Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
28/03/2015 1 DQA Profª. Aline Soares Freire Professor Assistente A EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE IQA 121 – Química Analítica Aula 04 Departamento de Química Analítica - UFRJ Parte III: Tipos de Precipitados 26/03/2015 DQA 2 FATORES QUE AFETAM A FORMAÇÃO DE UM PRECIPITADO Von Weimarn: “O tamanho das partículas de um precipitado é inversamente proporcional à supersaturação relativa da solução durante a precipitação” Equação de Von Weimarn: SSrel = Q - S S Onde: SSrel. = supersaturação relativa; Q = concentração “momentânea” (naquele ponto); S = solubilidade Mecanismos de Precipitação 28/03/2015 2 DQA 3 Q = concentração “momentânea” Soluções diluídas; Adição lenta do reagente; Agitação constante. S = solubilidade Aumento da temperatura; Meio o mais ácido possível; ↓ Q ↑ S FATORES QUE AFETAM A FORMAÇÃO DE UM PRECIPITADO Mecanismos de Precipitação DQA 4 FATORES QUE AFETAM A FORMAÇÃO DE UM PRECIPITADO SUPERSATURAÇÃO RELATIVA (SSrel) ALTA BAIXA Velocidade de NUCLEAÇÃO Velocidade de CRESCIMENTO> Velocidade de CRESCIMENTO Velocidade de NUCLEAÇÃO> Precipitado formado por um grande número de cristais pequenos Área superficial alta FILTRABILIDADE Precipitado formado por um número menor de cristais individuais grandes Menor área superficial FILTRABILIDADE + QUALIDADE + PUREZA Mecanismos de Precipitação 28/03/2015 3 DQA 5 FATORES QUE AFETAM A FORMAÇÃO DE UM PRECIPITADO Velocidade de NUCLEAÇÃO Velocidade de CRESCIMENTO>>> Precipitado COLOIDAL Mecanismos de Precipitação DQA 6 TÉCNICAS DE PRECIPITAÇÃO LENTA Condições favoráveis à obtenção de precipitados formados por cristais grandes, uniformes e com baixo grau de contaminação BAIXO GRAU DE SUPERSATURAÇÃO RELATIVA!!! Mecanismos de Precipitação 28/03/2015 4 DQA 7 TÉCNICAS DE PRECIPITAÇÃO LENTA Condições favoráveis à obtenção de precipitados formados por cristais grandes, uniformes e com baixo grau de contaminação Soluções diluídas (amostra e reagente precipitante); Adição LENTA e com AGITAÇÃO CONSTANTE do reagente precipitante; Precipitação A QUENTE; pH ÁCIDO (quando possível). ↓ Q ↑ S SSrel = Q - S S Mecanismos de Precipitação DQA 8 TÉCNICAS DE PRECIPITAÇÃO LENTA OBSERVAÇÕES IMPORTANTES: Ligeiro excesso do reagente precipitante (10%) Quando o valor de s é muito muito pequeno Garantia de precipitação completa pelo deslocamento de equilíbrio ↓ S Praticamente IMPOSSÍVEL evitar um valor momentaneamente alto de SSrel Não há como evitar a formação de PRECIPITADOS COLOIDAIS Quando o valor de s é maior é mais fácil controlar as condições, de modo a se gerar precipitados grandes e cristalinos Mecanismos de Precipitação 28/03/2015 5 DQA 9 Tipos de Precipitados TIPOS DE PRECIPITADOS Cristalinos Grandes Pequenos (finos) A precipitação lenta melhora a filtrabilidade Coloidais Grumosos (Hidrofóbicos) Gelatinosos (Hidrofílicos) Poeira completamente dispersa na solução – “não gostam” de água Retêm muita água e “incham” Nem sempre o procedimento da precipitação lenta melhora a filtrabilidade!!! DQA 10 Tipos de Precipitados TIPOS DE PRECIPITADOS Cristalinos GRANDES • Mais favoráveis à Gravimetria/Análise Gravimétrica; • São densos, sedimentam rapidamente, são facilmente filtráveis e facilmente laváveis; • Contaminação superficial é pequena; • São precipitados