TOPICO 4 - Titulometria de Precipitação Modo de Compatibilidade

TOPICO 4 - Titulometria de Precipitação Modo de Compatibilidade

Tratamento de Dados de Titulação -Cálculos Volumétricos

Exemplo: Descrever a preparação de 2,00L de AgNO 3 0,050mol/L (169,87 g/mol) a partir de um sólido de grau padrão primário:

-quantidade de AgNO3 = V solução(L) x M

AgNO 3

-Então, a solução é preparada pela dissolução de 16,98g de AgNO3 em água e diluição até exatamente 2,00L.

Exe mplo: Uma por ção de 50m Lde soluç ão de HCl ne cessitou de 29, 71 mLde Ba(OH) 2

0,01963 mol/Lpara alcanç ar o pont o final us ando ve rde de bro moc resol, com oindi cador.

Calcular a molarida de de HCl.

Na titulação : Ba(OH)2 + 2HCl →BaCl2

Proporção estequiométrica: 2mol de HCl –1 mol de Ba(OH) 2

2 = 5,832 mol

x 2mol de HCl= 1,1664x10

mol Ba(OH)2 − 4 mol HCl

1 mol de Ba(OH) 2

HCl = 1,1664x10

− 4 mol HCl / 0,050L HCl = 0,02338 mol/L HCl

Exemplo: A titulação de 0,2121g de Na 2C2 O4 puro (134,00g/mol) necessitou de 43,31 mL de KMnO4

. Qual é a concentração molar da solução de KMnO4 ?

2M nO 4

Proporção estequiométrica: 2mol de KMnO4 –5 mol de Na2C2O

4 = 1,5828 x 10

4 = 1,5828 x 10mol mol Na2C2O4 x 2mol de KMnO4 = 6,331x 10

5 mol de Na2C2O 4 mol de KMnO4 / 0,04331 mL de KMnO4 = 0,01462 mol/L

Existem dois tipos de reagentes orgânicos: -formam produtos não iônicos pouco solúveis –compostos de coordenação;

-formam produtos nos quais a ligação entre a espécie inorgânica e o reagente é fortemente iônica.

Os reagentes orgânicos que geram os compostos de coordenação pouco solúveis tem pelo menos dois grupos funcionais e cada um deles se liga a um 4 solúveis tem pelo menos dois grupos funcionais e cada um deles se liga a um cátion doando pares de elétrons.

Os grupos funcionais estão localizados de modo que resulte em um anel de 5 ou 6 membros.

Os reagentes que formam compostos deste tipo são chamados quelantese os produtos quelatos.

Agentes Precipitantes Orgânicos Comuns: 5

Análise de Nitrogênio pelo método de Kjeldahl

-Desenvolvida em 1883 –continua sendo um dos métodos mais exatos e utilizados para determinação de N.

-usada para amostras como proteínas, leite, cereais e farinhas.

-O sólido é digerido em H2 SO4 em ebulição , que converte o N em NH

+ e oxida outros elementos presentes:6 outros elementos presentes:

-Digestão de Kjeldahl:

-Os compostos de Hg, Se e Cu catalisam o processo de digestão.

-Para acelerar a reação, eleva-se o ponto de ebulição do H2 SO4 (338ºC) adicionando K2 SO4 .

C, H, Norgânicos NH 4 ebulição

H2 SO

-O balão de Kjeldahl de colo longo evita perda de amostra devido aos respingos.

-Após a digestão alcaliniza-se a solução contendo NH 4 e o NH3 liberado é destilado para um recipiente contendo quantidade conhecida de HCl.

-O excesso de HCl que não reagiu é titulado com NaOH para determinar o quanto de HCl foi consumido pelo NH3 .

-Neutralização do NH 4

-Destilação de NH3 para solução de HCl: NH3 + H+ →NH4

-Titulação de HCl que não reagiu com NaOH: H+ + OH-

-NaOHnecessário para a titulação do HClque não reagiu = (3,26mL x 0,0198 mmol/mL) = 0,0645 mmol

8 Se a proteína contém 16,2% p de N, há:

-1 mol de N na proteína –fornece 1 mol de NH3 –assim há 0,1495 mmolde N na proteína, correspondendo a:

Métodos Titulométricos –Titulometria de Precipitação

Os métodostitulo métricosinclue m u m a mplo e poderoso grupo de proce dimentos quantitativos base ados na medida da quantidade de u m reagente de co nce ntraçã o co nhecida que éco nsu mida pelo analito.

