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Manual de Química Analítica Quantitativa.
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
TRABALHOS DE PRÉ-LABORATÓRIO.
São instrumentos (individuais) exigidos a todos os alunos da disciplina de
química analítica quantitativa que tem, como objetivo, levar os estudantes a uma leitura
preliminar de cada uma das práticas que serão executadas ao longo do semestre. Esta
leitura visa, aos discentes, a tomada de conhecimentos prévios de todos os trabalhos que
serão desenvolvidos, bem como, das vidrarias, equipamentos, reagentes, soluções e
demais procedimentos que serão necessários em cada atividade.
Considerando que a disciplina de quantitativa exige o manuseio de um
considerável volume de soluções, os próprios alunos farão as soluções de trabalho de
cada prática. Neste caso, será necessário um prévio calculo de todas as soluções que
serão montadas.
A seguir será mostrado como elaborar um trabalho pré-laboratório que deverá
ser entregue ao professor antes de cada prática. A não entrega (por qualquer
motivo) penaliza o aluno com a nota daquela pratica.
Disciplina : Química Analítica Quantitativa.
Nome da prática: por exemplo (volumetria ácido / base, de precipitação, redox, etc.)
Nome do aluno:
Vidrarias que serão utilizadas: por exemplo, (béquer, erlenmeyer, pipeta, etc)
Reagentes que serão necessários: por exemplo (NaOH, H2SO4, NaCl, etc)
Soluções que serão preparadas: por exemplo (NaCl, HCl, KMnO4, FeSO4, etc).
Calculos necessários para preparar cada solução: por exemplo (para preparar
100mL de NaOH 0,1 mol L-1); m(NaOH)= M x MM x V (L); m(NaOH)= 0,1 mol
L-1 x 40 g mol-1 x 0,1L = 0,4 g). E assim se segue para todas as demais soluções.
Todos os cálculos, referentes as padronizações das soluções e as suas
aplicações em cada prática, deverão ser apresentados nos devidos relatórios em grupo,
nas datas previamente programadas.
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
INTRODUÇÃO.
Este manual foi elaborado baseando-se na Química Analítica Clássica, porém
contemplando também alguns aspectos abordando as técnicas modernas,
conhecidas como técnicas instrumentais, com o objetivo de aplicar os conceitos
teóricos trabalhados ao longo do curso, além de induzir o aluno a questionar
possibilidades outras de resolução ou aprimoramento de situações empregadas
neste manual.
O conteúdo programático apresentado será distribuído da seguinte forma:
● Técnicas operacionais e materiais utilizados;
● Métodos volumétricos de análise;
● Métodos gravimétricos quantitativos;
● Análise instrumental.
A Química Analítica Quantitativa fundamenta-se em um conjunto de métodos
empregados na determinação do teor de uma dada espécie, principalmente em
solução. Esta área da Química emprega uma grande variedade de reagentes
capazes de fornecer informações analíticas importantes na quantificação de um
analito em uma determinada amostra empregando uma seqüência lógica de
procedimentos simples e eficientes para análise de diminutas amostras com
grande sucesso.
O objetivo da Química Analítica Quantitativa é estabelecer teores de uma dada
espécie constituinte de uma determinada matriz. O método empregado depende da
natureza e da quantidade da amostra disponível. Os métodos clássicos de análise
são constituídos das determinações volumétricas, tais como: volumetria de
neutralização, volumetria de precipitação, volumetria de oxi-redução e volumetria
de complexação, além da análise gravimétrica. O emprego da metodologia
adequada deve levar em conta o caráter do substrato existente na amostra de
interesse. Por exemplo, uma substancia ácida ou alcalina, pode ser investigada
utilizando-se a volumetria de neutralização. A formação de uma espécie pouco
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
solúvel pode muito bem ser tratada com a volumetria de precipitação, enquanto a
formação dos compostos de coordenação de Werner pode ser quantificada através
da volumetria de complexação. Por fim, a características de transferência
eletrônica entre agentes oxidantes e redutores é a base da volumetria de
oxi-redução.
Outra técnica clássica empregada nos ensaios quantitativos é a gravimetria. Esta
técnica explora a obtenção de um produto com escassa solubilidade em um dado
solvente. O emprego de procedimentos adequados de depuração, volatilização do
solvente e/ou conversão do analito em uma espécie mais estável, bem como o
emprego de cálculos simples, permitem o analista estabelecer o real teor de uma
espécie de interesse em uma amostra alvo.
Por fim, os químicos analistas têm lançado mão de muitas técnicas modernas de
análise com o advento dos equipamentos. Diversos instrumentos estão a serviço
da Química Analítica e têm-se mostrado de grande valor. O emprego destes
equipamentos nos ensaios quantitativos tem explorado as mais variadas
possibilidades de monitoramento de uma substancia através das propriedades
inerentes de cada elemento. Métodos ópticos, eletroquímicos e de interação com
um suporte têm apresentado resultados rápidos, confiáveis e seguros de análise.
O TRABALHO NO LABORATÓRIO.
No laboratório de Química Analítica, bem como em qualquer outro laboratório, a
segurança, limpeza e a organização são imprescindíveis. Assim, alguns pontos
devem ser rigorosamente observados:
Para um bom desempenho de seu trabalho:
● Deve-se manter a bancada sempre limpa e organizada;
● Os dados e resultados obtidos de seu experimento devem ser sempre anotados
imediatamente após sua obtenção;
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
● Objetos pessoais devem ser guardados bem longe das bancadas para evitar
acidentes pessoais e coletivos;
PARA A SUA SEGURANÇA E DE SEUS COLEGAS:
● É imprescindível o uso do avental;
● Lugar de brincadeiras é em um parque de diversão;
● Não se deve correr ou caminhar olhando para o teto;
● Nunca se alimente, fume ou ingira qualquer coisa no laboratório;
● Antes de levar suas mãos aos olhos, cabelos, face ou outra parte de seu corpo,
lave-a com segurança.
● Não usar sapatos abertos, de salto alto, sandálias. Cabelos longos devem ser
presos;
● Jamais leve a boca ou ao olfato qualquer reagente químico;
● Sempre fechar os frascos dos reagentes logo após sua utilização, tendo o cuidado
de não trocar as respectivas tampas quando do manuseio de mais de um reagente
de cada vez;
RESPEITO AO MEIO AMBIENTE.
o Antes do descarte de qualquer resíduo na pia, assegure-se da existência de um
programa de gerenciamento. O descarte de muitas substancia provoca danos ao
meio ambiente;
o Não lance na pia papeis ou materiais insolúveis. Esta atitude evita o entupimento
da tubulação.
o Por fim, lembre-se da Lei de Lavoisier: “na natureza não se desperdiça, tudo se
reaproveita” depende somente de sua criatividade.
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
TÉCNICAS OPERACIONAIS E MATERIAIS USADOS
EM QUÍMICA ANALÍTICA.
Nas mais variadas atividades desenvolvidas em um laboratório, muitas vezes o
analista se depara com situações inusitadas que requer aptidões, criatividade e
intuição para a sua resolução. A seguir serão elencadas algumas operações
corriqueiramente desenvolvidas em um laboratório para uma boa execução de sua
tarefa.
MATERIAIS EMPREGADOS NA CONSTRUÇÃO DE UTENSÍLIOS DE
LABORATÓRIO.
Nos trabalhos experimentais é sempre necessário precaver-se contra a introdução de
substancias estranhas no meio reacional para evitar fontes de erro. A substancia
analisada deve entrar em contacto somente com materiais que não modifiquem ou
interfiram com a matriz investigada. Os materiais mais empregados na construção
de recipientes e utensílios para emprego em um laboratório, são: vidro, sílica
fundida, porcelana, platina, plásticos, etc, (consulte a Tabela 1).
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
Tabela 1: Propriedades de alguns materiais comumente utilizados na construção de
recipientes e utensílios para laboratórios.
Material
T (oC)
máxima
Choque
térmico
Inércia químicaVidro
borossilicato
200 120 oC
Atacados somente por soluções
alcalina a quente
Sílica ou quartzo
fundido
1050 excelente
Resistente a maioria dos ácidos e
halogênios.
Vidro com alto
teor de sílica
1000 Excelente
Melhor desempenho que os
borosilicatos
Porcelana
1100 a
140
0
Boa Excelente
Platina 1500 -
Atacada somente em condições
especiais
Niquel e Ferro - -
Contamina a amostra em casos de
fusão
Polietileno 150 -
Agredidas somente por solventes
orgânicos
Poliestireno 70 - Idem
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
Teflon 250 - Inerte
EQUIPAMENTOS PARA AQUECIMENTOS.
Vários tipos de aparelhos podem ser empregados em um laboratório para a obtenção
de temperaturas reguladas, sejam em baixas, médias ou altas, dependendo do
objetivo do emprego.
Banhos de água: os banhos a vapor constituem um meio de aquecimento muito usado
para evaporação de solventes ou solubilização de um precipitado a uma
temperatura inferior a 100oC. São unidades construídas de cobre e aço inoxidável
com aquecimento elétrico ou a gás, podendo o mesmo ser dotado de um
termostato que confere uma temperatura constante para a realização de um
experimento.
Lâmpadas de infravermelho: são ideais para evaporar líquidos, dessecar precipitados
e incinerar papel de filtro.
Estufas: são utilizadas para secar amostras a temperatura relativamente baixa e
controlada. As estufas são bem ventiladas para um aquecimento uniforme e
permitem trabalhar com controle automático de temperatura, pré-aquecimento do
ar de circulação ou mesmo em operação sob pressão reduzida;
Chapas de aquecimento: as chapas metálicas com aquecimento elétrico são usadas
para efetuar evaporações ou digestões, podendo alcançar temperaturas entre 400 a
500oC.
Mantas de aquecimento: estes dispositivos asseguram a distribuição uniforme do calor
à frascos de fundo redondo. As espirais de Ni-Cr, completamente envolvidas em
tecido de vidro isolante podem ser utilizadas para aquecimento de líquidos
inflamáveis e suportam temperaturas ao redor de 500oC.
Fornos de muflas: são usadas para aquecer e/ou incinerar amostra a altas
temperaturas. Um pré-controle da temperatura desejada permite alcance de até
1200oC.
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
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MEIOS FILTRANTES.
Um processo de filtração é comumente empregado para separar duas fases distintas,
sendo uma sólida e outra líquida. Os meios mais empregados na analise
quantitativa são os papeis de filtro e os cadinhos filtrantes de fundo poroso. A
operação de filtração pode ser conduzida pela ação da gravidade ou com auxílio
de vácuo.
Papel de filtro: os papeis de filtro são, deliberadamente, fabricados com vários graus
de espessura e capacidade de retenção. Esta capacidade é atribuída a porosidade
do filtro, previamente escolhido dependendo do estado de agregação e a natureza
de um precipitado. As características de um papel de filtro são especificadas pelo
fabricante, conforme mostra a Tabela 2.
Tabela 2: Especificações de alguns papeis de filtro empregados
na analise quantitativa.
Precipitado Whatman Schliecher and Schuel
Muito fino (BaSO4) no 42 No 589 faixa azul ou
vermelha
Pequeno ou médio (AgCl) No 40 No 549 faixa branca
Gelatinoso ou cristalinos grande
(Fe(OH)3)
No 41 No 589 faixa preta.