mais solúveis. SSrel = Q - S S Equação de Von Weimarn: Precipitado mais solúvel: s SSrel PbCl2 AgCl s = ≈ 10-2 M Mais solúvel Menos solúvel Sedimentação rápida Sedimenta lentas = ≈ 10-5 M 28/03/2015 6 DQA 11 Tipos de Precipitados TIPOS DE PRECIPITADOS Cristalinos FINOS • Agregados de pequenos cristais individuais; • São relativamente densos, sedimentam relativamente rápido, mas a filtração é lenta; • Os vãos entre os agregados permitem o aprisionamento de impurezas. DQA 12 Tipos de Precipitados TIPOS DE PRECIPITADOS COLOIDAIS • Partículas muito pequenas; • Área superficial elevada; • Mais suscetíveis à contaminação; • Se não estiver floculado, o precipitado coloidal tende a passar pelo filtro. FLOCULAÇÃO...? 28/03/2015 7 DQA 13 Tipos de Precipitados FLOCULAÇÃO • Processo de conversão de uma dispersão coloidal em um sólido filtrável; • Aglomeração de partículas coloidais em agregados maiores, que podem sedimentar; • Processo REVERSÍVEL. PEPTIZAÇÃO • Processo inverso ao da floculação; • Aglomerados voltam a ficar dispersos; Os colóides são mais estáveis em sua forma dispersa; logo tendem a “caminhar” no sentido da peptização COLOIDAIS DQA 14 Tipos de Precipitados COLOIDAIS FLOCULAÇÃO PEPTIZAÇÃO • Ligeiro aquecimento da solução; • Agitação; • Adição de um eletrólito solúvel e volátil. • Lavagem com água PURA 28/03/2015 8 DQA 15 Tipos de Precipitados COLOIDAIS – Grumosos (Hidrofóbicos) TIPOS DE PRECIPITADOS • Densos (pouca água) devido ao efeito da floculação Aquecimento; Agitação; Presença de eletrólitos. • Filtração lenta; • Cuidados com a lavagem para evitar a peptização. DQA 16 Tipos de Precipitados COLOIDAIS – Gelatinosos (Hidrofílicos) TIPOS DE PRECIPITADOS • Menos adequados à Gravimetria; • São volumosos (arrastam grande quantidade de água); • Difíceis de filtrar e lavar; • Em geral, um prévio aquecimento favorece a floculação (mas um aquecimento prolongado transforma o precipitado em consistência de “limo”. 28/03/2015 9 DQA 17 Digestão e Envelhecimento Operação que consiste em deixar o precipitado recém formado em contato com a solução-mãe durante um certo tempo de forma a promover o envelhecimento do precipitado. DIGESTÃO ENVELHECIMENTO Conjunto de modificações estruturais irreversíveis que levam o precipitado a uma forma cristalina final, mais perfeita. DQA 18 Digestão e Envelhecimento Precipitado recém formado Precipitado envelhecido Digestão Envelhecimento / Aperfeiçoamento TEMPO TEMPERATURA 28/03/2015 10 DQA 19 Fatores que afetam a solubilidade de um sal PROCESSO DE DISSOLUÇÃO DO SAL SEPARAÇÃO DOS ÍONS DE UMA REDE CRISTALINA: É uma energia reticular; Processo endotérmico – consome energia. DISPERSÃO DOS ÍONS NO MEIO AQUOSO: Energia de hidratação; Processo exotérmico – libera energia. ENERGIA RETICULAR > ENERGIA DE HIDRATAÇÃOSólidos pouco solúveis: Sólidos solúveis: ENERGIA RETICULAR < ENERGIA DE HIDRATAÇÃO DQA 20 INDIRETAMENTE • Influencia da acidez na solubilidade Fatores que influenciam a solubilidade Ba2+BaCO3 (s) CO3 =+ H3O + H3O + HCO3 -CO3 = + H3O + H2CO3HCO3 - + CO2 + H2O • Influência da formação de complexo na solubilidade Ag+AgCl (s) Cl -+ NH3 [Ag(NH3)] + [Ag(NH3)2] + Deslocamento do equilíbrio AUMENTAM A SOLUBILIDADE Deslocamento do equilíbrio NH3Ag + + NH3+[Ag(NH3)] + Fatores que afetam a solubilidade de um sal H2O+ H2O+
Compartilhar