Buscar

1602622310047

Prévia do material em texto

24/08/2020
1
Química Analítica
Gravimetria e volumetria de 
neutralização
Prof. Dr. Carlos Roberto da Silva Júnior
✓ Unidade de Ensino: 03 – Gravimetria e volumetria de neutralização
✓ Competência da Unidade: Conhecer os aspectos fundamentais da análise 
química quantitativa e desenvolver um senso analítico no estudante
✓ Resumo: Análise gravimétrica. Análise volumétrica. Volumetria de neutralização.
✓ Palavras-chave: reações ácido-base, neutralização, gravimetria, volumetria, 
volumetria de neutralização, aplicações da volumetria de neutralização
✓ Título da Teleaula: Gravimetria e volumetria de neutralização
✓ Teleaula nº: 03
Contextualização
✓ Na natureza, os compostos químicos e moléculas são encontrados 
puros?
✓ Como é possível determinar a pureza de uma determinada substância 
química?
✓ O que são análises gravimétricas?
✓ Por que utilizamos análises gravimétricas?
✓ Quais são as vantagens e desvantagens de uma 
análise gravimétrica?
Contextualização
✓ O que são análises volumétricas? Quais são as suas principais 
aplicações?
✓ Quais são as vantagens e desvantagens das análises gravimétricas?
✓ O que é a volumetria de neutralização?
✓ Qual é a aplicação da volumetria de neutralização?
✓ Como é realizada a volumetria de neutralização?
Conhecimentos prévios
✓ Leitura prévia da Unidade 03 – Gravimetria e volumetria de 
neutralização
✓ Unidades 01 e 02
✓ Medidas de massa e seleção de volumes
✓ Gravimetria
✓ Volumetria
✓ Reações ácido-base
✓ Equilíbrio ácido-base
Análise 
gravimétrica
1 2
3 4
5 6
24/08/2020
2
Gravimetria
✓ É uma técnica analítica quantitativa cujo processo envolve a 
separação e pesagem de um elemento na forma mais pura possível
✓ Esse elemento é então utilizado para calcular a quantidade de analito 
presente na amostra original
✓ Ela engloba uma variedade de métodos quantitativos que se baseiam 
na determinação da massa de um composto puro, 
estável e de estequiometria definida, ao qual o 
analito está quimicamente relacionado
Gravimetria por precipitação
✓ Preparo da solução
✓ Precipitação
✓ Digestão
✓ Filtração
✓ Lavagem
✓ Secagem ou calcinação
✓ Pesagem
SCHRODER, C. H. K.. Química 
Analítica. Londrina: Editora e 
Distribuidora S.A, 2018. p. 112
Formação de um precipitado
✓ Nucleação
✓ Crescimento de partícula
✓ Supersaturação
Contaminação de 
precipitados
Contaminação de precipitados
✓ Inclusões
✓ Oclusões
✓ Absorção
✓ Adsorção
7 8
9 10
11 12
24/08/2020
3
Cálculos gravimétricos
Gravimetria
Gravimetria
✓ Profissional que atua em um laboratório de análises de solo
✓ Você foi o responsável pela validação de um método para determinar 
ferro no solo
✓ Seu gerente o questionou sobre o novo método em termos de 
sensibilidade, seletividade, precisão, praticidade, tempo e custos
✓ Mesmo sem ter os dados da validação em mãos, 
como você poderia responder a esse 
questionamento considerando seu conhecimento 
sobre a técnica?
Gravimetria
✓ Balança analítica
✓ Gravimetria: é adequada para amostras cuja concentração do analito 
supere 1%, mas pode ser, em determinados casos, útil para amostras 
com concentrações de até 0,1%
✓ Seletividade: é restrita a substâncias inorgânicas
✓ Alta precisão é uma grande 
✓ Praticidade e o tempo: talvez sejam as grandes 
desvantagens da técnica
Gravimetria
✓ Esse método não deve ser escolhido quando o resultado tiver de ser 
obtido rapidamente ou quando um número grande de amostras tiver 
de ser analisado
✓ Custos dos reagentes e do equipamento são relativamente pequenos
✓ Primeira amostra:
✓ 0,4850 g da amostra, em triplicata
✓ Massas: 0,2480g, 0,2510g e 0,2460g de Fe2O3
Estatística aplicada à química analítica
13 14
15 16
17 18
24/08/2020
4
Análise 
volumétrica
Volumetria
✓ O analito de concentração desconhecida é colocado na forma de uma 
solução para reagir com outra substância, também na forma de uma 
solução, porém, com concentração conhecida
✓ É uma técnica simples e muito utilizada em análises químicas 
quantitativas que determinam a concentração de uma amostra por 
meio de um volume conhecido de uma solução 
padronizada
✓ Análise volumétrica
✓ Indicador e ponto final
Requisitos
✓ Recipientes de medida calibrados, incluindo balanças, buretas e 
balões volumétricos