- Titulo metria Volu métrica : envolve a medida de vo lu me de u ma so luçã o co nhecida nece ssá ria parareagir co mpleta mente co m o analito.

nece ssá ria parareagir co mpleta mente co m o analito.

- Titulo metria Coulo métrica : o“reagente” éu ma co rrente elétrica direta co nstante de grandeza co nhecida que co nso me o analito.

Ote mpo requerido e a ca rgatotal para co mpletar a reaçã o eletroquímica sã o medidos.

Titulometria Volumétrica –Termos Importantes

Uma solução padrão (ou um titulante padrão) é um reagente de concentração conhecida que é usado para se fazer uma análise volumétrica.

A titulação é realizada pela lenta adição de uma solução padrão de uma bureta a uma solução de analito até que a reação seja completa.

Às vezes é necessário adicionar um excesso de titulante padrão e então determinar a quantidade excedente por retrotitulação com um segundo titulante padrão.

Exemplo: a quantidade de fosfato na amostra pode ser determinada pela adição de excesso medido de AgNO3 :

O excesso de AgNO3 é então titulado com solução padrão de

AgSCN(s)

Ponto de equivalência é o ponto teórico alcançado quando a quantidade adicionada de titulante é quimicamente equivalente a quantidade de analito na a mostra.

Padrão primário é um composto altamente purificado que serve como material de referência em métodos titulométricos volumétricos ou de massa.

Um padrão primário deve possuir:

-Alta pureza; -Estabilidade à atmosfera

-Ausência de água de hidrtação

-Custo baixo

- Solubilidade razo áve l

Titulo metria de Precipitaçã o: base ada nas reaçõ es que produze m os co mpostosiônico s de baixa so lubilidade.

Em virtude da baixa velocidade de for maçã o da maioria dos precipitados, existe m pouco s agentes precipitantes que pode m se r utiliza dos.

O maisimportante éo AgNO3 , que ée mpregado da deter minaçã o de haletos, ânions(SCN- , CN-

), merca ptanas, ácidos graxos e ânionsinorgânico s.

Método Argento métrico : métodotitulo métrico co m base e m nitrato de prata.

Acu rva detitulaçã o mostra co mo a co nce ntraçã o de u m dosreagentes va ria quando otitulante éadicionado.

Co mo a co ncentraçã o va ria e m muitas ordens de magnitude, éútil marca r a funçã o p: função p: pX= -log[X]

Curvas de Titulação de Precipitação Envolvendo íons Prata

O método mais co mu m para deter minaçã o de haletos é atitulaçã o co m soluçã o padrão de AgNO 3.

Oproduto dareaçã o éo haleto de pratasólido.

Para se co nstruir u ma cu rva de titulaçã o sã o nece s ários três tipos de cálcu los:

- Pré- equiva lência - Na equiva lência

- Pós- equiva lência

Ex.: Realiza r os cálcu los necessá rios para gerar u ma cu rva detitulaçã o para u ma alíquota de 50mLde soluçã o de NaCl0, 050mol/Lco m AgNO3 0, 10 mol/L

1.Antes do Ponto de Equivalência:

Ex.: Quando 10mL de AgNO3 é adicionado:

NaCl

= nº original de mol de NaCl –nº mol de AgNO3 adiciona do

Volume total da solução

NaCl = 1,5 x 10

2. pAg no Ponto de Equivalência:

3. Após o Ponto de Equivalência :

Ex.: Com a adição de 26mL de AgNO3 , o Ag+ está em excesso:

Curva de titulação para:

Conforme o gráfico, um indicador de Ag+ que produza um sinal na faixa de pAg entre

4,0 e 6,0 deve resultar num erro mínimo para a solução mais concentrada.

