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Volumetria de Precipitação 2 VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO Volumetria de Precipitação: Se baseiam na formação de um composto pouco solúvel. Volumetria de Precipitação São utilizadas principalmente para a Determinação de Haletos e de alguns íons Metálicos. • Genericamente: A + B ⇌ AB Agente Precipitante B A (Analito) 3 Requisitos para uma titulação de precipitação ser aplicável 1) Estequiometria bem definida; 2) Rapidez; 3) Composto formado seja suficientemente insolúvel; 4) Forma de sinalizar o Ponto Estequiométrico (PE). VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO 4 Perfil da curva de titulação a) A concentração do Analito; b) A concentração do Titulante; c) Valor do Produto de Solubilidade (Kps). Como a concentração varia de muitas ordens de grandeza é mais útil fazer o gráfico da função p: pX = -log [X] VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO 5 Construção da curva de titulação por precipitação 1) Antes do Ponto Estequiométrico – Calcular a concentração do íon em excesso 2) No PE a concentração é determinada pela solubilidade do composto insolúvel puro 3) Após o PE a concentração é determinada pelo excesso que é adicionado da bureta. VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO Construindo a curva de titulação para uma titulação de 25,00 mL de I- 0,1000 M com uma solução de AgNO3 0,05000 M 6 1) Escrever a reação I- + Ag+ ⇌ AgI Kps = 8,3 x 10-17 2) Calcular o volume de Ag+ no PE: VPE PE: nºmmols de Ag+ = nºmmols de I- 25 x 0,1000 = 0,05000 x VPE VPE = 50 mL Ag+ I- VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO 7 3) Antes do PE: Excesso de I- Vtitulante = 10,00 mL I- + Ag+ ⇌ AgI Vtotal = 10 + 25 = 35 mL nº mmols de Ag+ = 10 mL x 0,05000 = 0,5 mmols nº mmols de I- = 25 mL x 0,1000 = 2,5 mmols Inicial: 2,5 mmols 0,5mmols 0 mmols Final: 2,0 mmols 0 mmols 0,5 mmols [ I- ] = 2,0 mmols/35 mL = 0,05714 M [Ag][ I- ] = Kps = 8,3 x 10-17 [Ag+] = 8,3 x 10-17/ 0,05714 = 1,45 x 10-15 pAg+ = -log [Ag+] = 14,84 VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO 8 4) No PE: Solubilidade do AgI [Ag] [ I- ] = Kps = 8,3 x 10-17 s s s = 9,1 x 10-9 = [Ag+] pAg+ = -log [Ag+] = 8,04 Esse valor de pAg+ é independente das concentrações ou dos volumes originais VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO 9 5) Depois do PE: Excesso de Ag+ Vtitulante = 52,00 mL I- + Ag+ ⇌ AgI Inicial: 2,5 mmols 2,6 mmols 0 mmols Final: 0 mmols 0,1 mmols 2,5 mmols Vtotal = 52 + 25 = 77 mL nº mmols de Ag+ = 52 mL x 0,05000 = 2,6 mmols nº mmols de I- = 25 mL x 0,1000 = 2,5 mmols [ Ag+ ] = 0,1 mmols/77 mL = 1,30 x 10-3 M pAg+ = -log [Ag+] = 2,89 VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO Curvas de Titulação mostrando o efeito da diluição dos reagentes: VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO Curva externa: 0,05 M de Ag+, Curva do meio: 0,005 M e Curva interna: 0,0005 M Fonte: Harris, 2013. Fatores que afetam a curva de titulação 1) Concentração dos reagentes – Quanto maior a concentração das soluções, mais favorável é a titulação 2) A solubilidade do precipitado formado – Quanto menor o Kps, maior é o salto nas vizinhanças do PE. 11 VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO Fonte: Harris, 2013. Detecção do Ponto Final 12 VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO Formação de um precipitado colorido Presença de K2CrO4 – formação do Ag2CrO4 Método de Mohr Formação de um complexo colorido Presença de Fe3+ – formação do Fe(SCN)2+ Método de Volhard Indicadores de Adsorção Presença de Fluoresceína Método de Fajans 13 Titulação de uma mistura de analitos que precipitam com o agente precipitante. VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO 1) O precipitado menos solúvel é formado primeiro ou se a estequiometria for a mesma o precipitado com menor Kps precipita primeiro. 2) Se os dois produtos de solubilidade são suficientemente diferentes, a primeira precipitação estará quase completa antes de a segunda começar. Kps2/Kps1 ≥ 10 4 VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO 14Fonte: Harris, 2013. Curvas de Titulação para uma mistura de KI e KCl 15 Método de Mohr Aplicações da titulação por precipitação Titulação direta Indicador é K2CrO4 Precipitado vermelho no PF - Formação do Ag2CrO4 – Kps = 1,2 x 10 -12 VOLUMETRIA DE ÓXIDO-REDUÇÃO Ag+ Cl- No PE = n° mmols de Ag+ = n° mmols de Cl- Pela regra da solubilidade (estequiometria é diferente) o Ag2CrO4 é mais solúvel, precipitará depois do AgCl. Cl- + Ag+ ⇌ AgCl 16 Método de Fajans Aplicações da titulação por precipitação VOLUMETRIA DE ÓXIDO-REDUÇÃO Ag+ Cl- No PE = n° mmols de Ag+ = n° mmols de Cl- Necessário uma maior área superficial através da formação de pequenas partículas. Titulação direta Indicador de adsorção- Fluoresceína Adição de Dextrina – impede a coagulação mantendo uma superfície exposta maior. Corantes aniônicos, que são atraídos para as partículas carregadas positivamente, produzidas imediatamente após o PE. Cl- + Ag+ ⇌ AgCl 17 Método de Volhard Aplicações da titulação por precipitação VOLUMETRIA DE ÓXIDO-REDUÇÃO SCN- Cl- + AgNO3 No PE = n° mmols de Agtotal + = n° mmols de Cl- + n°mmols de SCN- Titulação de retorno Indicador Fe3+ Formação de um complexo solúvel colorido no PF Formação de um complexo solúvel colorido no PF1) Ag+ + Cl- ⇌ AgCl Excesso de Ag+ 2) Ag+ + SCN- ⇌ AgSCN 3) Fe3+ + SCN- ⇌ Fe(SCN)2+ Vermelho VOLUMETRIA DE ÓXIDO-REDUÇÃO Método de Volhard Br-, I-, SCN-, Cl-, PO4 3-, CN-, C2O4 2-, CO3 2-, S2-, AsO4 3- Método de Fajans Br-, I-, SCN-, Cl-, PO4 3-, Zn2+, C2O4 2-, SO4 2-, Hg2 2+ 18 EXERCÍCIOS 1) Uma amostra de NaCl foi diluída retirando-se uma alíquota de 25,0 mL e transferindo para balão de 250,0 mL. Uma alíquota de 10,00 mL foi adicionada a 20,0 mL de AgNO3 0,12000 M. O excesso de Ag + não reagido foi titulado com KSCN 0,1000 M, gastando-se 15,00 mL. Calcular a molaridade do NaCl na amostra original. 19
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