✓ Balanças analíticas capazes de medir massas relativamente pequenas, 
como as de padrões primários, com grande precisão
✓ Substâncias de pureza conhecida para o preparo de 
soluções padrão
✓ Indicadores visuais ou métodos instrumentais 
para detectar o ponto final da reação
Volumetria
Fonte: <https://bit.ly/2Ysg02J>
Classificação dos métodos volumétricos
✓ Volumetria de neutralização
✓ Volumetria de precipitação
✓ Volumetria de complexação
✓ Volumetria de oxirredução
Exercícios de 
fixação – Kahoot
19 20
21 22
23 24
24/08/2020
5
Preparo e 
padronização de 
soluções
Solução padrão
✓ Padrão primário
✓ Padrão secundário
Ponto de equivalência e ponto final das reações
Fonte: <https://bit.ly/2QhCEGy>
Tipos de titulações
✓ Titulação direta
✓ Titulação de retorno
✓ Titulação de padronização
✓ Titulação gravimétrica
Cálculos volumétricos
𝑛𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎𝑛𝑡𝑒 = 𝑉𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎𝑛𝑡𝑒 × 𝐶𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎𝑛𝑡𝑒
𝐶𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎𝑛𝑡𝑒 =
𝑛𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑡𝑜
𝑉𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜
Volumetria
25 26
27 28
29 30
24/08/2020
6
Volumetria
✓ Profissional que atua em um laboratório de análises físico-químicas 
de solo e precisa realizar o treinamento de um novo colaborador no 
preparo e padronização de soluções padrão
✓ Amostras de solo para a determinação de acidez trocável, você pediu 
para o novo analista te acompanhar na realização da análise
✓ Preparo da solução a ser padronizada
✓ Considerando que você precise preparar 500 mL
da solução a partir do NaOH, qual a massa de 
NaOH que você deveria medir?
✓ Solução preparada de NaOH: 0,1083 mol L-1
✓ Por que é necessário padronizar a solução de NaOH preparada?
✓ A padronização é sempre importante quando estamos realizando uma 
analise volumétrica com uma solução que não é padrão primário 
✓ Quais as características necessárias para uma substancia ser 
considerada padrão primaria?
✓ Alta pureza, ser de fácil obtenção pelo laboratório 
e de fácil manipulação pelo analista, ter 
estabilidade térmica, não ser higroscópica, ser 
solúvel no meio da reação e massa molar elevada
✓ Por que você adicionou fenolftaleína a solução?
✓ A fenolftaleína é um indicador visual sensível ao pH
✓ Ela muda de cor conforme o pH do meio
✓ A medida que o NaOH é adicionado na solução do Erlenmeyer, a 
coloração muda de incolor para rosa claro
Volumetria de 
neutralização
Volumetria de neutralização
✓ Fundamenta-se na medida de volumes de soluções cujos solutos 
promovem uma reação ácido-base
✓ A técnica se aplica à determinação de substâncias com caráter ácido 
ou básico de acordo com a teoria de Brönsted-Lowry ou Arrhenius
Volumetria de neutralização
✓ Soluções padrão
✓ Indicadores ácido-base (escolha)
SCHRODER, C. H. K.. Química Analítica. 
Londrina: Editora e Distribuidora S.A, 2018. 
p. 144
31 32
33 34
35 36
24/08/2020
7
Curvas de titulação ácido-base
SCHRODER, C. H. K.. Química Analítica. Londrina: Editora e Distribuidora S.A, 2018. p. 145
Tipos de 
volumetria de 
neutralização
Ácidos e bases fortes
✓ Antes da adição do titulante
✓ Antes do ponto de equivalência
✓ No ponto de equivalência
✓ Após o ponto de equivalência
Ácido fraco – base forte
✓ No inicio da titulação
✓ Antes do ponto de equivalência
✓ No ponto de equivalência✓ Após o ponto de equivalência
Volumetria de 
neutralização
✓ Profissional que atua em um laboratório acreditado pelo INMETRO 
para a realização de análises físico-químicas de solo
✓ Determinação de nitrogênio em fertilizantes empregando é o método 
de Kjeldahl.
✓ Análise de fertilizante: massa de 0,5843g de amostra
✓ NH3 liberado foi coletado em 50,00mL de HCl 0,1062 mol L-1 e o 
excesso de ácido foi retrotitulado com 11,89 mL de 
uma solução padrão de NaOH 0,0925 mol L-1
✓ É possível calcular a porcentagem de nitrogênio 
na amostra? 
37 38
39 40
41 42
24/08/2020
8
Exercícios de 
fixação – Kahoot
Recapitulando...
Recapitulando...
✓ Gravimetria
✓ Precipitados
✓ Contaminação de precipitados
✓ Volumetria
✓ Tipos de volumetria
✓ Cálculos gravimétricos e volumétricos
✓ Volumetria de neutralização
43 44
45 46
47 48

Continue navegando