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DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA QUÍMICA ANALÍTICA INSTRUMENTAL EXPERIMENTAL I (IQA 362) Larissa de Oliveira Augusto DRE 118032923 DETERMINAÇÃO DE IODETO E CLORETO A PARTIR DE TITULAÇÃO POTENCIOMÉTRICA DE PRECIPITAÇÃO Rio de Janeiro Maio de 2023 1 OBJETIVO Determinar a concentração de NaCl e KI em solução por meio da titulação potenciométrica de precipitação. 2 MATERIAIS E MÉTODOS Primeirmente, foi realizada a padronização da solução de AgNO3 por meio da titulação de uma solução padrão de NaCl 5,8533 g L-1. Para isso, foi adicionada 10,00 mL da solução de NaCl a um bécher de 250 mL juntamente a 150 mL de água destilada e 0,5 mL de HNO3 6,0 mol L -1. À solução, adicionou-se o agitador magnético e foi introduzido os eletrodos. Os valores de potencial foram anotados de 2,00 em 2,00 mL até 10,00 mL, a partir do qual a titulação foi realizada em intervalos de 0,20 mL. Uma segunda titulação foi realizada, nas mesmas condições, para uma solução de 0,1 mol L-1 de KI. A terceira titulação, também nas mesmas condições, foi realizada para uma solução contendo uma mistura de 10,00 mL de KI e 5,00 mL de NaCl. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO A Tabela 1 compila dos valores de volume de titulante, potencial, volume médio, primeira derivada, volume médio dos volumes médios e segunda derivada. Tabela 1. Dados relativos à titulação da solução padrão de NaCl A partir da Tabela 1, foi possível traçar os Gráficos 1, 2 e 3 referentes à titulação da solução padrão de NaCl. Gráfico 1. Curva de titulação potenciométrica da solução padrão de NaCl, onde o eixo vertical representa os valores de potencial, o eixo horizontal representa os valores de volume e o destacado com seta representa o volume do ponto estequiométrico. Gráfico 2. Primeira derivada da solução padrão de NaCl, onde o eixo vertical representa os valores da derivada do potencial em relação ao volume, o eixo horizontal representa os valores de volume e destacado com seta representa o volume do ponto estequiométrico. Gráfico 3. Segunda derivada da solução padrão de NaCl, onde o eixo vertical representa os valores da segunda derivada do potencial em relação ao volume médio, o eixo horizontal representa os valores de volume e destacado com seta representa o volume do ponto estequiométrico. A partir dos Gráficos 1, 2 e 3 é possível obter um média de volume, o qual deve ser considerado o volume do ponto de equivalência médio (PEM) que deve ser utilizado para calculara padronização da solução de AgNO3. 𝑃𝐸𝑀 = 𝑉1 + 𝑉2 + 𝑉3 3 = 10,2 + 10,1 + 10,2 3 = 10,17 𝑚𝐿 Cálculo da padronização de AgNO3 1 mol de NaCl – 55,443 g x mols de NaCl – 5,8533 g x mols = 5,8533 55,443 = 0,1056 𝑚𝑜𝑙𝑠 Logo, a concentração da solução padrão é 0,1056 mol L-1 CAgNO3 x VAgNO3 = CNaCl x VNaCl CAgNO3 = 0,1056 𝑥 10,00 10,17 = 0,1038 𝑚𝑜𝑙 𝐿−1 A Tabela 2 compila dos valores de volume de titulante, potencial, volume médio, primeira derivada, volume médio dos volumes médios e segunda derivada. Tabela 2. Dados relativos à titulação da solução de KI A partir da Tabela 2, foi possível traçar os Gráficos 4, 5 e 6 referentes à titulação da solução de KI. Gráfico 4. Curva de titulação potenciométrica da solução de KI, onde o eixo vertical representa os valores de potencial, o eixo horizontal representa os valores de volume e o destacado com seta representa o volume do ponto estequiométrico. Gráfico 5. Primeira derivada da solução de KI, onde o eixo vertical representa os valores da derivada do potencial em relação ao volume, o eixo horizontal representa os valores de volume e destacado com seta representa o volume do ponto estequiométrico. Gráfico 6. Segunda derivada da solução de KI, onde o eixo vertical representa os valores da segunda derivada do potencial em relação ao volume médio, o eixo horizontal representa os valores de volume e destacado com seta representa o volume do ponto estequiométrico. Assim como para o cálculo anterior, o mesmo deve ser realizado para identificar a concentração exata de KI. 