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Química Analítica Quantitativa Padronização de ácidos Métodos para determinação do ponto final Outros tipos de curvas de titulação Prof. Flávio Soares Silva 2018 Padronização de ácidos Na2CO3; Pode ser preparado através do aquecimento (270ºC e 300ºC) por uma hora de NaHCO3. 2 NaHCO3(s) ➔ Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) Como determinar o ponto final com precisão? Método das tangentes paralelas Método dos círculos ajustados Métodos derivativos Outros Sistemas Dois ácidos; Ácidos polifuncionais; Anfipróticos. Importância Misturas de ácidos com forças ≠ [HA] mesma ordem de grandeza; 10-8 < Ka < 10-4 Exemplo: Titulação de ácido acético em amostra de vinagre adulterada com ácido clorídrico. Figura 1. Curvas de titulação (a) titulação de solução de ácido acético 0,2 mol L-1, preparada a partir de vinagre comercial e (b) titulação de ácido clorídrico 0,2 mol L-1. Ambas as soluções tituladas com solução de NaOH 0,1 mol L-1. Martins J. V. et al. Quim. Nova, Vol. 33, No. 3, 755-758, 2010 Figura 2. Titulação de mistura de ácido acético com ácido clorídrico com NaOH. Martins J. V. et al. Quim. Nova, Vol. 33, No. 3, 755-758, 2010 Ácidos dipróticos Ácidos dipróticos 1.) Esquematize a curva para a titulação de 50,00 mL de um ácido fraco diprótico (pKa1= 3 e pKa2= 7) com uma base forte 0,100 mol L-1. 2.) Esquematize a curva para a titulação de 50,00 mL de uma mistura de ácidos fracos composta de HA 0,075 M (pK = 3) e HB 0,025 M (pK = 7) com uma base forte 0,100 M 3.) Compare as curvas obtidas e discuta os resultados observados Curva do ácido maleico 50,00 mL de ácido (Ka1 = 1,2.10-2 e Ka2 = 4,7.10-7) 0,050 M com base forte 0,100 mol L-1. Curva do ácido malônico 50,00 mL ácido (Ka1 = 1,4.10-3 e pKa2 = 2.10-6) 0,050 M com base forte 0,100 mol L-1. Curva do ácido succínico 50,00 mL ácido (Ka1 = 6,2.10-5 e Ka2 = 2,2.10-6 ) 0,050M com base forte 0,100 mol L-1. Espécies predominantes Para ácido fraco monoprótico: HA para pH < pKa HA = A- para pH = pKa A- para pH > pKa Espécies predominantes Para ácido fraco diprótico: H2A para pH < pK1 H2A = HA- para pH = pK1 HA- para pK1 < pH < pK2 HA- = A2- para pH = pK2 A2- para pH > pK2 Exemplo A curva de titulação de 25,00 mL de uma mistura contendo HCl/HA com NaOH 0,1000 mol L-1 é apresentada abaixo. Determine a concentração de HCl e HA. Exemplo A primeira derivada da curva de titulação do H2SO4 (solução de 25,00 mL) com NaOH 0,100 mol L-1, está apresentada abaixo. Determine a concentração de H2SO4? Exercício Avaliativo A segunda derivada da curva de titulação do H3PO4 (solução de 25,00 mL) com NaOH 0,100 mol L-1, está apresentada abaixo. Determine a concentração de H3PO4? Anfóteros Zwitterion É uma espécie iônica que possui uma carga positiva e uma carga negativa, porém é eletricamente neutro. Do alemão "Zwitter" "hibrido“, "hermafrodita" Ponto isoelétrico pH sem migração em um campo elétrico. Importante constante física para a caracterização dos aminoácidos. WEB Grupos de proteinas Indicadores mistos Aplicações Titulações de neutralização Analitos: inorgânicos (elementos, orgânicos e biológicos que possuem propriedades ácidas ou básicas inerentes. Através de tratamento químico adequado, o analito pode ser convertido em um ácido ou uma base. Método de Kjeldahl H2SO4 (concentrado e a quente) com catalisadores (Na2S2O3) converte o nitrogênio das ligações em íons amônio. A solução resultante é alcalinizada. NH3 é coletada em uma solução ácida, e determinada por titulação de neutralização. Determinação de S Queima da amostra em fluxo de oxigênio. SO2(g) + H2O2 ➔ H2SO4 O ácido sulfúrico é titulado com uma base padrão. Alcalinidade É a capacidade neutralizadora ácida de uma amostra de água, assumida principalmente pela presença de OH- CO3= HCO3- A alcalinidade total é determinada titulando com uma solução padrão de HCl ou H2SO4 a um ponto final fixado em pH = 4,5 usando verde de bromocresol como indicador É reportada como miligramas de CaCO3 por litro Acidez É a medida da capacidade de uma amostra de água para neutralizar uma base. É dividida em: Acidez de ácidos fortes Acidez de ácidos fracos Determinação da acidez Titulação com solução padrão de NaOH a pontos finais fixados em: pH = 3,7 (com azul de bromofenol)* e pH = 8,3 (com fenolftaleina)** * fornece a acidez de ácidos fortes ** fornece a acidez total Resultados são expressos como miligramas de CaCO3 por litro necessários para neutralizar a amostra Titulações em outros solventes Álcool metílico e etílico, Ácido acético glacial, Metil isopropil cetona ácidos ou bases que se mostram muito fracos. Exemplo Uma amostra de 0,7121 g de farinha de trigo foi analisada pelo método de Kjeldahl. A amônia formada pela adição de uma base concentrada após a digestão com H2SO4 foi destilada em 25,00 mL HCl 0,04977 mol L-1. O excesso de HCl foi titulado com 3,97 mL de NaOH 0,04012 mol L-1. Calcule a % de proteína na farinha. Considere os seguintes fatores: 5,70 – Cereais; 6,25 – Carnes; 6,38 – Laticínios. Exercício Avaliativo Uma amostra de 50,00 mL de um vinho de mesa branco requer 21,48 mL de uma solução de NaOH 0,03776 mol L-1 para alcançar o ponto final com fenolftaleína. Expressar a acidez do vinho em termos de gramas de ácido tartárico (H2C4H4O6, 150,09 g/mol) por 100 mL (pressuponha que ambos os prótons ácidos do composto sejam titulados). image14.png image4.png image2.png image10.png image6.png image15.png image22.png image5.png image12.png image11.png image18.png image9.png image19.png image16.png image1.png image8.png image7.png image3.png image13.png image17.png image21.png image23.png image20.png image25.png image29.png image24.png image26.png image28.png image32.png image30.png image27.png image33.png image35.png image34.jpg image31.png
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