● Cadinho de Gooch: trata-se de um cadinho de porcelana de forma alta e fundo
perfurado com numeroso pequenos orifícios, com uma camada filtrante
constituída de fibras de asbesto. A peça de porcelana suporta aquecimentos
elevados.
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● Cadinho de vidro sinterizado: o meio filtrante é constituído de um disco de vidro
poroso fundido ao corpo do cadinho. São costumeiramente empregados para a
filtração de precipitados que serão submetidos posteriormente a aquecimento em
temperaturas de até 150oC. A capacidade de retenção destes dispositivos é
indicada pelos fabricantes e não devem ser utilizados para o manuseio de
substancias alcalina, especialmente quando quentes.
DESSECADORES E DESSECANTES.
Os dessecadores são recipientes, geralmente de vidro moldado sob pressão e
formados por duas peças: a tampa e a base com bordas esmerilhadas
perfeitamente ajustáveis, que permitem manter o conjunto hermeticamente
fechado.
O dessecador é usado para manter amostras secas enquanto estão sendo esfriadas e
antes de serem pesadas e, em alguns casos, para secar uma amostra úmida.
Dessecante, tais como cloreto de cálcio anidro e sílica são colocados na parte
inferior da base para absorver umidade. O dessecante deve ser trocado
periodicamente. Quando um objeto que foi aquecido, for colocado no dessecador,
deve-se esperar um pouco (60 segundos) para fechar com a tampa, caso contrário
pode ocorrer um aumento na pressão no interior do dessecador que pode ser
suficiente para romper a vedação entre a tampa e a base. Após o resfriamento
pode ocorrer o oposto, ou seja, o interior do dessecador fica sob pressão reduzida,
o que poderá ocasionar uma perda de amostra.
Os dessecantes mais utilizados são: oxido de alumínio, perclorato de magnésio, oxido
de cálcio, cloreto de cálcio e sílica gel. Todos podem ser regenerados por
aquecimento a 150, 240, 500, 275 e 150oC, respectivamente.
Os agentes dessecantes podem ser classificados de acordo com sua capacidade de
absorção, como:
Capacidade alta: CaCl2 anidro , MgClO4 anidro;
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Capacidade média: CaSO4, CaO;
Capacidade baixa: sílica gel, Al2O3, P2O5.
REAGENTES.
Os reagentes são encontrados com diferentes graus de pureza, nem sempre adequados
para a prática da análise.
Padrões primários e secundários: são reagentes com alto grau de pureza definidos pela
seção da Química Analítica da união internacional da Química Pura e Aplicada
(IUPAC), da seguinte maneira:
● Padrão primário: é uma substancia disponível comercialmente com pureza de 100
± 0,02%;
● Padrão de trabalho: é uma substancia disponível comercialmente com pureza de
100 ± 0,05%;
● Padrão secundário: é uma substancia de menor pureza que pode ser padronizada
contra um padrão primário ou padrão secundário anteriormente padronizado.
● Os fabricantes não fazem distinção entre padrão primário e de trabalho. Existem
reagentes com grau especial de pureza para propósitos analíticos. Por exemplo.
Grau espectral e grau cromatográfico. Estes são especificamente purificados para
remover impurezas que podem interferir em uma aplicação analítica. Algumas
características destes reagentes são mostradas na Tabela 3.
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
Tabela 3: Grau de pureza de alguns reagentes.
Grau Pureza Observações
Padrão primário Mais alta pureza Requerido p/ analise
volumétrica precisa.
Reagentes analíticos Alta pureza São comumente usados
em QA conforme as
especificações
mínimas
estabelecidas.
Comerciais Qualidade indeterminada Pode ser utilizado
somente na
preparação de
soluções de limpeza.
Quimicamente pura Mais refinado, porém, de
pureza não tão
elevada
-
Reagentes segundo a
farmacopéia
Encontram-se padrões
com impurezas
mínimas.
Atendem as exigências
da farmacopéia para
contaminantes
nocivos a saúde.
● Manuseio dos reagentes: o rótulo do fabricante garante a qualidade do reagente
apenas até o momento em que é rompido o lacre original do recipiente. Uma serie
de regras devem ser obedecidas para evitar contaminação:
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
● reconhecer a menor embalagem possível;
● O recipiente somente deve ser aberto após uma limpeza escrupulosa do gargalo e
de toda o corpo do recipiente;
● Evitar a introdução de espátula e pipetas nos recipiente dos reagentes. Agite o
recipiente para soltar o reagente e verta-o para fora apenas a quantidade que deve
ser utilizada, recolocando a tampa imediatamente. O resíduo do reagente não deve
retornar ao recipiente.
● Não verter o reagente diretamente para dentro do recipiente que contenha uma
soluçãoou amostra a analisar da qual possa se desprender gases, vapores, etc.
● A tampa do recipiente deve repousar sobre um vidro de relógio.
ÁGUA
Os trabalhos exigem o consumo considerável de água destilada na lavagem dos
utensílios, preparação de soluções, extração, lavagem e precipitados, etc. Em
muitos casos, a água destilada pode ser substituída por água desmineralizada, isto
é a água destilada purificada mediante tratamento com resina trocadora de íons. É
recomendável conservar a água destilada ou a água desmineralizada em
recipientes de polietileno.
Água destilada: a purificação da água mediante destilação remove as espécies
contaminantes não voláteis, inorgânicas e orgânicas; os gases dissolvidos na água
original são livrados durante a destilação junto com o vapor d’agua e, em parte,
eliminados por ventilação. A matéria em suspensão é retida no pote de destilação.
Outras fontes de contaminação são os materiais de construção dos aparelhos de
destilação. Estanho e quartzo são os melhores materiais para a construção dos
condensadores e recipientes, porém, são de custo elevado e por isso pouco usados.
Traços de cobre são encontrados, muito freqüentemente na água destilada, bem
como outros metais cuja presença depende do material que a água condensada
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
teve contato. Para avaliar a pureza de uma água destilada, pode-se usar a medida
de condutância especifica.
Água desmineralizada: o processo de desmineralização mais eficiente consiste em
percolar a água original através de uma coluna carregada com uma mistura
estequiométrica da forma hidrogenionica de uma resina catiônica e da hidroxilica
de uma resina fortemente básica. O processo não remove não-eletrolitos, elimina
todo material presente na água original em forma ionizada, o que limita o
interesse de seu uso em Quimica Analítica.
MATERIAIS VOLUMÉTRICOS.
Em um laboratório são basicamente dois os tipos de calibração de fracos volumétricos
disponíveis:
Aqueles calibrados para conter um certo volume, o qual se transferido não o será
totalmente (TC= to contain);
Aqueles calibrados para transferir um determinado volume (TD= to deliver), dentro
de certos limites de precisão.
Os equipamentos volumétricos TD têm seus volumes corrigidos com respeito a
aderência do fluido, e por esta razão, escoará o volume indicado, se utilizado em
uma transferência. Deve-se conhecer também a exatidão do volume retido em um
frasco TC e a precisão do volume escoado por um frasco TD.
Balão volumétrico: São usados na diluição e na preparação de uma solução. Eles
existem em uma variedade de tamanhos. São para conter (TC) exatamente um
certo volume de liquido em uma determinada temperatura. Possuem a forma de
uma pêra, fundo chato e gargalo longo provido de uma tampa de vidro
esmerilhada ou de teflon.
Pipetas: a pipeta é usada para transferir volume particular de solução de modo preciso
a determinada temperatura. Existem dois tipos de pipetas TD:
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● volumétrica ou de transferência: tem uma marca de calibração de seu volume
gravada na parte superior acima do bulbo. Variam de 0,5 a 100mL, possuem
medidas precisa, por isso, não necessita soprar na ponta.
● Graduada: tubos cilíndricos com escala numerada do alto para baixo até sua
capacidade. As pipetas com faixa dupla (anel duplo) requerem que sejam sopradas
para liberação da gota que permanece na ponta inferior.
Buretas: são pipetas graduadas com controle de fluxo. São frascos volumétricos TD
usadas para escoar volumes variados de líquidos e, são geralmente empregadas
em titulações. A bureta convencional para macro titulações é marcada com
incrementos de 0,1mL de 0 a 50mL. Existem também buretas com capacidade de
10, 25, 100mL, onde o volume é marcado com incrementos de 0,01mL.
Provetas: são equipamentos utilizados em medidas aproximadas de volumes. São
encontradas no comercio provetas TC e TD de 5mL até vários litros.
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LIMPEZA DOS MATERIAIS.
Todos os equipamentos volumétricos utilizados em uma analise quantitativa devem
estar perfeitamente limpos antes do uso, pois a presença de substancias gordurosas
nas paredes internas pode introduzir erros nos resultados das analises.
Utiliza-se geralmente como soluções de limpeza solução detergente, solução
sulfocrômica (esta é desaconselhável devido ao caráter nocivo a saúde humana)
ou solução de etanolato de sódio ou potássio.
Os materiais volumétricos devem ser limpos agitando-se uma pequena quantidade de
solução de limpeza neles introduzida. Em seguida, deve-se enxaguar muito bem
com água e com água destilada.
Após a lavagem, o material é deixado em repouso apropriado para facilitar o
escoamento da água. A secagem do equipamento pode ser também realizada em
estufa (béquer, funil, erlenmeyer, etc) ou por sucção em tropa de vácuo (pipetas,
buretas, etc.).
TRABALHO NO LABORATÓRIO.
Em um laboratório de Química Analítica, a limpeza e a organização são de
fundamental importância. Deve-se manter a bancada sempre limpa, organizada e,
os dados experimentais obtidos de seu trabalho, devidamente anotados em um
caderno especifico para este fim.
ANÁLISE QUIMICA QUANTITATIVA CLÁSSICA
REGRAS PARA USO DA BALANÇA ANALÍTICA.
● a balança deve ficar em um lugar adequado. O melhor local é uma sala separada
do laboratório, protegida de vapores corrosivos e mantidas em temperatura
constante. Não deve ficar próxima a uma janela, deve ser fixada em um suporte
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
para protege-la de vibrações. O equipamento não deve receber luz solar direta,
devendo permanecer suficientemente distante de aquecedores e deve conter em
seu interior um deposito de sílica gel anidra, cuja finalidade é reduzir a umidade
relativa;
● a balança deve permanecer nivelada;
● quando não estiver sendo utilizada a balança deve permanecer desligada, travadas,
sem pesos com seus pratos limpos e não conter qualquer objeto sobre a mesma,
com as portilholas laterais e superiores fechadas e cobertas com capa plástica;
● deve-se ajustar o zero antes de qualquer pesagem, a menos que seja feita por
diferença entre a ultima pesagem e uma outra recentemente;
● nenhum material em pó, de qualquer espécie deve ser colocado diretamente sobre
o prato. Toda e qualquer pesagem deve ser realizada em um recipiente para evitar
danos ao aparelho e imprecisão na medida. Os recipientes adequados para
pesagem são: pesa-filtro, béquer pequenos, cadinhos, vidros de relógio. Atenção
redobrada deve ser dispensada na pesagem de líquidos, principalmente os
corrosivos e voláteis;
● o recipiente e a substancia submetido à pesagem, devem estar a mesma
temperatura da balança, pois se a temperatura estiver elevada poderá haver
dilatação do prata da balança, ocorrendo pesagem grosseira e riscos de danificar o
aparelho;
● a balança não deve ser sobrecarregada. Certifique-se da máxima carga a qual a
mesma pode ser seguramente usada e, como margem de segurança, não efetue
pesagens de massa acima de 10g além de sua capacidade;
● mantenha a balança limpa. Se alguma substancia cair sobre o prato ou em
qualquer superfície da mesma, limpe-a imediatamente com uma escova de pêlos
de camelo. Não use líquidos para efetuar a limpeza.
