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Instituto de Química Departamento de Química Analítica IQA243 - Química analítica experimental ll (Noturno) Volumetria por argentimetria Professora: Aline Soares Freire Aluno: Breno Barros Ferreira Dre: 115155015 Turma: Química Analítica Experim. ll/EQO/QIO Data: 11/11/2016 Objetivo Padronizar as soluções de AgNO3 e KSCN aproximadamente 0,01000 mol L-1 e dosar NaCl em amostra de soro fisiológico pelas técnicas de volumetria de precipitação através dos métodos de Mohr e Volhard. Dados Amostra: Soro fisiológico 0,9 % (m/V); Alíquota da amostra diluída: 10,00 mL; Massa molar de NaCl: 58,44 g/mol; Massa molar de AgNO3: 169,89 g/mol; Massa molar de KSCN: 97,18 g/mol; Alíquota da amostra concentrada: 32,50 mL; Volume da amostra diluída: 500,00 mL. Método de Mohr: Volume de indicador K2CrO4 5%: 0,5 mL; “Pitada” de NaHCO3; Titulações em branco: 20,0 mL de água destilada e “pitada” de CaCO3. Método de Volhard: Volume de óleo de cozinha na dosagem da amostra: 1 mL; Volume de HNO3 6 M: 5 mL; Volume de alúmen férrico: 0,5 mL. Padrão Primário: NaCl(s) Massa utilizada: 0,1460g Volume de solução: 250,00 mL Volume alíquota diluída: 10,00 mL PADRONIZAÇÃO AMOSTRA MOHR VOLHARD MOHR VOLHARD Alunos AgNO3 (mL) Branco (mL) KSNC (mL) Soro (mL) Branco (mL) Soro (mL) Alberto 9,70 0,20 - - - 10,40 Beatriz 9,90 0,30 - - - 11,00 Breno 9,80 0,40 - - - 10,90 Carolina 9,80 0,35 - - - 6,50 Edson - - 9,54 9,56 0,10 - Guilherme - - 10,00 9,68 0,18 - Jéssica 10,10 0,20 - - - 11,50 Isabela 9,80 0,30 - - - 10,70 Marrio - - 10,20 9,50 0,22 - Pedro H. 9,75 0,20 - - - 10,80 Diogo - - 10,10 9,50 0,16 - Matheus - - 10,20 9,70 0,40 - Raphael - - 10,20 9,60 0,20 - MÉDIA 9,84 0,28 10,04 9,59 0,21 10,26 · Cálculos - Concentração molar de NaCl: 1 mol de NaCl ------ 58,44 g/mol n ----- 0,1460g n = 0,002498 mols 0,002498 mols ----- 250 mL c ------ 1000 mL C = 0,009993 M - Preparo da amostra: 0,9 g NaCl ----- 100 mL de sol. M (g) ----- 1000 mL de sol. C = 9,0 g/L 9,0 g NaCl --- n mols 58,44 g --- 1 mol de NaCl C = 0,1540 M - Diluição da amostra 0,1540 M x 32,50 mL de soro = C x 500,00 mL C = 0,01001 M Método de Mohr Padronização da solução de AgNO3 - Cálculo da concentração da solução de AgNO3 MAgNO3 x VAgNO3 = MNaCl x VNaCl MAgNO3 x (9,84 – 0,28) = 0,009993 x 10,00 MAgNO3 = 0,01045M Dosagem de NaCl na amostra MAmostra x VAmostra = MAgNO3 x VAgNO3 Mamostra x 10,00 = 0,01045 x (9,59 – 0,21) Mamostra = 0,009802M - Aplicando fator de diluição: Mamostra original = 0,009802 x (500,00/32,50) Mamostra original = 0,1508M mNaCl ------- 0,1508 mols de NaCl 58,44 g ---- 1 mol de NaCl mNaCl = 8,8128 g/L M NaCl --- 100 mL de solução 8,8128 g --- 1000 mL de solução M = 0,88 % (m/V) Método de Volhard Padronização da solução de KSCN - Concentração da solução de KSCN MKSCN x VKSCN = MAgNO3 x VAgNO3 MKSCN x 10,04 = 0,01045 x 10,00 MKSCN = 0,01041M Dosagem de NaCl na amostra Número de mols de Ag+ adicionados MAgNO3 x VAgNO3 = 0,01045 M x 20,00 mL nAgNO3 = 0,01045 M x 20,00 mL nAgNO3 = 0,2090 mmols Número de mols de Ag+ em excesso MKSCN x VKSCN = 0, 01041M x 10,26 mL nKSCN = 0,01041M x 10,26 mL nKSCN = 0,1068 mmols Número de mols de Cl- 0,2090 – 0,1068 = 0,1022 mmols 0,1022 mmols ----- 10,00 mL MAmostra --------1000,00 mL MAmostra = 0,01022M - Aplicando fator de diluição: Mamostra original = 0,01022 x (500,00/32,50) Mamostra original = 0,1572M m (g) NaCl --- 0,1572 mols de NaCl 58,5 (g) --- 1 mol de NaCl m (NaCl) = 9,1980 g/L M NaCl --- 100 mL de solução 9,1980 g --- 1000 mL de solução 0,91 % (m/V) Curva de titulação teórica: Seja a titulação de 50,00 mL de solução de NaCl 0,1000 M contra solução de Ag+ 0,1000 M: Antes do PE - Ponto 1: VAg+ = 0,00 mL [Ag+ ] = 0,0000 M pAg = indeterminado [NaCl] = 0,1000 M [Cl- ] = 0,1000 M pCl = 1,0 Antes do PE - Ponto 2: - VAg+ = 10,00 mL nº de mmols de Cl- no início = 0,1000 [mol L -1 ] x 50,00 [mL] = 5,0 mmols nº de mmols de Ag+ adicionados = 0,1000 [mol L -1 ] x 10,00 [mL] = 1,0 mmols nº de mmols de Cl- excesso = 5,0 – 1,0 = 4,0 mmols Nova concentração de cloreto: [Cl- ] = (4,00/60,00) [Cl-] = 6,67 x 10-2 mol L-1 Volume