7- Introdução a analise volumétrica - 2024-2

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<p>01/10/2024</p><p>1</p><p>ANÁLISE</p><p>VOLUMÉTRICA</p><p>1 @marcio.fronza</p><p>Prof. Dr. Marcio Fronza</p><p>marcio.fronza@uvv.br</p><p>2</p><p>Análise volumétrica</p><p>“Análise química quantitativa efetuada pela</p><p>determinação do volume de uma solução, cuja</p><p>concentração é conhecida com exatidão, que reage</p><p>quantitativamente com um volume determinado da</p><p>solução que contém a substância a ser analisada”</p><p>@marcio.fronza</p><p>1</p><p>2</p><p>01/10/2024</p><p>2</p><p>3</p><p>É um método baseado na</p><p>determinação do volume de uma solução</p><p>de concentração conhecida (titulante),</p><p>necessário para reagir quantitativamente</p><p>com um soluto (titulado)</p><p>VOLUMETRIA titulante</p><p>titulado</p><p>@marcio.fronza</p><p>4</p><p>Arranjo típico para a realização de uma titulação</p><p>Em uma TITULAÇÃO incrementos da solução reagente chamada de</p><p>TITULANTE são adicionados ao constituinte chamado TITULADO</p><p>até sua reação ficar completa</p><p>@marcio.fronza</p><p>3</p><p>4</p><p>01/10/2024</p><p>3</p><p>5</p><p>• Solução de concentração exatamente conhecida do reagente,</p><p>que será usado para comparação das concentrações</p><p>Contém quantidade conhecida substância principal, e com</p><p>alto teor de pureza (aproximadamente 100%)</p><p>@marcio.fronza</p><p>6</p><p>❖ Ponto de equivalência, estequiométrico, ou final teórico é</p><p>calculado com base na estequiometria da reação envolvida na</p><p>titulação</p><p>Quantidade de matéria do titulante = Quantidade de matéria do titulado</p><p>n titulante = n titulado</p><p>➢ Não pode ser determinado experimentalmente</p><p>@marcio.fronza</p><p>5</p><p>6</p><p>01/10/2024</p><p>4</p><p>7</p><p>➢ Indicadores Visuais</p><p>• Causam mudança de cor próximo ao ponto de equivalência</p><p>➢ Métodos Instrumentais</p><p>• Respondem a certas propriedades da solução que muda</p><p>de características durante a titulação</p><p>Ex: Medida de pH, condutividade, potencial, corrente,</p><p>temperatura, etc</p><p>✓ Observação de alguma modificação física na solução</p><p>@marcio.fronza</p><p>8</p><p>• Técnica mais usadas e mais simples</p><p>• Baseia-se no uso de substâncias que produzem uma mudança na</p><p>coloração do meio próximo ao ponto de equivalência</p><p>• Essa mudança é causada pelo desaparecimento do analito na</p><p>solução ou pelo aparecimento de um excesso do titulante</p><p>INDICADORES VISUAIS</p><p>7</p><p>8</p><p>01/10/2024</p><p>5</p><p>9</p><p>➢ Aparecimento ou desaparecimento de turbidez em uma solução</p><p>➢ Mudança de cor ou surgimento de um precipitado</p><p>@marcio.fronza</p><p>10</p><p>CURVAS DE TITULAÇÃO</p><p>Representação gráfica do processo de titulação que mostra a variação</p><p>de uma determinada propriedade (pH, precipitação) em função do</p><p>volume do titulante adicionado</p><p>P</p><p>R</p><p>O</p><p>P</p><p>R</p><p>IE</p><p>D</p><p>A</p><p>D</p><p>E</p><p>C</p><p>A</p><p>R</p><p>A</p><p>C</p><p>T</p><p>E</p><p>R</p><p>ÍS</p><p>T</p><p>IC</p><p>A</p><p>AVANÇO DA TITULAÇÃO</p><p>PONTO DE</p><p>EQUIVALÊNCIA</p><p>@marcio.fronza</p><p>9</p><p>10</p><p>01/10/2024</p><p>6</p><p>11</p><p>A curva de titulação permite</p><p> identificar o tipo de titulação</p><p> identificar titulante/titulado</p><p> volume de titulante gasto até ao