● se a balança apresentar algum defeito ou estiver necessitando de ajuste, não tente
conserta-la.
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
VOLUMETRIA ACIDO-BASE.
PREPARO DE SOLUÇÕES DE NaOH, HCl e C6H4COOKCOOH.
PREPARO DE SOLUÇÃO DE NaOH 0,1 MOL L-1.
O hidróxido de sódio (NaOH) tanto no estado sólido como em solução, absorve
rapidamente CO2 da atmosfera produzindo carbonato de cálcio, segundo a reação:
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O.
O carbonato de sódio pode ser eliminado da solução de hidróxido de sódio
preparando-se uma solução concentrada. O carbonato fica em solução e depois
que a base for dissolvida ele sedimenta muito lentamente.
Processo A: (utilizadapara preparar grandes quantidades de solução):
Pese a massa previamente calculada para a obtenção de 1.000mL (1,0 mol L-1) e
dissolva na menor quantidade de água, previamente fervida para a liberação de
CO2. Cubra o recipiente durante certo tempo ate observar que o carbonato
sedimentou. Decante e filtre através de cadinho de vidro sinterizado. Recolha o
filtrado, que deve ser límpido e dilua para 1000 mL em um balão volumétrico
com água destilada recentemente fervida e esfriada. Homogenize. A partir desta
solução, prepare 200mL de solução 0,1 mol L-1. Esta solução deve ser
padronizada.
Processo B: calcule a massa de NaOH necessária para preparar 1.000mL de uma
solução 1,0 mol L-1. Pese uma massa equivalente a massa calculada, dissolva e
dilua a 1,0L, usando água destilada recentemente fervida e esfriada.
A partir da solução 1,0 mol L-1 obtida acima, prepare 200mL de uma solução 0,1
mol L-1 e guarde-a em um frasco de polietileno ou vidro parafinado com rolha de
borracha. Esta solução deverá ser padronizada.
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
PREPARO DA SOLUÇÃO DE HCl 0,1 MOL L -1.
a) O ácido clorídrico concentrado apresenta um valor de 12 mol L-1.
b) com base na concentração molar do HCl, calcule o volume necessário do mesmo
para preparar, por diluição, 250 mL de uma solução 0,1M de HCl. Prepare a
solução adicionando, em um bequer o ácido concentrado sobre cerca de 50 mL de
água (nunca adicionar água diretamente sobre o acido concentrado; o certo é
adicionar o acido sobre a água). Após a diluição, transfira para um balão
volumétrico de 250mL e complete o volume com água destilada.
PREPARO DA SOLUÇÃO DE BIFTALATO DE POTÁSSIO 0,1 MOL L-1.
a) veja no frasco que contem o biftalato de potássio a sua massa molar e calcule, a
partir desta, a massa necessária para preparar 50mL de uma solução 0,1 mol L-1.
b) Faça a dissolução do sal e complete com água destilada o volume do balão;
c) homogenizar e guarde em um frasco de polietileno. Esta é uma solução padrão de
trabalho.
d) OBS: como o biftalato de potássio é uma substancia padrão primário, a solução
obtida não necessita padronização. É necessário conhecer somente sua
concentração a partir da massa pesada e do volume de diluição. Esta solução
padrão será utilizada para a padronização da solução de hidróxido de sódio.
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÃO DE HIDRÓXIDO DE SÓDIO 0,1 MOL L-1.
OBS: antes de qualquer titulação a bureta deve ser lavada e enxaguada com porções
de água destilada e da solução que será usada na titulação. As titulações devem
ser conduzidas gota a gota e sob constante agitação. As titulações devem ser
sempre efetuadas em duplicatas ou, quando possível, em triplicatas, utilizado-se
nos cálculos, o valor médio entre os volumes encontrado. Os frascos de
armazenagem devem ser sempre lavados e, posteriormente rinsados com porções
das soluções.
a) retire com pipeta de transferência uma alíquota de 10,0mL da solução de
biftalato de potássio 0,1 mol L-1 preparada e transferira para um erlenmeyer;
b) acrescente 2 gotas de fenolftaleina 1% e adicione lentamente, com o auxilio
de uma bureta, a solução de NaOH (0,1 mol L-1) preparada anteriormente, até que
se observe uma coloração levemente rosa;
c) repita os dois itens anteriores (duplicata);
d) anote os volumes gastos de NaOH e calcule sua concentração real utilizando
a media dos volumes encontrados, em mol L-1. Rotule corretamente o frasco
contendo essa solução;
PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÃO DE ACIDO CLORÍDRICO.
a) meça com a pipeta de transferência 10,0mL da solução de HCl (0,1 mol L-1)
anteriormente preparada. Transfira para um erlenmeyer, acrescente 2 gotas de
solução 0,1% de vermelho de metila e, com o auxilio de uma bureta, adicione a
solução de NaOH (0,1 mol L-1) que você preparou anteriormente, até uma
mudança de coloração de vermelho para amarelo;
b) repita o item anterior (duplicata);
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
c) anote os volumes gastos da solução de NaOH e calcule a sua concentração real
utilizando a media dos volumes encontrados, em mol L-1. Rotule corretamente o
frasco contendo esta solução.
APLICAÇÕES DA VOLUMETRIA ACIDO-BASE.
DETERMINAÇÃO DE ÁCIDO ACÉTICO EM VINAGRE.
a) pipete 10mL do vinagre comercial para um balão volumétrico de 100mL
completando o volume com água destilada e homogeneizando. Esta solução será
utilizada por todos.
b) tome uma alíquota de 10mL da solução de vinagre preparada, com uma pipeta e
transfira para um erlenmeyer . Adicione aproximadamente 20mL de água e 2 a 3
gotas de fenolftaleina a 1% e titule com solução de NaOH 0,1 M que você
padronizou, ate obter uma coloração levemente rosa que não desaparece quando
você agita a solução.
c) repita o procedimento e anote os volumes utilizados de NaOH para calcular a %
de acido acético no vinagre comercial.
DETERMINAÇÃO DE ACIDO ACETILSALICÍLICO EM COMPRIMIDOS
FARMACÊUTICOS.
a) triture ½ comprimido e pese exatamente 300mg.
b) dissolva o resíduo em etanol com a ajuda de um bastão de vidro (adicione aos
poucos cerca de 20mL do álcool para promover a dissolução;
c) transfira quantitativamente para um erlenmeyer;
d) adicione 5-7 gotas do indicador azul de bromotimol;
e) titule com a solução de NaOH que você padronizou até mudança de cor para azul
permanente;
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
f) repita o todo o procedimento e trabalhe com a media dos valores dos volumes
gastos na titulação para a determinação do teor de acido acetilsalicílico nos
comprimidos comerciais.
DETERMINAÇÃO DO TEOR DE Mg(OH)2 EM LEITE DE MAGNÉSIA EM
FORMULAÇÃO FARMACÊUTICA.
a) Agitar muito bem o frasco do leite de magnésia. Medir com uma proveta 12,5 mL
deste medicamento;
b) Transferir quantitativamente para um balão volumétrico de 250 mL e complete o
volume. Agite bem esta solução para garantir homogeneidade.
c) Agite bastante e retire, com o auxilio de uma pipeta, uma alíquota de 10 mL e
transfira para um erlenmeyer. Lave as paredes da pipeta para a coleta de todo o
material;
d) Adicionar 30 mL de HCl 0,1 mol L-1 que você preparou e agitar. Adicione
algumas gotas do indicador vermelho de metila. Neste momento a solução deverá
apresentar uma coloração vermelha. Caso isso não ocorra, acrescente mais
incrementos de HCl até a obtenção dos resultados esperados. Anote todos os
volumes de HCl adicionados;
e) Titular o excesso do ácido com solução de NaOH 0,1 mol L-1 que você padronizou
até o aparecimento da coloração amarelo claro.
f) Anotar o volume gasto na bureta e calcular a massa de Mg(OH)2 contida em 15
mL da suspensão.
26
Manual de Química Analítica Quantitativa.
VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO.
PREPARO DE SOLUÇÕES DE AgNO3 E NaCl.
PREPARAÇÃO DE SOLUÇÃO DE AgNO3 0,1 MOL L-1.
a) prepare 100,0mL de AgNO3 0,1 mol L-1 usando água destilada e armazene esta
solução em um frasco escuro para evitar a redução dos íons Ag+. Esta solução
deve ser padronizada.
b) prepare 50,0mL de solução de NaCl 0,1 mol L-1 usando o sal previamente
dessecado a 105oC. Esta solução é um padrão primário, pois o NaCl é um padrão
primário, portanto deve ser cuidadosamente pesado e preparado.
PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÃO DE AgNO 3 0,1 MOL L-1.
a) retire com uma pipeta de transferência uma alíquota de 5,0mL da solução de NaCl
e transfira para um erlenmeyer acrescentando 1,0mL do indicador K2CrO4 a 5%;
b) adicione, gota a gota, com o auxilio de uma bureta, a solução de AgNO3 até
observar uma leve coloração castanho que não desaparece após agitação;
c) repita todo o procedimento e anote o volume gasto. Para efeito de cálculos, utilize
a media dos volumes consumidos. Expresse a concentração da solução de AgNO3
em mol L-1 e rotule o recipiente contendo esta solução. As reações que ocorrem
durante o processo de titulação podem ser representadas pelas equações:
Ag+ + Cl- → AgCl↓ (reação de titulação direta)
2Ag+ + CrO4-2 → Ag2CrO4↓ (reaçãono ponto final).
OBS. Faça um ensaio em branco: em outro erlenmeyer, adicione 10,0mL de água
destilada, 0,5mL do indicador e aproximadamente 0,2g de carbonato de cálcio
livre de cloreto. Titule com solução de nitrato de prata ate obtenção da mesma
coloração anteriormente observada. A adição de CaCO3 tem a finalidade de
facilitar a igualdade de cores, uma vez que ambos recipientes contem precipitados
27
Manual de Química Analítica Quantitativa.
brancos. O volume do ensaio em branco (0,05 a 0,1ml) deve ser descontado do
volume de nitrato de prata gasto na titulação do NaCl, ou seja:
V= V1-V2, onde:
V= volume de AgNO3 que reagiu apenas com o íon cloreto;
V1= volume de AgNO3 que reagiu com o íon cloreto e com o íon cromato;
V2= volume de AgNO3 que reagiu apenas com o íon cromato (ensaio em branco).
APLICAÇÕES DA VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO.
MÉTODO DE MOHR (MÉTODO DIRETO)
DETERMINAÇÃO DO TEOR DE CLORETO EM ÁGUA POTÁVEL.
a) Meça, com uma proveta, exatamente 100,0mL de água da torneira. Transfira para
um erlenmeyer e adicione 1mL de K2CrO4 a 5%.
b) titule com solução de nitrato de prata que você padronizou ate que se observe uma
coloração castanho que não desaparece por agitação. Faça o teste em branco;
c) repita todo o procedimento e trabalhe com a media dos volume consumidos;
d) calcule o teor de cloreto expressando o resultado em ppm (partes por milhão) e em
g / 100mL.
