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Aula 4 - Mistura e Erro

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Química Analítica Farmacêutica II Aula: Análise Volumétrica
Misturas 
 Carlos Eduardo 
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Uma mistura de ácido fraco e ácido forte para ser titulado com uma base forte:
 Misturas de ácidos
Avaliar as condições:
É titulável?
 Ka ≥ 10-7
2) Os H+ são titulados juntos ou separados?
 Se o Ka ≥ 10-4 os H+ são titulados juntos, ou seja, teremos apenas um ponto estequiométrico.
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Como seria o perfil de uma curva de titulação de uma mistura de HCl com HAc titulado com uma base forte (NaOH)? Ka = 1,75 x 10-5
 Exercício 1
Avaliar as condições:
É titulável?
 Sim, pois o Ka ≥ 10-7
2) Os H+ são titulados juntos ou separados?
 Serão titulados separados pois o Ka ≤ 10-4, ou seja, teremos dois pontos estequiométricos.
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NaOH 
HAc + HCl
1° PE = n°mmols de HCl = n°mmols de NaOH
 n°mmols de HCl = M x V1
 
HCl + NaOH ⇌ NaCl + H2O
2° PE = n°mmols de HAc = n°mmols de NaOH
n°mmols de HAc = M x V2 
HAc + NaOH ⇌ NaAc + H2O
V1
V2
V3
Perfil da curva
n°mmols de NaOH = n°mmols de HAc + n°mmols de HCl
M x V3 = n°mmols de HAc + n°mmols de HCl
HCl + NaOH ⇌ NaCl + H2O
HAc + NaOH ⇌ NaAc + H2O
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 Uma amostra de 10,00 mL contendo uma mistura de HCl com HAc é titulada com NaOH 0,02000 mol/L. O 1° PE foi obtido com o indicador vermelho de metila gastando-se 28,60 mL do titulante e o 2° PE foi alcançado para um gasto total de 44,00 mL de NaOH utilizando o indicador timolftaleína. Calcular as concentrações molares dos solutos em solução.
Ka = 1,75 x 10-5
 Exercício 2
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Como seria o perfil de uma curva de titulação de uma mistura de H2SO4 (Ka2 = 1,2 x 10-2) com H3AsO4 titulado com uma base forte (NaOH)? 
 Ka1 = 6,0 x 10-3; Ka2 = 1,0 x 10-7; Ka3 = 3,0 x 10-12
 Exercício 3
4) É possível separar o 2° H+ do H3AsO4 do 1° H+?
 Sim, pois a razão Ka1/Ka2 ≥ 104
No 1° PE teremos três hidrogênios titulados juntos
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Avaliar as condições:
É titulável?
 Só o 3° H+ do H3AsO4 não é titulável pois o Ka ≤ 10-7
2) Os 2 H+ do H2SO4 são titulados juntos ou separados?
 Serão titulados juntos pois o Ka ≥ 10-4.
3) É possível separar o 2° H+ do H2SO4 do 1° H+ do H3AsO4
 Não, pois a razão Ka2 (H2SO4)/Ka1(H3AsO4) ≤ 104
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NaOH 
H3AsO4 + H2SO4
1° PE = 2 n°mmols de H2SO4 + n°mmols de H3AsO4 = n°mmols de NaOH 
 = M x V1
 
H2SO4 + 2 NaOH ⇌ Na2SO4 + 2 H2O
H3AsO4 + NaOH ⇌ NaH2AsO4 + H2O
2° PE = n°mmols de H3AsO4 = n°mmols de NaOH
n°mmols de H3AsO4 = M x V2 
NaH2AsO4 + NaOH ⇌ Na2HAsO4 + H2O
V1
V2
V3
Perfil da curva
n°mmols de NaOH = 2 n°mmols de H2SO4 + 2 n°mmols de H3AsO4
M x V3 = 2 n°mmols de H2SO4 + 2 n°mmols de H3AsO4
H2SO4 + 2 NaOH ⇌ Na2SO4 + 2 H2O
H3AsO4 + NaOH ⇌ NaH2AsO4 + H2O
NaH2AsO4 + NaOH ⇌ Na2HAsO4 + H2O
H3AsO4 + 2 NaOH ⇌ Na2HAsO4 + 2 H2O
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 Misturas Alcalinas
Solução de NaOH
Reação de carbonatação
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
Na2CO3 + H2O + CO2 2NaHCO3
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Logo, dependendo da concentração de CO2 absorvido pela solução de NaOH. Pode-se ter em uma mesma amostra as seguintes espécies:
 NaOH
 NaOH + Na2CO3
 Na2CO3
 Na2CO3 + NaHCO3
 NaHCO3
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Exemplo
25,00 mL amostra 
HCl
Indicador
Fenolftaleína - 9,8 – 8,3
Alaranjado de metila - 4,4 – 3,1
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Reações 
HCl + NaOH NaCl + H2O
HCl + Na2CO3 NaHCO3 + NaCl pH 8
HCl + NaHCO3 H2CO3 + NaCl pH 4
V1
V2
V3
V3
V3 = V2 – V1
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Perfil da curva 
V1
V3
HCl 
NaOH + Na2CO3
1° PE = n° mols de NaOH + n° mmols de Na2CO3
Na2CO3 + HCl ⇌ NaHCO3 + NaCl
NaOH + HCl ⇌ NaCl + H2O
V2
2° PE = Na2CO3 + NaHCO3 (formado pelo Na2CO3 )
NaHCO3 + HCl ⇌ H2CO3 + NaCl
Mistura de NaOH e Na2CO3- Soda Cáustica
Na2CO3 + HCl ⇌ NaHCO3 + NaCl
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Perfil da curva
1° PE = Na2CO3
Na2CO3 + HCl ⇌ NaHCO3 + NaCl
V1
V3
2° PE = Na2CO3 + NaHCO3 
 
V2
 Mistura de Na2CO3 e NaHCO3
NaHCO3 + HCl ⇌ H2CO3 + NaCl
HCl 
Na2CO3+ NaHCO3
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Se Rosa para Incolor e não ocorrer a segunda viragem(ficar amarelo)
Só tem NaOH
(C x V)NaOH = (C x V1)HCl
2. Se adicionar fenolftaleína e ficar incolor e a segunda viragem ficar amarelo para laranja
Só tem NaHCO3
(C x V)NaHCO3 = (C x V2)HCl
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3. Se rosa para incolor e amarelo para laranja
Na2CO3 (V1 = V2)
(C x V)Na2CO3 = (C x V2) HCl
b. NaOH + Na2CO3 (V1> V3)
NaOH - (C x V)NaOH = (C x (V1 – V3)) HCl
Na2CO3 - (C x V)Na2CO3 = (C x V2 - (V1 – V3)) HCl
Na2CO3 + NaHCO3 (V1< V3)
Na2CO3 - (C x V)Na2CO3 = (C x 2V1) HCl
NaHCO3 - (C x V)NaHCO3 = (C x (V2 – 2V1))HCl
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Uma solução pode conter NaHCO3, Na2CO3 e/ou NaOH. A titulação de 50,0 mL dessa solução consumiu 21,0 mL de HCl 0,1000 mol/L utilizando fenolftaleína como indicador e com o alaranjado de metila consumiu 48,5 mL do mesmo ácido.
Deduzir a composição da amostra
Calcular as concentrações molares dos solutos.
 Exercício 4