NQuímica Analítica · 2 Refere-se à análise química quantitativa feita pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é conhecida com](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d43a73888c9932a398c4a4f/html5/thumbnails/32.jpg)
32
KMnO4: sofreu redução, comportando-se portanto
como agente oxidante.
FeSO4: sofreu oxidação, comportanto-se portanto
como agente redutor.
Resumo:
Oxidação: caracteriza-se pelo aumento do Nox;
Redução: caracteriza-se pela diminuição do Nox;
Agente Oxidante: sofre diminuição do seu Nox, ou seja,
sofre redução;
Agente Redutor: sofre aumento do seu Nox,
ou seja, sofre oxidação.