Prova Discursiva

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1) Na potenciometria, o uso correto de um eletrodo indicador pode fazer a diferença para obtenção de resultados mais confiáveis. Um eletrodo indicador ideal é aquele que responde de forma rápida e reprodutível a variações na concentração do analito. Nenhum eletrodo indicador é absolutamente específico na sua resposta. Os melhores são extremamente seletivos. Considerando a importância destes eletrodos, descreva a estrutura e o funcionamento do eletrodo indicador metálico e do eletrodo indicador de membrana.
Resposta: O eletrodo indicador metálico é formado por uma placa metálica que tem como função permitir a passagem de elétrons provenientes da reação que está ocorrendo. Este eletrodo sensível à espécie iônica interessada. Quando ele está imerso na solução de estudo, responde assumindo um potencial que é função da atividade daquela espécie iônica. Diversos eletrodos usados em potenciometria apresentam respostas seletivas. Este eletrodo deve ser inerte, logo, enfatiza-se que o metal não participa da reação. Possuem limitações, pois não são muitos seletivos e não respondem somente aos seus cátions, mas também para outros cátions que são facilmente reduzidos. Alguns eletrodos de primeira classe só podem ser empregados em meio neutro ou básico porque eles se dissolvem na presença de ácidos (ex: Zn e Cd).
O eletrodo indicador de membrana é altamente seletivo e se liga de forma ideal a um íon presente na solução. É possível a determinação rápida e seletiva de vários cátions e ânions através de medida potenciométrica direta. Também são conhecidos como eletrodos íon-seletivo. Baseiam-se na formação de potenciais através de membranas semipermeáveis, que devem deixar passar tão seletivamente quanto possível, a espécie iônica interessada (analito). Este tipo de eletrodo não interage por meio de reações de oxirredução, sendo assim, não existe troca de elétrons em sua superfície. A membrana deste eletrodo dispõe de três partes. O eletrodo de íon seletivo fica imerso em uma solução. Este está dentro de um material cilíndrico (geralmente de vidro), onde em uma extremidade está uma membrana. Esta membrana é semipermeável, e permite apenas a passagem de íons específicos. Junto a membrana é adicionado um ânion para garantir a eletroneutralidade. Os íons do analito, ao passarem pela membrana, ficam ligados a um ligante (que inicialmente estava compondo a estrutura da membrana), formando um complexo íon -ligante. A atração de cargas opostas entre a superfície externa e interna da membrana cria uma diferença de cargas que pode ser medida em relação ao potencial do eletrodo de referência da célula potenciométrica. Esse potencial é proporcional a concentração do íon de interesse na solução. 
2) Uma prática muito comum nos laboratórios de química, tanto nos de ensino como nos de pesquisa, é a titulação. Esta é uma técnica baseada em um procedimento em que se mede o volume de um reagente (titulante) usado para reagir completamente com a substância que está sendo analisada (analito). Em uma titulação, pequenos volumes da solução do titulante são adicionados lentamente à solução do analito (titulado) até que se atinja o ponto de final da titulação, sinalizado, por exemplo, pela mudança de coloração de um indicador ácido-base ou a formação de um precipitado. Considerando uma titulação ácido-base de 100,0 mL de ácido sulfúrico (H2SO4) 0,100 mol/L com uma solução padrão de hidróxido de potássio (KOH) 0,050 mol/L, apresente (a) a reação química envolvida balanceada e (b) o volume KOH, em mL, necessário para se atingir o ponto de equivalência.
Resposta: 
a) A reação química envolvida balanceada é: 
H2SO4 + 2KOH K2SO4 + 2H2O
b) Como a reação está numa proporção de 1:2, a conta deverá ser realizada baseada nessa mesma proporção: 
número de mol KOH = 2 números de mol H2SO4 
M (KOH) .V(KOH) = 2. (H2SO4).V(H2SO4) 
 0,05mol/L . V(KOH) = 2. 0,1mol/L . 100mL 
V(KOH) = 400mL.
Sendo assim, o volume necessário de KOH necessário para se atingir o ponto de equivalência será de 400mL