𝑃𝐸𝑀 = 𝑉1 + 𝑉2 + 𝑉3 3 = 10,3 + 10,5 + 10,6 3 = 10,47 𝑚𝐿 CAgNO3 x VAgNO3 = CKI x VKI CKI = 0,1038 𝑥 10,47 10,00 = 0,1087 𝑚𝑜𝑙 𝐿−1 A Tabela 3 compila dos valores de volume de titulante, potencial, volume médio, primeira derivada, volume médio dos volumes médios e segunda derivada Tabela 3. Dados relativos à titulação da mistura de soluções de NaCl e KI A partir da Tabela 3, foi possível traçar os Gráficos 7, 8 e 9 referentes à titulação da mistura de soluções entre NaCl e KI. Gráfico 7. Curva de titulação potenciométrica da mistura de soluções, onde o eixo vertical representa os valores de potencial, o eixo horizontal representa os valores de volume e os destacados com seta representam os volumes dos pontos estequiométricos. Gráfico 8. Primeira derivada da mistura de soluções, onde o eixo vertical representa os valores da derivada do potencial em relação ao volume, o eixo horizontal representa os valores de volume e os destacados com seta representam os volumes dos pontos estequiométricos. Gráfico 9. Segunda derivada da mistura de soluções, onde o eixo vertical representa os valores da segunda derivada do potencial em relação ao volume médio, o eixo horizontal representa os valores de volume e os destacados com seta representam os volumes dos pontos estequiométricos. Nesse caso, para cada ponto de equivalência encontrado, deve-se fazer a média dos volumes e os cálculos separadamente para, enfim, determinar o teor de NaCl e KI na amostra. 1º 𝑃𝐸𝑀 = 𝑉1 + 𝑉2 + 𝑉3 3 = 11,5 + 11,9 + 11,8 3 = 11,73 𝑚𝐿 2º 𝑃𝐸𝑀 = 𝑉1 + 𝑉2 + 𝑉3 3 = 15,5 + 15,65 + 15,45 3 = 15,53 𝑚𝐿 É importante identificar, nesse caso, qual sal corresponde ao primeiro e segundo pontos de equivalência para que os cálculos sejam corretamente atribuídos. Nesse caso, a identificação se deu durante o experimento, visto que no início da titulação, observou-se a formação de um precipitado amarelo e, após um tempo, a formação de um precipitado esbranquiçado. O precipitado amarelo refere-se à formação de AgI, enquanto o branco é associado à formação de AgCl. Portanto, o 1º PEM é referente ao KI, enquanto o 2º é referente ao AgCl. CAgNO3 x VAgNO3 = CKI x VKI CKI = 0,1038 𝑥 11,73 10,00 = 0,1218 𝑚𝑜𝑙 𝐿−1 CAgNO3 x VAgNO3 = CNaCl x VNaCl CNaCl = 0,1038 𝑥 3,80 10,00 = 0,0394 𝑚𝑜𝑙 𝐿−1 1 mol de KI - 166,003 g 0,1218 mols – 20,22 g de KI Isso indica que há 20,22 g de KI em 1000 mL. Logo, em 10,00 mL há 0,2022 g. 1 mol de NaCl - 55,443 g 0,0394 mols - 2,184 g de NaCl Isso indica que há 2,184 g de NaCl em 1000 mL. Logo, em 5,00 mL há 0,01092 g. A massa total de sal na amostra é igual a 0,21312 g. O teor de cada sal é, respectivamente, 94,9% e 5,1%. 4 CONCLUSÃO Deste relatório, conclui-se que é possível determinar o teor de sal halogenetos por meio da titulação potenciométrica de precipitação, sendo necessário apenas atentar quais são os precipitados formados e se eles se formam com prata e verificar, no caso de uma mistura, qual está sendo formado primeiro. Para isso, deve-se apenas verificar a coloração do precipitado ou, caso a coloração seja a mesma, guiar-se pelos valores de Kps. 5 REFERÊNCIAS 1- Skoog, D. A.; West, D. M.; Holler, F. J.; Crouch, S. R. Fundamentos de Química Analítica. 8ª ed. Pioneira, Thomson Learning, São Paulo, 2006. 2- SKOOG, Douglas A.; HOLLER, F. James; CROUCH, Stanley R. Principles of instrumental analysis. Cengage learning, 2017. 3- Vogel, A. Química Analítica Qualitatíva. 5ª ed. Editora Mestre Jou, São Paulo, 1981.
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