ponto de equivalência</p><p> escolha do indicador</p><p>@marcio.fronza</p><p>12</p><p>zona de</p><p>variação</p><p>brusca de pH</p><p>pH</p><p>inicial</p><p>Volume de titulante gasto</p><p>até ao ponto de equivalência</p><p>Ponto de</p><p>equivalência</p><p>@marcio.fronza</p><p>11</p><p>12</p><p>01/10/2024</p><p>7</p><p>13</p><p>Tipos de titulação</p><p>❖ Método direto</p><p>✓ substância a ser analisada reage diretamente com o titulante</p><p>(solução padrão)</p><p>❖ Método indireto</p><p>✓ substância analisada dará origem, quantitativamente, a uma</p><p>segunda substância a qual reagirá com o titulante</p><p>❖ Titulação de retorno</p><p>✓ um excesso, conhecido, de uma solução padrão é adicionado a</p><p>solução do analito e a quantidade excedente é determinada por</p><p>titulação com uma segunda solução padrão</p><p>@marcio.fronza</p><p>14</p><p>Classificação das reações</p><p>empregadas em titulação</p><p>@marcio.fronza</p><p>13</p><p>14</p><p>01/10/2024</p><p>8</p><p>15</p><p>Volumetria ácido-base ou volumetria de neutralização</p><p>• Envolve titulações de espécies ácidas com soluções padrão</p><p>alcalinas, ou vise – versa</p><p>Volumetria de precipitação</p><p>• Fundamenta-se em reações químicas em que, no ponto de</p><p>equivalência, se formam quantitativamente produtos pouco solúveis</p><p>(precipitados)</p><p>@marcio.fronza</p><p>16</p><p>Volumetria de complexação</p><p>• A titulometria com formação de complexos ou complexometria</p><p>baseia-se em reações que envolvem um íon metálico e um agente</p><p>ligante com formação de um complexo suficientemente estável</p><p>Volumetria de oxi-redução</p><p>• São empregadas reações de oxirredução para determinar a</p><p>concentração de soluções; nessa análise os íons presentes estão</p><p>em movimento e provocam a oxidação e redução simultaneamente</p><p>@marcio.fronza</p><p>15</p><p>16</p><p>01/10/2024</p><p>9</p><p>17</p><p>Cálculos em volumetria</p><p>@marcio.fronza</p><p>18</p><p>No início da titulação</p><p>Titulante (A)</p><p>Concentração: conhecida, CA</p><p>Volume: desconhecido</p><p>Titulado (B)</p><p>Concentração: desconhecida</p><p>Volume: conhecido, VB</p><p>Tratamento dos dados de titulação</p><p>@marcio.fronza</p><p>17</p><p>18</p><p>01/10/2024</p><p>10</p><p>19</p><p>No fim da titulação</p><p>Titulante(A)</p><p>Concentração: conhecida, CA</p><p>Volume: conhecido, VA</p><p>Titulado(B)</p><p>Concentração: desconhecida</p><p>Volume: conhecido, VB</p><p>@marcio.fronza</p><p>20</p><p>Quantidade de matéria do titulante = Quantidade de matéria do titulado</p><p>n titulante = n titulado</p><p>n ácido = n base</p><p>quantidade em mol de H</p><p>+</p><p>= quantidade em mol de OH</p><p>-</p><p>Cmol/L ácido x Vácido = Cmol/L base x Vbase</p><p>Temos no final da titulação (ponto de equivalência)</p><p>@marcio.fronza</p><p>19</p><p>20</p><p>01/10/2024</p><p>11</p><p>21</p><p>1. Como você prepararia 50 mL de uma solução de Na2CO3 0,005 mol/L a</p><p>partir de uma solução de Na2CO3 0,01 mol/L</p><p>PRATICANDO</p><p>3. Calcule a concentração de uma solução de ácido clorídrico,</p><p>sabendo que para titular 50 mL dessa solução foram gastos 40 mL de</p><p>uma solução de NaOH 0,10 mol/L.</p><p>2. Foram adicionados 300 mL de água a 200 mL de uma solução de</p><p>H2SO4 0,5 mol/L. A concentração em quantidade de matéria da solução</p><p>resultante é:</p><p>4. Qual a concentração molar de um solução titulada de hidróxido de</p><p>sódio, sabendo-se que 50 mL dessa solução reagiram completamente e</p><p>de forma estequiométrica com 15 mL de ácido clorídrico 2,0 mol/L?