OBS. De acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS), a água potável deve
conter até 250ppm de cloreto (1ppm= 1mg/L).
28
Manual de Química Analítica Quantitativa.
DETERMINAÇÃO DO TEOR DE NaCl EM SORO FISIOLÓGICO.
a) meça com uma pipeta volumétrica 5mL de soro fisiológico e transfira para um
erlenmeyer. Adicione 0,5mL do indicador cromato de potássio e titule com a
solução de nitrato de prata 0,1 mol L-1.
b) repita todo o procedimento e utilize a média dos volumes gastos para calcular o
teor de NaCl na preparação farmacêutica.
DETERMINAÇÃO DA PUREZA DO SAL DE COZINHA (% DE NaCl).
a) pese cerca de 500mg do sal de cozinha, transferindo quantitativamente para um
balão volumétrico de 100mL completando o volume com água destilada;
b) retire uma alíquota de 5,0mL com uma pipeta de transferência para um
erlenmeyer e junte 0,5mL do indicador cromato de potássio;
c) titule com a solução de AgNO3 preparada por você até que se observe uma
coloração levemente avermelhada que não desaparece após agitação;
d) repita todo o procedimento e efetue os cálculos utilizando a media dos volumes;
e) expresse seu resultado em % de NaCl na amostra analisada.
29
Manual de Química Analítica Quantitativa.
PREPARO E PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÃO DE TIOCIANATO DE
POTÁSSIO 0,1 MOL L-1.
a) prepare 50,0mL de KSCN 0,1 mol L-1 e padronize conforme o roteiro a seguir;
b) retire com o auxilio de uma pipeta de transferência 5,0mL da solução de AgNO3
que você padronizou anteriormente e transfira para um erlenmeyer;
c) adicione 1,5mL de HNO3 6 mol L-1 e 0,25mL de sulfato férrico amoniacal
(indicador);
d) adicione com o auxilio de uma bureta a solução de KSCN que você preparou até
observar o aparecimento de uma coloração vermelho alaranjado;
e) deixe o precipitado sedimentar e observe se a solução sobrenadante apresenta a
coloração alaranjada;
f) agite fortemente. Caso a coloração não mude, o processo de titulação estará
terminado. Caso contrário, continue a titulação;
g) repita todo o procedimento para obtenção de um valor médio de consumo da
solução de trabalho (duplicata);
h) anote os volumes gastos e calcule a real concentração de KSCN em mol L-1 da
solução preparada. As reações que ocorrem durante o processo de titulação são
expressas pelas equações que se seguem:
Ag+ + → SCN- → AgSCN↓ (reação de titulação direta);
SCN- + Fe+3 → [FeSCN]+2 (reação no ponto final).
OBS. No inicio da precipitação se produz um precipitado branco que dá a solução
uma aparência leitosa. Cada gota de tiocianato de potássio adicionado produzirá
uma coloração castanho vermelho-alaranjado que logo desaparece por agitação.
Ao aproximar-se o ponto final, o precipitado coagula e sedimenta. Finalmente,
quando uma gota de tiocianato de potássio produzir uma leve coloração
30
Manual de Química Analítica Quantitativa.
vermelho-alaranjado que não desaparece, ter-se-á chegado ao ponto final da
titulação.
MÉTODO DE VOLHARD
(TITULAÇÃO DE RETORNO OU RETROTITULAÇÃO).
DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE
KI (% DE KI) EM XAROPES.
a) meça com pipeta volumétrica 5,0mL da amostra de xarope e transfira para um
erlenmeyer. Adicione cerca de 25,0mL de água se o xarope for muito colorido.
Junte 2,0mL de HNO3 6 mol L-1 e 10,0 mL da solução de AgNO3 0,1 mol L-1.
Agite para coagular o precipitado amarelo que se forma;
b) adicione 1,0mL de sulfato férrico (indicador);
c) titule com a solução de KSCN e agite até aparecer uma coloração alaranjada, bem
perceptível quando o precipitado sedimenta;
d) repita todo o procedimento e efetue os cálculos utilizando a media dos volumes
gastos na titulação, expressando o resultado em mg/5mL e g/100mL de KI na
amostra analisada.
e) As reações observadas neste experimento podem ser expressas pelas equações que
se seguem:
Ag+ + I- → AgI↓ + Ag (excesso) (reação de precipitação do haleto).
Ag+ (excesso) + SCN- → AgSCN (reação de titulação de retorno).
SCN- + Fe+3 → [FeSCN]+2 (reação no ponto final).
31
Manual de Química Analítica Quantitativa.
VOLUMETRIA DE COMPLEXAÇÃO.
COMPLEXOMETRIA DO EDTA.
Preparação de soluções.
a) prepare 250mL de solução de EDTA 0,01 mol L-1 utilizando o sal dissodico
dihidratado (Na2H2Y.2H2O, MM= 372,24 g mol), reagente quimicamente puro
seco por duas horas em estufa a 70 – 80oC e esfriado em dessecador. Dissolva o
sal em água destilada, completando o volume da solução com a mesma;
b) preparar 50mL de solução padrão de CaCO3 0,01 mol L-1, (após aquecimento em
estufa a 110oC por 1h) pela dissolução do sal em HCl diluído.
PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÃO DE EDTA.
a) pipetar 10,0mL da solução padrão de CaCO3, transferindo este volume para um
erlenmeyer de 250mL. Adicione solução de amônia concentrada gota a gota até
pH alcalino. Em seguida, adicione mais 3mL da solução tampão pH 10,0 e alguns
cristais do indicador negro de eriocromo T e titular com solução de EDTA até a
mudança de cor da solução de violeta para azul.
b) repita todo o procedimento e efetue seus cálculos com a media dos volumes
gastos na titulação para descobrir a real concentração da solução de EDTA.
32
Manual de Química Analítica Quantitativa.
APLICAÇÕES DA VOLUMETRIA DE COMPLEXOS.
DETERMINAÇÃO COMPLEXOMETRICA DE CÁTIONS.
NÍQUEL.
Titulação direta.
a) pipetar 5,0 mL da solução estoque de Ni+2, transferindo-a para um erlenmeyer de
250mL. Adicionar 5mL de solução tampão pH 10,0 e diluir para 50-100mL.
Adicionar alguns cristais do indicador murexida e titular com a solução de EDTA
0,01 mol L-1 que você padronizou até ocorrer a mudança de cor da solução de
amarelo para violeta;
b) repita todo o procedimento e expresse seu resultado em ppm e molaridade de
níquel na solução de trabalho.
COBRE.
a) pipetar 5,0mL da solução estoque de Cu+2 transferindo para um erlenmeyer de
250mL. Adicionar solução tampão pH 10,0 gota a gota até que a coloração fique
completamente azul e se verifique a solubilização de um precipitado recém
formado. Diluir para 50 ou 100mL. Caso a solução ainda apresente um aspecto
leitoso, adicionar mais solução tampão pH 10,0 . Em seguida adicione alguns
cristais do indicador murexida e titular com solução de EDTA que você
padronizou até que a cor da solução mude de amarelo (ou verde) para violeta;
b) repita o procedimento e expresse seu resultado em molaridade e ppm de cobre na
amostra analisada.
33
Manual de Química Analítica Quantitativa.
DETERMINAÇÃO DA DUREZA DA ÁGUA.
a) colocar 100,0mL da amostra de água (torneira) para um erlenmyer de 250 mL.
Adicionar cerca de 6mL do tampão pH 10,0, alguns cristais de acido ascórbico e
alguns cristais de doindicador negro de eriocromo-T (somente para a
visualização). Titular com solução de EDTA ate ocorrer mudança de cor da
solução de violeta para azul;
b) repita o procedimento e estabeleça a dureza da água, expressando o resultado em
grau alemão e ppm.
OBS. ppm= mg/L de CaO e DHo (grau alemão)= 1 DHo= 10 ppm de CaO.
Escala de dureza da água em graus alemães:
0-4 DHo= muito branda; 4-8 DHo=branda; 8-12 DHo= semi-dura; 12-18 DHo=
bastante dura; 18-30 DHo= dura e > 30 DHo= muito dura.
DETERMINAÇÃO COMPLEXOMETRICA DE ALUMÍNIO
POR TITULAÇÃO DE RETORNO.
a) pipetar 5,0mL de uma solução de Al+3, transferindo-a para um erlenmeyer de
250mL. Adicionar cerca de 20,0mL de EDTA 0,01 mol L-1 que você preparou. Em
seguida, ajuste o pH da solução para 7 ou 8 por adição de amônia concentrada.
Aquecer a solução até a ebulição, mantendo sob aquecimento por alguns minutos
para assegurar a total complexação do alumínio. Resfriar à temperatura ambiente
e ajustar o pH para 7 ou 8. Adicionar alguns cristais de indicador negro de
eriocromo-T e titular rapidamente com solução de sulfato de zinco 0,01 mol L-1
até que a cor da solução mude de azul para vermelho-vinho.
b) repita o procedimento e calcule o teor de alumínio na amostra.
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
VOLUMETRIA DE OXI-REDUÇÃO.
PREPARAÇÃO E PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÃO DE
KMnO4 0,02 MOL L-1.
Preparação.
a) Calcule a massa de permanganato de potássio necessária para preparar 250mL de
solução 0,02 mol L-1. Dissolva o sal em água destilada e aqueça a solução até a
ebulição por 1 hora. Deixe a solução esfriar a temperatura ambiente por 2 ou 3
dias. Filtre-a utilizando lã de vidro ou cadinho de vidro sinterizado. Transfira para
um frasco escuro e proteja a solução de vapores redutores e da ação da luz. Se o
dióxido de manganês sedimentar depois de algum tempo, filtre e re-padronize a
solução.
Padronização.
a) Em meio acido, o ion oxalato (C2O4-2) é oxidado pelo íon permanganato a
dióxido de carbono e água, segundo a reação:
5C2O4-2 + 2MnO4- + 16H+ → 10CO2 + 2Mn+2 + 8H2O.
b) pese aproximadamente 0,125g de oxalato de sódio previamente dessecado em
estufa a 105oC. Transfira, quantitativamente, para um erlenmeyer de 250mL e
dissolva com aproximadamente 70 a 100mL de água. Junte 15mL de H2SO4 1:5,
aqueça a 80-90oC e titule à quente com KMnO4 até aparecimento permanente da
cor rosa. Anote o volume gasto na bureta e repita o procedimento para a obtenção
de uma média de volumes. Por fim, calcule a molaridade da solução de
permanganato.
OBS. A temperatura da solução deverá estar acima de 60oC no ponto final da
titulação. As primeiras gotas de permanganato reagem vagarosamente com o
oxalato, devido a ausência de Mn+2 no inicio da titulação.
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
APLICAÇÕES DA PERMANGANIMETRIA.
DETERMINAÇÃO DA PUREZA DO SAL DE MOHR (FeSO 4(NH4)2SO4.6H2O).
a) pese aproximadamente 0,6g do sal de Mohr. Dissolva com cerca de 25mL de
H2SO4 1:5;
b) titule com solução de KMnO4 que você padronizou até a observação de uma
coloração rosa do titulante no erlenmeyer;
c) repita o procedimento e calcule a pureza do sal de Mohr, segundo a reação:
5Fe+2 + MnO4- + 8H+ → Fe+3 + Mn+2 + 4H2O.