final (50,00 + 10,00 mL) pCl = 1,18; pAg = 9,74 - 1,18 = 8,56 Antes do PE – Ponto 3: - VAg+ = 49,00 mL nº de mmols de Cl- no início = 0,1000 [mol L -1 ] x 50,00 [mL] = 5,0 mmols nº de mmols de Ag+ adicionados = 0,1000 [mol L -1 ] x 49,00 [mL] = 4,9 mmols nº de mmols de Cl- excesso = 5,0 – 4,9 = 0,1 mmol Nova concentração de cloreto: [Cl- ] = (0,1/99,00) = 1,01 x 10-3 mol L-1 Volume final (50,00 + 49,00 mL) pCl = 3,00; pAg = 9,74 – 3,00 = 6,74 No PE – Ponto 4: - VAg+ = 50,00 mL nº de mmols de Cl- no início = 0,1000 [mol L -1 ] x 50,00 [mL] = 5,0 mmols nº de mmols de Ag+ adicionados = 0,1000 [mol L -1 ] x 50,00 [mL] = 5,0 mmols nº de mmols de Cl- excesso = 5,0 – 5,0 = 0,0 mmol AgCl(s) Ag+ + Cl- s s 1,8 x 10-10 = s x s s = 1,34 x 10-5 mol L-1 [Cl- ] = [Ag+ ] = 1,34 x 10-5 mol L-1 pCl = pAg = 4,87 Após o PE – Ponto 5: VAg+ = 50,10 mL nº de mmols de Cl- no início = 0,1000 [mol L -1 ] x 50,00 [mL] = 5,0 mmols nº de mmols de Ag+ adicionados = 0,1000 [mol L -1 ] x 50,10 [mL] = 5,01 mmols nº de mmols de Ag+ excesso = 5,01 – 5,0 = 0,01 mmol [Ag+ ] = (0,01/ 100,10) [Ag+ ] = 9,99 x 10-5 mol L-1 Volume final (50,00 + 50,10 mL) Contribuição da dissociação do AgCl(s): AgCl(s) Ag+ + Cl- (9,99 x 10-5 + s) s 1,8 x 10-10 = (9,99 x 10-5 + s) x s s = 1,80 x 10-6 mol L-1 [Ag+ ] = 9,99 x 10-5 + 1,80 x 10-6 ≈ 1,02 x 10-4 mol L-1 pAg = 3,99; pCl = 9,74 – 3,99 = 5,75 Após o PE – Ponto 6: VAg+ = 60,00 mL [Ag+ ]exc = [(60,00 – 50,00) x 0,1000]/ 110,00 = 9,09 x 10-3 mol L-1 Volume final (50,00 + 50,10 mL) pAg = 2,04; pCl = 9,74 – 2,04 = 7,70 · Discussão A argetimetria é o processo de volumetria por precipitação através do íon de prata, em sua maioria, é obtido através do sal de nitrato de prata em solução. A solução só pode ser utilizada em um processo de titulação após ser padronizada, pois possui instabilidade na presença de luz. O padrão primário utilizado para tal foi o sal de cloreto de sódio, que, por sua vez, é estável no meio em que se encontra e possui um alto grau de pureza. O preparo da solução padrão é a etapa inicial e de suma importância, uma vez que as demais soluções terão está como padrão primário. Ao ser preparada, é necessário a transferência quantitativa do sal de cloreto de sódio do béquer para o balão volumétrico. Para isso, utiliza-se de um funil e realiza-se o processo de dissolução do sal e transferência repetidamente até que todo o sal seja transferido. No método de Mohr, foram descontados do volume gasto no ensaio em branco, os volumes utilizados tanto na padronização quanto na dosagem da amostra. A concentração de KSCN ~ 0,01000 M foi obtida através do método direto de titulação. A utilização de bicarbonato de sódio e ácido nítrico serviu para controle de pH nas titulações por Mohr e Volhard, respectivamente. A adição de carbonato de sódio no ensaio em branco do método de Mohr teve como intuito a simulação da turvação causada pela suspensão de cloreto de prata, de coloração branca, no erlenmeyer. A viragem do indicador K2CrO4 5%, no método de Mohr, foi de amarelo para castanho avermelhado enquanto que para o indicador alúmen férrico, no método de Volhard foi de branco para rosa claro. Diferente da volumetria Àcido/Base, nesta técnica, não se pode adicionar água no erlenmeyer como diluente da amostra, visto que isto afeta o equilíbrio de solubilidade dos íons, modificando o ponto de equivalência. · Conclusão Há uma pequena diferença quando comparados os teores de cloreto na amostra pelos métodos de Mohr, Volhard, de 0,88% e 0,91% respectivamente. Porém, ambos estão contidos na concentração de referência do rótulo do produtode 0,9%. Os métodos de Mohr e Volhard são perfeitamente adequados para averiguar uma solução de cloreto. A diferença nos 13 resultados obtidos é dada por se tratar de buretas e observadores diferentes, gerando assim um erro comum de análise/analista. · Referências Skoog, West, Holler, & Crouch. Fundamentos de Química Analítica. 8ª edição, Thomson. 2006. FREIRE, A. S.; Volumetria por precipitação. Slide de apresentação. Rio de Janeiro, RJ: Instituto de Química da UFRJ, 2016.
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