Webaula 1 - Química Analitica Qualitativa - Prof Iury Sousa e Silva

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QUÍMICA ANALÍTICA 
QUALITATIVA
WEBAULA 1
PROF. DR. IURY SOUSA E SILVA
Iury Sousa e Silva
Formação:
Engenheiro Químico
Engenheiro Mecânico
Especialista em Engenharia de Segurança do Trabalho
MBA em Gestão de Projetos
Especialista em Metodologia de Ensino EAD
Mestre em Engenharia Química – Modelagem e Simulação de processos
Doutor em Engenharia Química – Modelagem, Simulação e Viabilidade de plantas 
industriais
Experiências:
Engenheiro de Processos – M&G Fibras Brasil
Coordenador de Qualidade, Tecnologia e Desenvolvimento – Frevo Brasil
Analista de Meio Ambiente – SEMMA Paulista/PE
Professor e coordenador de curso – UNINASSAU
Contatos:
E-mail: iury.silva@sereducacional.com
Instagram: @prof.iurysousa
Linkedin: Iury Sousa e Silva
Introdução à 
química 
analítica
Estuda os princípios teóricos e sua aplicação por metodologias para a
determinação da composição química da amostra a ser estudada.
É uma ciência da medição que abrange um conjunto de ideias, técnicas e
métodos com o objetivo de permitir a caracterização da composição
química(elementos ou compostos) dos materiais
O QUE É QUÍMICA ANALÍTICA?
O QUE É A ANÁLISE QUÍMICA?
É um ramo da Química Analítica que abrange um conjunto de técnicas e 
métodos analíticos, com objetivo de determinar a composição química 
de todo o tipo de material.
O QUE É A ANÁLISE QUÍMICA?
Consiste em duas grandes divisões: análise química qualitativa e análise 
química quantitativa. 
✓ Análise química qualitativa: Estabelece a identidade química das 
espécies presente em uma amostra. 
✓ Análise química quantitativa: determina as quantidades relativas das 
espécies, ou analitos, em termos numéricos. 
O QUE É A ANÁLISE QUÍMICA?
Informa a presença ou ausência de elementos, íons ou moléculas.
Os resultados são expressos em palavras e símbolos.
Exemplos: Presença de Teobromina e Cafeína em chocolate
QUÍMICA ANALÍTICA QUALITATIVA
Trata da quantificação dos analitos na amostra. É muitas vezes considerada a 
análise mais importante. Seus resultados são expressos em valores numéricos 
com indicação do que estes números representam.
Exemplos: Determinações quantitativas de íons K, Ca e Na em fluidos 
biológicos que permitem aos fisiologistas estudar o papel desses íons na 
condução de sinais nervosos, assim como na contração e no relaxamento 
muscular
QUÍMICA ANALÍTICA QUANTITATIVA
ANALITO, AMOSTRA E MATRIZ
Recolheremos uma fração que representa a composição total para o 
estudo: Análise de sangue, quando um enfermeiro ou outro profissional da 
saúde recolhe somente uma parcela do sangue para realizar a análise. 
Esta porção recolhida é chamada de AMOSTRA.
A grande maioria das amostras é composta por mais de uma substância.
A substância que nos interessa dentro desta mistura é chamada de
analito: o analito pode ser um átomo, um íon, uma molécula, um
polímero, uma célula, um vírus, entre outros.
O restante das substâncias, ou seja, todas as substâncias que compõem a
amostra, menos o analito, é chamado de matriz.
ANALITO, AMOSTRA E MATRIZ
Amostra: uma fração daquilo que se deseja analisar.
Analito: espécie química que se deseja analisar. Está contido na 
amostra.
Matriz: outras substâncias presentes na amostra que não são o 
analito.
ANALITO, AMOSTRA E MATRIZ
• A identificação e a monitorização de drogas e produtos farmacêuticos
em amostras biológicas
• A análise quantitativa e qualitativa de medicamentos e metabolitos em
estudos farmacocinéticos
• Para aprovação de um novo medicamento, variáveis como tempo para
atingir uma concentração máxima no plasma
• Investigação analítica de materiais em medicamentos
QUÍMICA ANALÍTICA NA FARMÁCIA
MÉTODOS ANALÍTICOS
As técnicas empregadas em análises químicas podem ser divididas em
clássicas e instrumentais.