DETERMINAÇÃO DE PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO (H2O2).
a) retire uma alíquota de 5,0mL de água oxigenada comercial e transfira para um
balão volumétrico de 50mL completando o volume com água destilada, seguido
de homogeneização;
b) retire uma alíquota de 10,0mL desta solução e transfira para um erlenmyer e junte
10mL de H2SO4 1:5;
c) titule com a solução de permanganato até o aparecimento de uma cor rosa
persistente;
d) repita o procedimento e calcule a massa, por litro, e o teor de H2O2. Em seguida,
calcule a força (em volumes) da solução, segundo a reação:
2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ → 2Mn+2 + 8H2O + 5O2.
Decomposição do H2O2:
2H2O2 → 2H2O + O2.
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
PREPARAÇÃO DA SOLUÇÃO DE TIOSSULFATO DE SÓDIO
0,1 MOL L-1 E DICROMATO DE POTÁSSIO 0,017 MOL L-1.
Preparo da solução de K2Cr2O7 0,017 mol L-1.
a) Prepare 50,0mL de solução K2Cr2O7 0,017 mol L-1 (previamente dessecado
em estufa a 150-200oC). Esta solução é padrão primário pois o K2Cr2O7 é um
padrão primário, portanto deve ser cuidadosamente preparada e sua concentração
calculada a partir da massa pesada e do volume usado.
Preparo da solução de Na2S2O3.5H2O 0,1 mol L-1.
a) Calcule a massa necessária para preparar 100,0mL de uma solução de
tiossulfato de sódio 0,1 mol L-1. Esta solução deve ser padronizada.
Padronização da solução de Na2S2O3.5H2O.
a) retire 5,0mL da solução de dicromato de potássio e coloque em um
erlenmeyer de 250mL. Junte 0,5g de KI, 2,5mL de HCl 6 mol L-1 e agite;
b) lave as paredes do erlenmeyer com água destilada, feche com um vidro de
relógio e aguarde uns 5 minutos;
c) titule com a solução de tiossulfato até obter uma solução verde-amarelada;
d) acrescente 1mL de solução de amido 1% (indicador) e continue a titular
até mudança brusca do azul para verde-claro;
e) anote o volume gasto e repita todo o procedimento, utilizando o valor
médio dos volumes gastos para calcular a concentração real da solução de
tiossulfato de sódio. As reações do ensaio podem ser representadas pelas seguintes
equações:
37
Manual de Química Analítica Quantitativa.
Cr2O7-2 + 14H+ + 6I- → 2Cr+3 + 3I2 + 7H2O.
I2 + 2S2O3-2 → 2I- + S4O6-2.
APLICAÇÕES DA IODOMETRIA.
DETERMINAÇÃO DO TEOR DE CLORO ATIVO EM ÁGUA SANITÁRIA.
a) meça 10,0mL da amostra de água sanitária e dilua com água destilada para
100,0mL utilizando um balão volumétrico;
b) retire uma alíquota de 5,0mL da solução diluída da amostra e passe para um
erlenmeyer de 250mL. Adicione 2,5g de KI e acidifique o meio com 12,5mL de
acido acético 1:4;
c) cubra o erlenmeyer com um vidro de relógio e aguarde pelo menos 5 minutos;
d) titule o iodo liberado com a solução de tiossulfato que você padronizou
previamente, até que a coloração torne-se amarelada;
e) adicione, então, 50mL de água destilada e 0,5mL de solução de amido a 1%
recém preparada. Continue a titulação até a solução tornar-se incolor;
f) anote o volume gasto e repita todo o procedimento, trabalhando com a media dos
volumes para encontrar o teor de cloro ativo na água sanitária. As reações que
ocorrem neste ensaio podem ser representadas pelas equações:
ClO- + 2I- + 2H+ → Cl- + I2 + H2O.
I2 + 2S2O3- → 2I- + S4O6-2.
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
ANALISE GRAVIMÉTRICA.
DETERMINAÇÃO DE FERRO EM SULFATO FERROSO AMONIACAL
(FeSO4(NH4)2SO4.6H2O).
a) pese aproximadamente 1,0g da amostra e transfira quantitativamente, com o
auxilio de 50 a 100mL de água destilada, para um béquer de vidro
grande (≥ 500mL). Junte 0,5mL HCl 12M. Aqueça até a fervura;
b) adicione lentamente 1,5mL de HNO3 concentrado com agitação e mantendo a
solução sob moderada ebulição por uns 3 a 5 minutos até obter uma solução de
cor amarela;
c) retire cuidadosamente, com a ajuda de um bastão de vidro, uma gota da solução,
transfira para um tubo de ensaio, contendo alguns cristais de ferricianeto de
potássio, previamente dissolvido em água. Caso apareça uma coloração azul,
ainda existe ferro (II) na solução. Deve-se, neste caso, adicionar mais HNO3
concentrado e continuar a ebulição até teste negativo para Fe(II);
d) Acrescente 5 gotas de fenolftaleína ao meio.
e) Adicione o agente precipitante (NaOH) 1,0 mol L-1 sob constante agitação com
um bastão até a obtenção da cor vermelha do indicador no meio liquido. Aqueça
por mais alguns minutos até que o precipitado flocule;
f) espere o precipitado sedimentar e separe cuidadosamente o liquido sobrenadante
por filtração através de papel de filtro de separação rápida, tendo o cuidado de
manter o máximo possível o precipitado no béquer, pois as lavagens do
precipitado devem ser feitas por decantação no béquer;
g) proceda a lavagens usando porções de solução constituída de NH4NO3 (1%) +
algumas gotas de amônia).Espere o precipitado sedimentar e separe
cuidadosamente o liquido sobrenadante, deixando a maior parte do precipitado no
béquer;
39
Manual de Química Analítica Quantitativa.
h) depois da 5ª lavagem efetue o teste para cloreto no liquido que escoa, usando
HNO3 e AgNO3;
i) se neste teste para cloreto houver apenas uma turvação, transfira então, com
solução de lavagem, o precipitado que se encontra no béquer, para um papel de
filtro. Lave o béquer varias vezes com solução de lavagem até desagregar as
partículas aderidas nas paredes do mesmo. Use um bastão auxiliar neste processo;
j) deixe o filtro com o precipitado dentro durante toda a semana para o processo de
drenagem e secura;
k) dobre cuidadosamente o papel de filtro com seu conteúdo e coloque em um
cadinho de porcelana previamente pesado;
l) calcine o cadinho de porcelana em forno mufla a 800-1.000oC. Deixe esfriar para
temperatura abaixo do rubro e coloque no dessecador e, depois de totalmente frio,
pese-o e anote sua massa;
m) Efetue o cálculo expressando seus resultados em (%) de ferro e de FeSO4 na
amostra que você analisou.
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
ANALISE GRAVIMÉTRICA POR VOLATILIZAÇÃO.
DETERMINAÇÃO DE ÁGUA HIDROSCÓPICA (UMIDADE) PELO
MÉTODO INDIRETO)
a) pese aproximadamente 1,0g da amostra em um béquer;
b) leve a amostra em uma estufa regulada a 150oC por 1 hora para evaporação da
água;
c) deixe esfriar em um dessecador por 30 minutos e efetue uma nova pesagem;
d) Calcule o teor de água na amostra analisada utilizando os valores observados nas
pesagens. Os cálculos podem ser efetuados pela diferença de massa antes e após o
processo de aquecimento.
OBS. Durante os processos de pesagem, não toque no béquer com as mãos.
Utilize uma pinça ou papel nesta etapa. Todas as pesagens devem ser realizadas
em balança analítica e os pesos anotados com 4 casas decimais.
41
Manual de Química Analítica Quantitativa.
LISTAS DE EXERCÍCIOS.
ASSUNTO: VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO.
(ACIDOS E BASES FORTES E FRACOS).
1. Um volume de 25,0 mL de uma solução de NaOH foram submetidos à titulação
com uma solução de H2SO4 de concentração 0,075 mol L-1. Terminada a titulação,
verificou-se que foram gastos 26,5 mL da solução de H2SO4. Calcular a
concentração da solução de NaOH. Resposta: 0,16 mol L-1.
2. Na titulação de 10,0 mL de uma solução de KOH foram consumidos 18,5 mL de
uma solução de H2SO4 0,25 mol L-1. Calcule a concentração da solução de KOH.
Resposta: 0,925 mol L-1.
3. Para a neutralização de 18 mL de uma solução 0,1 mol L-1 de HCl, foram gastos
12 mL de uma solução de NaOH. Determine a molaridade da solução de NaOH.
Resposta: 0,15 mol L-1.
4. Um volume de 25 mL de uma solução de H2SO4 foram submetidos à titulação
com uma solução de NaOH 0,1 mol L-1. Determine a concentração da solução de
H2SO4 sabendo que foram consumidos 22,5 mL da solução de NaOH. Resposta:
0,045 mol L-1.
5. Na titulação de 5 mL de uma solução de H3PO4 forma gastos 20 mL de uma
solução de KOH 0,1 mol L-1. Determine a concentração da solução de H3PO4.
Resposta: 0,13 mol L-1.
6. De uma solução de H2SO4 foram pipetados 25 mL e transferidos para um
erlenmeyer que, na titulação, exigiram 24,5 mL de uma solução 0,15 mol L-1 de
NaOH. Determine a concentração da solução de H2SO4.
Resposta: 0,0735 mol L-1.
7. Um comprimido de ácido acetil salicílico (AAS), foi finamente pulverizado. Uma
massa de 0,400g desta amostra foi analisada com NaOH 0,1 mol L-1. Sabendo que
42
Manual de Química Analítica Quantitativa.
o volume da base consumida foi igual a 20,0 mL. Calcule o teor do principio ativo
no medicamento analisado. Dado MM (AAS)= 180 g/mol. Resposta: 90%.
8. Se 50,0mL de uma solução de HCl 1,0M são titulados com NaOH 1,0M.
determine o pH da solução após adição dos seguintes volumes de hidróxido de
sódio:
a) 20mL (Resposta: pH 0,37)
b) 49,99mL (Resposta: pH 4,0)
c) 50,0mL (Resposta: pH 7,0) e
d) 50,1mL (Resposta: pH 11).
Em seguida, construa a respectiva curva de titulação para os dados.
9. Calcule o volume de NaOH 0,20M necessários para titular:
a) 12,6mL de HF 0,20M (Resposta: 12,6 ml)
b) 15,0mL de HClO4 0,14M (Resposta: 10,5 mL).
10. Qual o pH no ponto de equivalência de uma titulação de 25,0mL de ácido acético
0,1 M com NaOH 0,1M? Dado: Ka= 1,8x10-5. Resposta: pH 8,72.
11. Uma solução de um ácido fraco mono prótico 0,25 mol L-1 é titulada com NaOH
equimolar. Quando metade da base necessária para alcançar o ponto de
equivalência tiver sido adicionada, o pH da solução será de 4,41. Qual a constante
de ionização deste ácido? Resposta: 3,9x10-5.