Curva de titulação para: A)50mL de NaCl0,050mol/L com AgNO3 0,10 mol/L

B)50mL de NaCl0,0050mol/L com AgNO3 0,010 mol/L

O volume de iodato necessário para atingir o PE é:

Um volume de 25 mL de uma solução de Hg2 (IO3)2 0,04132 M foi titulada com uma

O produto de solubilidade para o Hg2 (IO3)2 é Kps = 1,3 x 10

. Calcule a [Hg 2 solução em a), b) e c):

a) Quando V = 34,0 mL, a precipitação de Hg 2

2+ ainda não está completa:

Indicadores para Titulações Argentométricas

Três tipo de pontos finais são encontrados em titulações com nitrato de prata:

1) Quí mico

2) Potenc iom étrico 3) Amperom étrico.

3) Amperom étrico.

Os pontos finais potenciométricossão obtidos pela medida de potencial entre um eletrodo de prata e um eletrodo de referência cujo potencial é constante e independente do reage nt e adiciona do.

O ponto final amperométricoa corrente gerada entre um par de microeletrodosde prata na solução do analitoé medida e representada em forma de gráfico em função do volume do reagente.

O ponto final produzido por um indicador químico consiste em uma variação de cor ou no aparecimento de desaparecimento de turbidezna solução diluída.

Requisitos para empregar um indicador na titulação de precipitação:

1)A variação de cor deve ocorrer em faixa limitada da função p do reagente ou do ana lito.

2)A alteração de cor deve ocorrer dentro da parte da variação abrupta da curva de titulação titulação

Íon Cromato –Método de Mohr

O cromato de sódio pode servir como indicador para determinações argentométricasde íons Cl-, Br-e CN-por meio de reações com íons prata.

Forma-se um precipitado vermelho-tijolo de cromato de prata (Ag2

Cr O4 ) na região do ponto de equivalência.

A conc. de Agno ponto de equivalência é:

Reação de Titulação:Ag+ + Cl-

→AgCl(s) branco

Reação do indicador:2Ag+

Cr O4 (s) vermelho

A [CrO 4

2- ] necessária para iniciar a formação de cromato de prata sob estas condições

A titulação de Mohrdeve ser realizada em pH de 7 a 10 porque o íon cromato é a base conjugada do ácido crômico fraco.

Em soluções ácidas a concentração de íons cromato é muito pequena para se produzir o precipitado próximo ao ponto de equivalência.

Indicadores de Adsorção –Método de Fajans

Indicadores de Adsorção: é um composto orgânico que tende a ser adsorvido sobre a superfície do sólido em uma titulação de precipitação.

A adsorção ocorre próximo ao P.E.e além da alteração de cor, ocorre uma transferência de cor da solução para o sólido (ou vice-versa).

A fluoresceínaé um indicador útil para titulação de íon Cl- com AgNO3 .

COOH Fluoresceína

Em solução aquosa a fluoresceínase dissocia parcialmente em íons hidrônioe íons fluor esceina to ne gativos ve rde- a marelados .

O íon fluoresceinatoforma sal de prata de cor vermelho intenso.

As titulações que envolvem os indicadores de adsorção são rápidas, precisas e seguras.

Sua aplicabilidade é limitada a poucas reações de precipitação nas quais um precipitado coloidal se forma rapidamente.

Íons Ferro (I) –Método de Volhard

No Método de Volhardos íons prata são titulados com solução padrão do íon tiocianato:

O íon ferro serve como indicador. A solução torna-se vermelha com um leve excesso do íon tiocianato:

=[FeSCN2+

A titulação deve ser realizada em solução ácida para prevenir a precipitação dos íons ferro(I) como hidróxido.

A mais importante aplicação do método de Volhardé na determinação indireta de íons haleto.

No Método de Volhardhá a formação de um complexo solúvel colorido no ponto final.

A constante de formação para o Fe(SCN) 2+ é:

Referências Bibliográfica s:

1.HARRIS, D. C. Análise Química Quantitativa. 7 ed., Rio de Janeiro, Editora Livros Técnicos e Científicos S. A., 2008.

2.SKOOG, D. A.; West, D. A.; Holler, F. J.; Crouch, S. R.; Fundamentos de

Química Analítica, 8 Ed, Editora Thomson, 2006.27 Química Analítica, 8 Ed, Editora Thomson, 2006.

3.VOGEL, A. I. Analise Química Quantitativa. 6 ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos. 2002.

4.BACCAN, N. Química Analítica Quantitativa Elementar. São Paulo: Edgard Blücher. 2001.

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