Técnicas que respondem à quantidade absoluta de analito são conhecidas como
técnicas clássicas: a massa, o volume e a carga são os sinais comumente
investigados no método analítico e as técnicas correspondentes são gravimetria,
titulação e coulometria - reações podem ser de precipitação, ácido-base,
complexação ou de oxido-redução
Técnicas como espectroscopia, potenciometria e voltametria são conhecidas como
técnicas instrumentais, uma vez que a relação entre o sinal e o analito é uma
função teórica que depende das condições experimentais e da instrumentação
usada para medir o sinal
MÉTODOS ANALÍTICOS
MÉTODOS ANALÍTICOS
Análises qualitativas podem envolver uma sequência de etapas, que em casos 
específicos algumas destas etapas podem ser postergadas:
Cálculos em 
química 
analítica
UNIDADES FUNDAMENTAIS DO SI
UNIDADES FUNDAMENTAIS DO SI
A quantidade de espécies químicas é 
geralmente determinada a partir de medidas 
de massa como quilogramas (kg), gramas (g), 
miligramas (mg) ou microgramas (µg). 
Volumes de líquidos são medidos em 
unidades SI de litros (L), mililitros (mL) e 
algumas vezes microlitros (µL)
UNIDADES FUNDAMENTAIS DO SI
1 cm3 corresponde a 1mL 
1dm3 corresponde a 1L
1 m³ corresponde a 1000 L
UNIDADES FUNDAMENTAIS DO SI
CÁLCULO DA CONCENTRAÇÃO
Exemplo 1
O conhecimento da concentração de soluções aquosas é de extrema importância em
procedimentos que envolvem sua aplicação em determinadas reações químicas. Uma
solução salina de cloreto de sódio foi preparada a partir da dissolução de 10,0 g de
NaCl em 50,0 mL de água. A concentração molar da referida solução é igual a:
Exemplo 1
O conhecimento da concentração de soluções aquosas é de extrema importância em
procedimentos que envolvem sua aplicação em determinadas reações químicas. Uma
solução salina de cloreto de sódio foi preparada a partir da dissolução de 10,0 g de
NaCl em 50,0 mL de água. A concentração molar da referida solução é igual a:
DILUIÇÕES
Prepara-se uma solução mais diluída a partir de uma solução mais concentrada, 
seguindo os dois passos seguintes:
i. Retira-se uma alíquota (quantidade determinada de volume) de uma solução mais concentrada;
ii. Transfere-se a alíquota para um balão volumétrico e completa-se o volume com água deionizada 
ou água destilada, obtendo, assim, uma solução diluída.
DILUIÇÕES
Relaciona as concentrações e volumes da solução inicial (concentrada) e a solução 
final ou desejada (diluída):
em que C1 é a concentração da solução inicial e V1 é o volume que deve ser retirado 
da solução inicial para se obter V2 da solução desejada a uma concentração C2.
Exemplo 2
Há disponível uma solução de NaCl 1000 mg∙L-1 e que a partir dela desejamos obter 
100,0 mL de uma solução de concentração 7,5 mg∙L -1 , precisamos retirar quanto 
da solução concentrada?
Exemplo 2
Há disponível uma solução de NaCl 1000 mg∙L-1 e que a partir dela desejamos obter 
100,0 mL de uma solução de concentração 7,5 mg∙L -1 , precisamos retirar quanto 
da solução concentrada?
V1 e V2 devem possuir a mesma unidade de 
medida, independente da unidade da 
concentração. 
Por outro lado, C1 e C2 devem possuir a 
mesma unidade de
medida, independente da unidade do volume.
Exemplo 3
Um técnico de laboratório preparou 500 mL de uma solução de NaOH utilizando
16,0 gramas do soluto. A partir desta solução, ele retirou uma alíquota de 50 mL e
transferiu para um balão volumétrico de 250 mL. Após completar o volume com
água destilada, qual foi a concentração molar obtida na solução diluída?