12. Considere a titulação de 25mL de ácido acético(Ka= 1,8x10-5), 1,0M com NaOH
1,0M. Calcule o pH da solução resultante após adição dos seguintes volumes de
base:
a) zero mL (Resposta: pH 2,37)
b) 12,5mL (Resposta: 4,74)
43
Manual de Química Analítica Quantitativa.
c) 25,0mL (Resposta: 9,2) e
d) 30,0mL (Resposta: 12,96).
13 Titulam-se 25,0mL de NH3 (Kb= 1,8x10-5) 0,10M com HCl 0,10M. Qual o pH da
solução:
a) no início da titulação? (Resposta: pH 11,13)
b) no ponto de equivalência? (Resposta: 5,28)
c) no ponto meio da titulação? (Resposta: 9,25).
14. Extraem-se 10mL de suco gástrico de uma paciente com acloridria. Qual a
concentração de ácido clorídrico presente no suco gástrico sabendo-se que para
titula-los foram gastos 16mL de NaOH 0,05 mol/L? Resposta: 0,08 mol L-1.
15. Enquanto titula 25,0mL de ácido sulfúrico com uma solução de hidróxido de
sódio 0,205 mol L-1, um químico ultrapassa o ponto final e tem que fazer uma
titulação de retorno com uma solução 0,10 mol L-1 de ácido clorídrico para obter
um ponto final adequado. Se ele adicionar 32,50mL de hidróxido de sódio e
2,50mL de ácido clorídrico, qual será a molaridade da solução de ácido sulfúrico?
Resposta: 0,128 mol L-1.
16. Um volume de 10mL de uma solução 0,1 mol L-1 de amônia são titulados com
ácido clorídrico equimolar. Calcule o pH da solução após adição dos seguintes
volumes:
a) 1mL (Resposta: pH 10,2)
b) 5mL (Resposta: pH 9,25)
c) 10mL (Resposta: pH 5,28) e
d) 15 mL (Resposta: 1,7).
Em seguida, construa a respectiva curva de titulação. Dado: Kb= 1,8x10-5.
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
17. Derive uma curva de titulação para 50,0mL de HCl 0,05 mol L-1 com NaOH 0,1
mol L-1. Escolhas os volumes e mostre os cálculos.
18. Gasta-se mais NaOH para alcalinizar 100,0 ml de 0,01 mol L-1 HNO3 que 100,0
ml de 0,01 mol L-1 de ácido acético. Discuta esta afirmação.
19. Qual o pH no ponto de equivalência, em uma titulação de HCl 0,10mol L-1 com
NaOH equimolar?
20. Um volume de 25mL de acido acético 0,18mol L-1 é titulado com NaOH 0,20 mol
L-1. Qual o pH no ponto de equivalência? Dado Ka= 1,8x10-5. Resposta: pH 8,86.
21. Um volume de 35,0mL de amônia 0,10 mol L-1 é titulado com HNO3 0,25mol L-1.
Qual o pH no ponto de equivalência? Dado Kb= 1,8x10-5. Resposta: pH 5,2.
22. Um volume de10,0mL de uma solução de amônia (Kb= 1,8x10-5) 0,10mol L-1 são
titulados com HCl 0,10 mol L-1. Calcule o pH da solução depois da adição dos
seguintes volumes:
a) 1,0mL (Resposta: pH 10,2)
b) 5,0mL (Resposta: pH 9,26)
c) 9,0mL (Resposta: pH 8,3)
d) 9,9mL (Resposta: pH 7,2)
e) 10,0mL (Resposta: pH 5,27)
23. Construa um gráfico de titulação de 10,0mL de acido acético 0,10mol L-1 com
NaOH 0,10mol L-1. Os pontos serão dados pelos cálculos de pH da solução após
adição de 1,0mL no inicio até o total de 20,0mL adicionados. Dado Ka= 1,8x10-5.
24. Uma solução foi preparada dissolvendo-se 6,005g de acido acético em 1L de
água. Uma alíquota de 50,0mL desta solução foi titulada com NaOH
0,100mol L-1. Dado Ka= 1,8x10-5. Calcular o pH quando foram adicionados:
a) 0,0 mL (Resposta: pH 2,87)
45
Manual de Química Analítica Quantitativa.
b) 20,0 mL (Resposta: pH 4,55)
c) 50,0 mL (Resposta: pH 8,72)
d) 75,0 mL (Resposta: pH 12,3)
e) 100,0 mL do titulante (Resposta: pH 12,52)
25. Tudo o que se sabe sobre o HA é que o mesmo é um acido fraco monoprotico.
Uma amostrade 0,50g deste acido foi dissolvida em 50,0mL de água. Com os
dados abaixo, obtidos da curva de titulação com NaOH 0,100mol L-1, pede-se para
calcular a massa molecular do acido e o seu Ka:
mL de NaOH pH
0,0 2,65
20,47 4,21
40,94 8,43 (ponto de
equivalência).
Respostas: MM= 122 g mol-1 e Ka= 6,1x10-5.
26. A massa de 0,3658g de um acido fraco, H2A, foram dissolvidos em 50,2mL de
água e a solução resultante foi titulada com NaOH 0,0954mol L-1. A partir dos
dados obtidos da curva de titulação, calcule K1 e K2.
mL de NaOH pH
18,42 2,87
36,83 4,26 (1º ponto de
equivalência
46
Manual de Química Analítica Quantitativa.
55,24 5,66
73,66 ~8,5 (2º ponto de
equivalência).
Respostas: Ka1= 1,3x10-3 e Ka2= 2,3x10-6.
27. Qual é a molaridade de uma solução de NaOH da qual 50,00 mL requer 42,19 mL
de HCl 0,1184 mols L-1 para total neutralização? Resposta: 0,0999 mol L-1.
28. Uma amostra, pesando 3,0 g, contendo (NH4)2SO4, NH4NO3 e outros
materiais inertes foi dissolvida em água e diluída para 250,0 mL solução (A).
Uma alíquota de 25,0 mL da solução (A) foi alcalinizada a ponto de converter
todo NH4+ a NH3 (equação I), que foi, por sua vez, destilado e desprezado. A
solução resultante foi titulada com uma solução padrão de Ba+2 0,1 mol L-1,
consumindo 8,0 mL desta. Outra alíquota de 25,0 mL da solução (A) foi tratada
com alumínio metálico a fim de reduzir o NO3- a NH3 (equação II). A NH3 foi
destilada sob ácido bórico (equação III) e 20,0 mL do HCl 0,10 mol L-1 foi
consumido para titular os íons H2BO3- (equação IV). Calcule a percentagem de
(NH4)2SO4 e NH4NO3 na amostra.
Equação I: NH4+ + OH- → NH3 + H2O.
Equação II: 3NO3- + 8Alo + 5OH- + 18H2O → 3NH3↑ + 8[Al(OH)4]-.
Equação III: H3BO3 + NH3 →NH4+ + H2BO3-.
Equação IV: H2BO3- + H+ → H3BO3.
Respostas: (NH4)2SO4= 35,2% e NH4NO3= 53,3%.
29. Uma amostra pesando 0,5027 g, contendo Na3PO4 e outros materiais inertes é
titulada com 16,16 mL de HCl 0,1044 mols L-1 na presença de fenolftaleína como
indicador. Calcule a percentagem do sal e materiais inertes na amostra. Resposta:
Na3PO4= 18,36%.
30. Você recebe um frasco de P2O5 que o cliente supõe estar contaminado com H3PO4,
já que o mesmo foi estocado não lacrado em ambiente úmido (P2O5 + 3H2O
→2H3PO4). Você pesa 0,8g do material, dissolve em água e titula com NaOH
0,10 mols L-1, gastando 42,0 mL da base para virar a fenolftaleína. Calcule a
47
Manual de Química Analítica Quantitativa.
composição percentual da amostra supondo que ela só contenha P2O5 e H3PO4.
Respostas: (H3PO4= 17,15% e P2O5= 82,85%).
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
31. Uma amostra de álcool etílico pesando 0,2208 g foi tratada com um excesso de
anidrido acético (equação I). A solução resultante foi tratada a fim de destruir o
excesso do anidrido e, em seguida, titulada com 36,76 mL de solução de NaOH
(equação II) 0,10 mols L-1. Calcule o conteúdo percentual de etanol na amostra.
Equação I: (CH3CO)2O + C2H5OH → CH3COOC2H5 + CH3COOH.
Equação II: CH3COOH + OH- → CH3COO- + H2O.
Resposta: 76,56%.
32. Um ácido orgânico de massa molar 170 g mol-1 contém apenas C, H e O. A massa
pura de 0,3657g desse ácido são titulados com 43,21 mL de NaOH 0,10 mols L-1
na presença de fenolftaleína como indicador. Calcule o número de grupos ácidos
tituláveis em cada molécula do ácido. Resposta: 2.
33. A massa de 1,15g de uma amostra de hidróxido de amônio técnico foi transferida
para um frasco Erlenmeyer contendo 30 mL de água. Juntou-se vermelho de
metila e titulou-se com 16,75 mL de solução de H2SO4 0,5 M. Calcular o teor de
NH3 na amostra. Resposta: 24,76%.
34. Um carregamento de ácido acético foi adquirido por uma empresa de produtos
químicos. Na nota fiscal constava o teor de 20 g L-1 de acidez total. Por sua vez, o
químico responsável pela análise do produto, retirou uma alíquota de 20 mL e
titulou-a na presença de fenolftaleína, com solução de NaOH 0,10 mol L-1,
consumindo 53 mL. Qual a atitude do químico frente ao aludido carregamento?
Resposta: reprovou.
35. Uma alíquota de 16 mL de uma solução de um diácido, cuja concentração é 15 g
L-1, é titulada com 20 mL de solução de KOH 0,1 mol L-1. Qual a massa molar do
ácido? Resposta: 240 g mol-1.
36. A massa de 1,475g de ácido ortofosfórico comercial foram dissolvidos em 250
mL de água. Uma alíquota de 25 mL dessa solução foram titulados com solução
de NaOH 0,14 mol L-1, usando a timolftaleína como indicador, gastando-se 21,0
mL. Pede-se calcular o teor de H3PO4 na amostra. Resposta: 65,1%.
49
Manual de Química Analítica Quantitativa.
37. Considere o seguinte sistema: 20 mL de ácido acético contendo 0,18g do
reagente, sendo titulados com solução de hidróxido de potássio 0,12 mol L-1.
Elabore a curva de titulação nas proximidades do ponto estequiométrico. Ka=
1,8x10-5.
38. Uma amostra pesando 1,0 g de uma mistura de carbonato de sódio e hidróxido de
sódio impuro foi dissolvida em água, e a solução transferida para um balão de 250
mL com o seu volume completado com água. Uma alíquota de 25 mL dessa
solução foi titulada com solução de ácido clorídrico 0,15 mol L-1, na presença de
azul de bromofenol, consumindo-se 10,0 mL do titulante e depois desprezada.
Outra alíquota de 25 mL foi transferida para um erlenmeyer e submetida a um
ligeiro aquecimento. Juntou-se solução de cloreto de bário a 1% até a precipitação
total do carbonato (BaCO3). Em seguida, juntou-se fenolftaleína, titulando-a com
a mesma solução de ácido clorídrico que consumiu 3,0 mL. Pede-se o teor dos
componentes da amostra. Respostas: NaOH= 18,0% e Na2CO3= 55,6%.