</p><p>@marcio.fronza</p><p>22</p><p>Um supermercado estava vendendo soda cáustica (NaOH impuro) fora dos</p><p>padrões estabelecidos no rótulo do produto. Em um teste no INMETRO, foram</p><p>gastos 10 mL de solução 0,2 mol/L de H2SO4, para neutralizar 20 mL de</p><p>solução aquosa da base. Determine a concentração de NaOH contida nessa</p><p>amostra. Dado: PM(NaOH) = 40 g/mol.</p><p>2 x 0,2 mol/L x 10 mL = Cmol/L base x 20 mL</p><p>Cmol/L base = 0,2 mol/L</p><p>1 H2SO4 + 2 NaOH → 1 Na2SO4 + 2 H2O</p><p>1 mol de ácido reage com 2 mol de base</p><p>2 x ( Cmol/L ácido x Vácido ) = Cmol/L base x Vbase</p><p>2. nácido = 1. nbase</p><p>@marcio.fronza</p><p>21</p><p>22</p><p>01/10/2024</p><p>12</p><p>23</p><p>Em volumetria as concentrações de espécies em solução são</p><p>expressas, geralmente, em concentração molar (C ou M)</p><p>Cálculos da Concentração em Volumetria</p><p>MOLARIDADE (M)</p><p>• É o quociente entre o número de mols do soluto e o volume da</p><p>solução (em litros)</p><p>@marcio.fronza</p><p>24</p><p>• Concentração Molar (C) de uma solução contendo a espécie química</p><p>X é dada pelo número de mols da espécie que está contida em 1 L</p><p>de solução</p><p>✓ A unidade da concentração molar é a molaridade, M, que tem as dimensões mol/L</p><p>Concentração Molar (C) e Molaridade (M)</p><p>• Uma solução 1 molar é aquela que contém 1 mol de determinada substância</p><p>em cada litro de solução</p><p>• Mol é a soma dos pesos atômicos dos componentes de uma substância</p><p>expresso em gramas</p><p>@marcio.fronza</p><p>23</p><p>24</p><p>01/10/2024</p><p>13</p><p>25</p><p>n = quantidade de A em mol (número de mols)</p><p>m = massa de A em gramas</p><p>M (MM ou PM) = massa molar, peso molecular em g/mol</p><p>@marcio.fronza</p><p>26</p><p>n = quantidade de A em mol</p><p>V = volume em mL ou litros</p><p>C ou M = concentração (molaridade (M)) em mol/L</p><p>@marcio.fronza</p><p>25</p><p>26</p><p>01/10/2024</p><p>14</p><p>28</p><p>0,05 mol/L = m .</p><p>169,87 g/mol x 2 (L)</p><p>m = 16,987 g</p><p>@marcio.fronza</p><p>Ex.: Descrever a preparação de 2L de AgNO3 0,0500 mol/L</p><p>(169,87 g/mol) a partir de um sólido de grau padrão primário</p><p>29</p><p>Ex.: 0,5g de uma amostra de NaOH foram exatamente pesados e</p><p>dissolvidos em um volume também exato de 250 mL. Uma alíquota de 50</p><p>mL desta solução foi titulada com uma solução 0,2 M de HCl sendo</p><p>necessário 10 mL para neutralizar</p>a base. Qual a pureza do NaOH?
1º determinar a quantidade de HCl em mol
n = 0,01 L x 0,2 mol/L
n = 0,002 mol de HCl 
HCl + NaOH → NaCl + H2O
1 mol ............ 1 mol
0,002 mol ...... x x = 0,002 mol de NaOH 
2º quantidade de NaOH em mol
3º quantidade de mol total
50ml (alíquota) ............ 0,002 mol
250 ml (volume total) ...... x x = 0,01 mol de NaOH 
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4º calcular quantidade em gramas de NaOH presentes em 0,01 mol
1 mol de NaOH ..................... 40 g
0,01 mol ................................. x x = 0,4 g de NaOH 
5º calcular a pureza do NaOH
0,5 g de NaOH impuro ............ 100%
0,4 de NaOH puro.................. ...... x x= 80% de pureza
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