Massas atômicas: Na = 23; O = 16; H = 1.
Exemplo 3
Um técnico de laboratório preparou 500 mL de uma solução de NaOH utilizando
16,0 gramas do soluto. A partir desta solução, ele retirou uma alíquota de 50 mL e
transferiu para um balão volumétrico de 250 mL. Após completar o volume com
água destilada, qual foi a concentração molar obtida na solução diluída?
Massas atômicas: Na = 23; O = 16; H = 1.
Exemplo 3
Um técnico de laboratório preparou 500 mL de uma solução de NaOH utilizando
16,0 gramas do soluto. A partir desta solução, ele retirou uma alíquota de 50 mL e
transferiu para um balão volumétrico de 250 mL. Após completar o volume com
água destilada, qualfoi a concentração molar obtida na solução diluída?
Massas atômicas: Na = 23; O = 16; H = 1.
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE SOLUÇÕES AQUOSAS
O equilíbrio químico fornece valiosas informações de uma grande variedade de 
fenômenos, sendo considerada uma importante ferramenta no estudo de reações 
químicas em solução aquosa Os principais equilíbrios discutidos nas análises 
químicas envolvem a solubilidade de compostos iônicos, formação de complexos 
e reações ácido-base.
Quando certas substâncias são postas a reagir, a reação ocorre até atingir um 
ponto onde as concentrações dos reagentes e produtos permanecem constantes, 
e a velocidade de formação dos produtos é a mesma velocidade de formação dos 
reagentes.
E q u i l í b r i o Q u í m i c o
equação balanceada acima, podemos escrever uma equação 
algébrica denominada constante de equilíbrio, válida para o estado 
de equilíbrio
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE SOLUÇÕES AQUOSAS
Á c i d o - B a s e
Teoria de Arrhenius
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE SOLUÇÕES AQUOSAS
Á c i d o - B a s e
Teoria de Arrhenius
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE SOLUÇÕES AQUOSAS
Á c i d o - B a s e
Teoria de Brønsted-Lowry (Teoria Protônica) 
Exemplo 4
As teorias sobre ácido-base podem explicar uma série de efeitos cotidianos
e também auxiliam na otimização dos processos industriais. Com base na
teoria de ácido-base de Brønsted-Lowry, são propostas as seguintes
equações:
São pares de base e base conjugada de Brønsted-Lowry, respectivamente, 
em cada equação:
Exemplo 4
Segundo teoria de Brønsted-Lowry, ácido é um doador de próton (H+) e a 
base é uma receptora de próton. Dito isso, podemos analisar cada uma 
das equações como segue:
Exemplo 4
Desta forma, podemos localizar os pares pedidos no enunciado como 
segue: 
1ª reação: OH- (base) e NH3 (base conjugada) 
2ª reação: HCO3 - (base) e SO4 2- (base conjugada)
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE SOLUÇÕES AQUOSAS
Á c i d o - B a s e
Teoria de Lewis ou Teoria Eletrônica 
Dentre as três teorias, a teoria de Lewis é a mais abrangente, ou seja, explica o 
maior número de reações
“O ácido é uma espécie química que possui orbitais 
vazios, os quais podem acomodar elétrons, enquanto a 
base possui par de elétrons disponíveis para doar ou 
compartilhar com uma espécie ácida”
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE SOLUÇÕES AQUOSAS
Á c i d o - B a s e
Teoria de Lewis ou Teoria Eletrônica 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE SOLUÇÕES AQUOSAS
S o l u ç ã o t a m p ã o
Uma solução tampão é caracterizada por resistir a variações no pH
decorrentes da diluição ou da adição de ácidos ou bases.
As soluções tampão são preparadas pela mistura de um ácido fraco e sua
base conjugada ou uma base fraca e seu ácido conjugado.
Uma solução tampão de qualquer pH desejado pode ser preparada pela
combinação de quantidades adequadas de um par ácido-base conjugado
Prof. Dr. Iury Sousa e Silva
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