39. Calcular a concentração em g L-1 de uma solução de NaOH sabendo-se que 25
mL de solução consumiram 72 mL de HCl 0,12 mol L -1. Resposta: 13,8 g L-1.
40. Considere o seguinte sistema: 30 mL de solução de NaOH 0,17 mol L-1 sendo
titulados com solução de HCl 0,12 mol L-1. Elabore a curva de titulação nas
proximidades do P.E.
41. Considere o seguinte sistema: 30 mL de ácido nítrico 0,10 mol L-1 sendo titulados
com solução de hidróxido de potássio 0,20 mol L-1. Quais os valores de pH nas
proximidades do P.E.?
42. Um volume de 20 mL de solução de H2SO4 0,25 mol L-1 é titulado com solução
0,25 mol L-1 de NaOH. Qual o volume da solução alcalina necessário para se obter
uma solução de pH final igual a 12,0. Resposta: 42,5 mL.
43. Uma solução contendo 0,750g de H2C2O4.2H2O foi adicionada de 25 mL de
solução de KOH. O excesso desta base foi titulado com 4,02 mL de solução de
HCl a 0,1250 mol L-1. Qual a concentração molar da solução alcalina? Resposta:
0,496 mol L-1.
50
Manual de Química Analítica Quantitativa.
44. De uma solução de KOH retirou-se uma alíquota de 25 mL. Juntou-se água e
fenolftaleína e, em seguida, titulou-se com solução de HCl 0,10 mol L-1
consumindo 9,5 mL do ácido. Calcular a concentração em g L-1 da base.
Resposta: 2,13 g L-1.
45. São necessários 27,63 mL de uma solução de hidróxido de sódio 0,09381 mol L-1
para alcançar o ponto de equivalente de uma titulação de 100,0 mL de uma
solução de um ácido monoprótico muito fraco. O pH alcançado neste ponto foi
10,99. Calcule o pKa deste ácido. Resposta: 9,67.
51
Manual de Química Analítica Quantitativa.
ASSUNTO
VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO.
1. 20mL de uma solução de cloreto de sódio exigiram 15mL de uma solução 0,1M
de nitrato de prata para a completa precipitação. Qual a concentração original da
solução de cloreto de sódio? Resposta: 0,075 mol L-1.
2. Uma solução de nitrato de prata contendo 7,5g do sal em 250mL foi utilizada para
titular 25mL de uma solução de cloreto de sódio. Observou-se que foram gastos
na titulação 24,5mL da solução de nitrato de prata. Qual a molaridade e a
concentração em gramas por litros da solução de cloreto de sódio?
Resposta: M= 0,173 mol L-1 e 10,1 g L-1.
3. Que volume de solução de AgNO3 0,120M é necessário para precipitação do íon
cloreto contido em 0,250g de uma amostra do sal comum (NaCl) com 98,4% de
pureza? Resposta: V= 35 mL.
4. Um volume de 50mL de umasalmoura foram diluídos a 500mL. Em uma alíquota
de 50mL da solução diluída foram adicionados 50mL de solução 0,25M de
AgNO3, sendo o excesso de nitrato de prata titulado por 15mL de solução 0,1M de
NH4SCN. Calcular a concentração de NaCl na solução original.
Resposta: 2,2 mol L-1.
5. Uma moeda de prata pesando 2,8g é dissolvida em ácido nítrico e a solução
resultante diluída a 250mL em balão volumétrico. Uma alíquota de 25mL desta
solução foi titulada por 23,4mL de solução 0,1M de tiocianato de potássio,
usando-se um sal férrico com indicador. Calcular o teor de prata na moeda.
Resposta: 89,4%.
6. Na determinação da prova de salinidade, 50mL de uma amostra de água de
caldeira necessitam de 30mL de uma solução 0,2M de AgNO3. Calcule a
concentração de cloreto na amostra, expressando o resultado em mg por litro.
Resposta: 4.260 mg L-1.
52
Manual de Química Analítica Quantitativa.
7. Seja a titulação de 50mL de NaCl 0,2M com AgNO3 0,1M. Qual o pCl no ponto
de equivalência? Esboce um gráfico de pAg contra o volume de AgNO3
adicionado. Dado: Kps (AgCl= 1,6x10-10). Resposta: pCl= 4,9.
8. Pede-se para calcular a % de prata em uma liga e para tal uma amostra de 0,2025g
foi pesada e dissolvida adequadamente. A amostra em solução foi transferida para
um erlenmeyer e titulada com uma solução padrão de KSCN 0,100mol L-1. Foram
gastos 15,25mL deste padrão para atingir o ponto final da titulação.
Resposta: 80,6%.
9. É uma pratica de laboratório de analise clinica, proceder a determinação de
cloreto em soro pelo método de Volhard. Para isso, uma amostra de 5,00mL de
soro foi tratada com 8,450mL de solução de AgNO3 0,100mol L-1 e o excesso de
íons prata foi titulado com 4,250mL de uma solução de KSCN 0,100mol L-1
usando uma solução de Fe+3 como indicador. Calcular quantos mg de cloreto
existem na amostra. Resposta: 14,9 mg.
10. Uma amostra de salmora (NaCl em solução aquosa) é entregue para analise. O
analista transferiu uma alíquota de 10,00mL da amostra para um erlenmeyer e
titulou com 32,75mL de uma solução de AgNO3 0,100mol L-1. Calcular a
quantidade de NaCl (em g L-1) na salmora. Resposta: 19,158 g L-1.
11. Considere uma titulação na qual 50,00mL de uma solução de AgNO3 0,120mol
L-1 são titulados com uma solução padrão de KSCN 0,100mol L-1, usando Fe+3
como indicador. Calcular o volume de SCN- gasto na titulação.
Resposta: V= 60 mL.
12. A massa de 252mg de uma amostra de NaCl necessitam de 42,4mL de uma
solução 0,1mol L-1 de AgNO3 para a precipitação completa do íon cloreto sob a
forma de AgCl, utilizando K2CrO4 como indicador. Calcular a % de NaCl na
amostra analisada. Resposta: 98,4%.
13. O volume de 11,85mL de uma solução de cloreto de cálcio, exigiram 7,56mL de
AgNO3 0,1 mol L-1 para a sua completa precipitação. Qual a concentração da
solução de cloreto de cálcio em gramas por litro? Resposta: 3,55 g L-1.
53
Manual de Química Analítica Quantitativa.
14. Dissolvem-se 1,5g de MgCl2.6H2O comercial em 100mL de água destilada. Uma
alíquota de 25mL é retirada e diluída novamente a 100mL com água destilada.
25mL da solução final exigiram 15,8mL de uma solução 0,05 mol L-1 de AgNO3
para a precipitação completa. Qual a pureza do sal analisado? Resposta: 85,5%.
15. Calcular o pAg em uma solução durante a titulação de 50,00mL de NaCl 0,05 mol
L-1 com AgNO3 0,1 mol L-1 após adição dos seguintes volumes do titulante:
a) 0,0 mL; (resposta: não existe leitura)
b) 24,5 mL; (resposta: 6,57)
c) 25,0mL; (resposta: 4,87)
d) 25,5 mL (resposta: 3,17).
Dado: Kps (AgCl)= 1,8x10-10.
16. Uma moeda de prata pesando 2,0g é dissolvida em meio nítrico e a solução
resultante diluía a 500mL em balão volumétrico. 50mL da solução resultante
foram titulados por 14,8mL de solução 0,100mol L-1 de KSCN. Calcular o teor de
prata na moeda. Resposta: 79,2%.
17. Qual a molaridade de uma solução de AgNO3 da qual 41,5mL são equivalentes a
245,7mg de NaCl? Resposta: 0,1012 mol L-1.
18. Um volume de 25mL de uma solução de NaBr foram tratados por 50,0mL de
solução de AgNO3 que contem 20g do sal por litro. O precipitado de AgBr foi
separado por filtração. O excesso de nitrato de prata foi titulado por 15,4mL da
solução de KSCN 0,100mol L-1. Qual a concentração molar da solução de NaBr?
Resposta: 0,174 mol L-1.
19. Um volume de 44,8mL de uma solução de AgNO3 foram necessários para
precipitar completamente o íon cloreto contido em 257,4mg de NaCl. Calcular a
molaridade da solução de AgNO3. Resposta: 0,098 mol L-1.
54
Manual de Química Analítica Quantitativa.
20. Um volume de 100,0mL de água corrente necessitam de 8,54mL de uma solução
de 0,010mol L-1 de AgNO3 para a completa precipitação do Cl- nela contido. Qual
a concentração de Cl- em ppm? Resposta: 30,32.
21. Calcular e graficar a curva de titulação (pAg+ versus volume da SCN-) para 50mL
de uma solução 0,1 mol L-1 de AgNO3 com solução 0,1 mol L-1 de NH4SCN. Dado
Kps AgSCN= 1x10-12.
22. Um volume de 50,0 mL de solução de cloreto de cálcio 0,1 mol L-1 é titulado com
solução 0,1 mol L-1 de sulfato de sódio. Encontre o pCa+2: a) no inicio da
titulação, b) na metade do ponto de equivalência e no ponto final da titulação.
Dado Kps CaSO4= 6x10-5. Respostas: a) 1; b) 1,48 e c) 2,1.
23. Encontre a porcentagem de prata em uma liga, se uma solução deste material foi
obtida pela dissolução de 0,3g em HNO3 seguida pelo consumo de 23,8 mL de
uma solução padrão 0,1 mol L-1 de tiocianato de amônio. Resposta: 84,9%.
24. Encontre a massa, em 250 mL de cloreto de potássio, da qual 25,0 mL necessitou
de 34 mL de uma solução de nitrato de prata 0,105 mol L-1 para a completa
precipitação. Resposta: 2,66 g.
25. Uma amostra, pesando 0,7439g, é dissolvida em água e 50,0 mL de AgNO3 0,10
mols L-1 são adicionados. O excesso de AgNO3 não reagido é titulado com 7,86
mL de KSCN 0,0996 mols L-1. Calcule a percentagem de cloreto na amostra.
Resposta: 20,1%.
26. A massa de 0,79g de um desinfetante é dissolvida em etanol e o iodofórmio é
decomposto com ácido nítrico concentrado. Em seguida, o volume de 8,40 mL de
AgNO3 0,169 mols L-1 é adicionado ao meio, de acordo com a reação:
CHI3 + 3Ag+ + H2O →3AgI + 3H+ + CO.
Após a reação estar completa, o excesso de Ag+ não reagido, é titulado com 1,79 mL de
KSCN 0,095 mols L-1. Calcule a percentagem de iodofórmio no desinfetante.
Resposta: 20,8%.
55
Manual de Química Analítica Quantitativa.
27. A massa de 0,2142g do sal MCl2 puro é dissolvida em água e titulados com 36,0
mL de AgNO 3 0,125 mols L-1. Calcule a massa molar do metal M.
Resposta: 24,2 g mol-1.
28. A massa de 1,5 g de um minério de cálcio foi dissolvida e a solução obtida
consumiu, quantitativamente, 200 mL de solução 0,05 mol L-1 de ácido sulfúrico
para a precipitação total do cálcio. Pede-se o teor de óxido de cálcio na amostra.
Resposta: 37,3%.
29. Uma amostra pesando 0,40g, consistindo de uma mistura de BaCl2, KCl e
impurezas requereu 30,25 mL de AgNO3 0,120 mols L-1 para a precipitação
quantitativa do cloreto. A mesma massa da mesma amostra, quando titulada com
uma solução padrão de Na2SO4 0,1 mol L-1 necessitou de 10 mL para a
precipitação do BaSO4. Calcule a percentagem de cada sal nesta amostra.
Respostas: BaCl2= 52,0%, KCl= 30,4% e impurezas= 17,6%.
30. Uma amostra de NaBr comercial pesando 0,60 g foi dissolvida em água e o
volume da solução elevado a 200 mL. Uma alíquota de 20 mL foi titulada com
solução de AgNO3 0,1 mol L-1, em presença de K2CrO4, consumindo 5,25 mL do
titulante. Calcular o teor da NaBr e de Br- na amostra.
Respostas: NaBr= 90,0% e Br-= 69,6%.
31. Uma amostra de NaCl pesando 0,3 g foi dissolvida em água e o volume da
solução elevado a 250 mL. Uma alíquota de 25 mL de solução foi adicionada de 5
mL de AgNO3 0,1 mol L-1 e o precipitado formado foi protegido com
nitrobenzeno. Em seguida, a mistura foi titulada com solução de KSCN 0,01 mol
L-1 em presença de Fe+3 e de ácido nítrico, consumindo-se 1,6 mL. Calcular o teor
do sal na amostra. Resposta: 94,38%.
32. Uma amostrade 27,73mg contem somente cloreto de ferro (II). Dissolvida em
água, necessitou de 18,49 mL de solução de nitrato de prata 0,02237 mol L-1 para
a titulação completa de seus cloretos. Calcule a % de cloreto de ferro (II) e a
porcentagem de ferro na amostra. Respostas: FeCl2= 93,76% e Fe= 41,6%.
56
Manual de Química Analítica Quantitativa.
33. Se dissolve uma amostra de 0,410g de brometo de potássio impuro em 25,0 mL de
água e junta-se 50,0 mL de nitrato de prata 0,0492 mol L-1 em excesso para
precipitar todo o íon brometo presente na amostra. De acordo com o método de
Volhard, são necessários 7,50 mL de tiocianato de potássio 0,060 mol L-1 para
precipitar o excesso da prata. Calcule a porcentagem da amostra original.
Resposta: 58%.
34. Uma amostra de 0,17g de uma matéria prima que contem clorato de magnésio é
dissolvida e todo o clorato reduzido a cloreto com um agente redutor adequado; o
cloreto resultante é titulado com uma solução de nitrato de prata 0,102 mol L-1,
consumindo 15,0 mL. Calcule a porcentagem de magnésio na matéria prima
analizada. Resposta: 10,9%.
57
Manual de Química Analítica Quantitativa.
ASSUNTO
VOLUMETRIA DE COMPLEXOS.
1. Uma alíquota de 50,0mL de uma solução contendo ferro (II) e (III) requer
13,73mL 0,012M de EDTA quando titulada em pH 2,0 e 29,62mL quando titulada
em pH 6,0. Expresse a concentração de cada espécie presente na solução em
termos de partes por milhão. Resposta: Fe+3= 184,8 ppm e Fe+2= 212,8 ppm.
2. Considere a titulação de 25,0mL de uma solução 0,02M de MnSO4 com uma
solução 0,01M de EDTA tamponada em pH 8,0. Calcule pMn+2 nos seguintes
volumes de EDTA adicionados: (Dados: K= 6,2x1013 e αY-4=5,4x10-3).
a. 0,0mL (Resposta: pMn+2= 1,7)
b. 20,0mL (Resposta: pMn+2= 2,17)
c. 40,0mL (Resposta: pMn+2= 2,8)
d. 49,0mL (Resposta: pMn+2= 3,87)
e. 50,0mL (Resposta: pMn+2= 6,85)
f. 60,0mL (Resposta: pMn+2= 10,8)
3. Derive a curva (pCa+2 como uma função do volume de EDTA) para a titulação de
50mL de Ca+2 0,005M com EDTA 0,01M em solução tamponada em pH=10,0.
Dados: K= 5x1010 e αY-4( pH 10,0)=0,35.
4. Calcule o volume de EDTA 0,050M necessário para titular:
a) 26,37mL de Mg(NO3)2 0,0741M (Resposta: 39 mL)
b) O Ca em 0,2145g de CaCO3 (Resposta: 42,9 mL)
c) O Ca em uma amostra de 0,4397g de CaHPO4.2H2O com 81,4% de pureza
(Resposta: 41,6 mL)
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
5. Uma solução contém 1,694mg de CoSO4 por mL. Calcule:
a) O volume de EDTA 0,08640M necessário para titular 25,0mL desta solução
(Resposta: v= 3,18 mL)
b) O volume de Zn+2 0,009450M necessário para titular o excesso do reagente após
adição de 50,0mL de EDTA 0,08640M a uma alíquota de 25,0mL desta solução
(Resposta: v= 428 mL)
6. Uma amostra de 0,7556g contendo zinco foi titulada com 21,27mL de EDTA
0,01645M. Calcule a porcentagem de Zn nesta amostra. (Resposta: 3%)
7. Calcule a concentração de Ni+2 livre em uma solução que foi preparada pela
mistura de 50,0mL de uma solução 0,03M do metal com 50,0mL de EDTA 0,03M
em valor de pH 3,0. Dados: K= 4,2x1018 e αY-4=2,5x10-11.
(Resposta: 1,2x10-5 M)
8. Uma solução (50,0 mL) de íons magnésio de concentração 1,0x10-3 mol L-1 é
tamponada em pH 10,0 e titulada com uma solução padrão de EDTA 0,100mol
L-1. Sabendo que a constante de formação do complexo é 4,9x108 e αY-4= 0,35:
a) calcular a constante de formação condicional para o complexo Mg-EDTA.
(Resposta: 1,7x108)
b) construir a curva de titulação de pMg versus volume de EDTA.
9. Uma massa de MgCO3 puro, pesando 0,1225g foi adequadamente dissolvida em
um mínimo de HCl diluído, o pH ajustado e tamponado, e daí titulado com EDTA
usando negro de eriocromo T como indicador. Gastaram-se 19,72mL da solução
de EDTA. Calcular a concentração, em mol L-1, da solução de EDTA.
(Resposta: 0,074 mol L-1).
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
10. Algumas pomadas são comercializadas como de uso auxiliar na cicatrização de
ferimentos e têm como principio ativo uma mistura de ZnO-ZnSO4. Uma amostra
de 5,50g de tal pomada foi dissolvida e o material cuidadosamente transferido
para um balão volumétrico de 250,0mL e depois acertado o volume com água
destilada. Uma alíquota de 50,0mL desta solução foi transferida para um
erlenmeyer de 250,0mL, o pH ajustado corretamente, e daí titulado com 12,35mL
de uma solução de EDTA 0,050mol L-1. Pede-se para calcular a % de Zn na
pomada. (Resposta: 3,65%)
11. Sob solicitação médica, o teor de cálcio no soro sanguíneo pode ser determinado
em um laboratório clinico por meio de uma microtitulação com EDTA. No
procedimento geral, 100,0mL do soro são cuidadosamente transferidos para um
frasco de vidro adequado, adicionando-se em seguida 2 gotas de KOH 2,0mol L-1
e o indicador. A amostra é titulada com uma solução de EDTA 1,0x10-2mol L-1.
Considerando que foram gastos 0,975mL do titulante, calcular quantos mg de Ca
por 100,0mL se soro existem na amostra analisada. Lembrar que o soro de
pessoas adultas saudáveis contém de 9 a 11mg de Ca por 100,0mL de soro.
(Resposta: 0,39 mg / 100mL)
12. Geralmente o teor de sulfatos em sais impuros pode ser determinado por meio de
uma titulação indireta com EDTA. Uma amostra de 50mg de um sulfato solúvel
foi dissolvida, acidulada com HNO3, e a esta solução foi adicionado excesso de
uma solução de Pb(NO3)2. O precipitado PbSO4 foi filtrado, lavado e depois
dissolvido em uma solução contendo NH3 pela adição de 50,0mL de EDTA
1,0x10-2mol L-1. A seguir o excesso de EDTA foi titulado em pH 10,0 com
10,50mL de uma solução 1,0x10-2 mol L-1 de Zn(NO3)2 usando eriocromo T como
indicador. Calcular a % de sulfato na amostra analisada. (Resposta: 75,8%)
13. Uma alíquota de 25,0mL de água natural é titulada com uma solução de EDTA
1,0x10-2mol L-1. Foram gastos 16,45mL do titulante para atingir o ponto final.
Qual é a dureza desta água, expressa em mg mL-1 de CaCO3?
(Resposta: 0,658 mg mL-1)
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
14. Um medicamento em pó, a base de sulfas e contendo ZnO como auxiliar
cicatrizante que protege a pele absorvendo a umidade e secando-a, deve ser
analisado para seu controle farmacêutico. Para sua analise foram pesados 1,0g do
pó, devidamente dissolvido e tamponado e titulado com 20,55mL de EDTA
2,0x10-2mol L-1. Calcular a % de ZnO na amostra. (Resposta: 3,32%)
15. Um complexo genérico MY tem uma constante de estabilidade de 6,0x106. Qual
será a concentração de íon metálico livre em uma solução 1,8x10-3mol L-1 do
complexo e 2,0x10-1mol L-1 do agente complexante?
(Resposta: 1,5x10-9 mol L-1).
16. Suponha que a um estudante sejam dados 25,0mL de uma solução de EDTA de
concentração 4,5x10-2mol L-1. A esta solução o estudante juntou 6,0mL de uma
solução de CuSO4 4,7x10-3mol L-1 em meio tamponado pH 10,0. Calcular a
concentração de metal livre. Dado K [Cu-EDTA]= 6,3x1018 e αY-4= 0,35.
(Resposta: 1,16x10-20 mol L-1).
17. A um estudante é pedido para calcular quanto CaCl2 (em mg) existe em uma
amostra que necessitou de 20,25mL de uma solução de EDTA 1,4x10-2mol L-1
para realizar a titulação utilizando Eriocromo T como indicador.
Resposta: 31,47 mg.
18. Um estudante usou uma solução de EDTA 2,0x10-1mol L-1 para titular exatamente
100,0mL de uma solução ZnCl2. Na titulação foram gastos 50,0mL de EDTA,
usando negro de eriocromo T para detectar o ponto final. Nestas condições qual
será a massa do sal de zinco na solução? (Resposta: 1,36g)
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Manual de Química Analítica Quantitativa.
19. O íon M+n (100,0mL de uma solução 0,050mol L-1 do íon metálico tamponado em
pH 9,0) foi titulado com uma solução de EDTA 0,050mol L-1.
a) Qual é o volume equivalente em mililitros? (Resposta: 100mL)
b) Calcule a concentração de M+n livre em v= 1/2Ve (Resposta: 1,67x10-2 mol L-1)
c) A constante de formação é 1012 e o αY-4 5,1x10-2. Calcular o valor da constante de
formação condicional (Resposta: 5,1x1010)
d) Calcule a concentração de M+n em V=Ve (Resposta: 7x10-7 mol L-1)
e) Qual a concentração de M+n em V=1,10Ve? (Resposta: