unidade4-Analise Química

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ANÁLISE QUÍMICA
Unidade 4
Análise Gravimétrica
Diretor Executivo 
DAVID LIRA STEPHEN BARROS
Gerente Editorial 
ALESSANDRA FERREIRA
Projeto Gráfico 
TIAGO DA ROCHA
Autoria 
JOÃO PEDRO VIANA RODRIGUES
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João Pedro Viana Rodrigues 
Olá. Sou graduado em Biotecnologia, com habilitação em 
Bioquímica, mestre e doutor em Ciências Farmacêuticas, com 
experiência técnico-profissional na área de Nanotecnologia. 
Tenho experiência em Gestão da Qualidade, Gestão de Projetos 
e Metodologias Ágeis. Passei por instituições com a Fundação 
Oswaldo Cruz e a Federação das Indústrias do Estado do Ceará. Sou 
apaixonado pelo que faço e adoro transmitir minha experiência 
de vida àqueles que estão iniciando em suas profissões. Por isso, 
fui convidada pela Editora TeleSapiens a integrar seu elenco de 
autores independentes. Estou muito feliz em poder ajudar você 
nesta fase de muito estudo e trabalho. Conte comigo!
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Esses ícones irão aparecer em sua trilha de aprendizagem toda vez que:
OBJETIVO
Para o início do 
desenvolvimento 
de uma nova 
competência. DEFINIÇÃO
Houver necessidade 
de apresentar um 
novo conceito.
NOTA
Quando necessárias 
observações ou 
complementações 
para o seu 
conhecimento.
IMPORTANTE
As observações 
escritas tiveram que 
ser priorizadas para 
você.
EXPLICANDO 
MELHOR
Algo precisa ser 
melhor explicado ou 
detalhado.
VOCÊ SABIA?
Curiosidades e 
indagações lúdicas 
sobre o tema em 
estudo, se forem 
necessárias.
SAIBA MAIS
Textos, referências 
bibliográficas 
e links para 
aprofundamento do 
seu conhecimento.
ACESSE
Se for preciso acessar 
um ou mais sites 
para fazer download, 
assistir vídeos, ler 
textos, ouvir podcast.
REFLITA
Se houver a 
necessidade de 
chamar a atenção 
sobre algo a 
ser refletido ou 
discutido.
RESUMINDO
Quando for preciso 
fazer um resumo 
acumulativo das 
últimas abordagens.
ATIVIDADES
Quando alguma 
atividade de 
autoaprendizagem 
for aplicada. TESTANDO
Quando uma 
competência for 
concluída e questões 
forem explicadas.
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Gravimetria física ..................................................................... 9
Fundamentos da análise gravimétrica ............................................................. 9
Gravimetria por precipitação ...........................................................................11
Método de volatilização ....................................................................................12
Eletrogravimetria ...............................................................................................12
Gravimetria de partículas ................................................................................12
Critérios para análise gravimétrica .................................................................15
Aplicações da gravimetria ...............................................................................16
Termogravimetria .................................................................. 22
Histórico da termogravimetria ........................................................................22
Conceito de termogravimetria .......................................................................24
Termobalanças ..................................................................................................25
Análise termogravimétrica ...............................................................................27
Termogravimetria dinâmica .............................................................................29
Termogravimetria isotérmica .........................................................................29
Gravimetria por precipitação ................................................. 34
Conceito de gravimetria por precipitação ..................................................... 34
Características de precipitados e reagentes precipitantes ....................... 35
Filtração de precipitados e tamanho de partículas .................................... 37
Eletrodeposição ....................................................................... 47
Conceituando a eletrodeposição ....................................................................47
Eletrodeposição sem controle de potencial ................................................. 48
Eletrodeposição de potencial controlado ..................................................... 53
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Você sabia que a Gravimetria é um segmento de muita 
importância na análise química? Possibilita que diversas 
substâncias sejam determinadas de maneira quantitativa e 
tenham suas massas e seu peso definidos, por meio do emprego 
de técnicas robustas, precisas e exatas. A gravimetria, assim 
como a química analítica, é uma área que deve ser estudada 
e experimentalmente executada com cautela e maestria pelo 
analista químico, pois quaisquer erros que sejam cometidos 
são cumulativos e podem ter como consequências análises 
imprecisas e falsas. A gravimetria abrange a gravimetria pelo 
método de precipitação, a aplicação das análises térmicas 
na termogravimetria e o emprego da eletrogravimentria. 
Essas técnicas diferem em como a metodologia é procedida, 
e apresentam como objetivo comum a determinação dos 
compostos por meio da massa das amostras. Compreender e 
se aprofundar nesses conhecimentos são requisitos primordiais 
para um bom analista químico. Entendeu? Ao longo desta 
unidade letiva, você vai mergulhar neste universo!
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Olá. Seja muito bem-vindo à Unidade 4 – Análise 
gravimétrica. Nosso objetivo é auxiliar você no desenvolvimento 
das seguintes competências profissionais até o término desta 
etapa de estudos:
1. Entender as características da análise por gravimetria 
física.
2. Compreender os aspectos gerais do método de análise 
por termogravimetria. 
3. Discernir sobre as especificidades da análise gravimétrica 
por precipitação. 
4. Aplicar o método químico empregado na gravimetria de 
eletrodeposição. 
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Gravimetria física 
OBJETIVO
Neste capítulo, vamos entender os fundamentos da 
análise gravimétrica e a importância da aplicação 
dos métodos gravimétricos, além de conhecer 
um pouco sobre as principais metodologias 
aplicadas na gravimetria, bem como as técnicas 
empregadas e suas aplicações. E então? Motivado 
para desenvolver esta competência? Então, vamos 
lá. Avante!
Fundamentos da análise 
gravimétrica
A análise gravimétrica utiliza métodos da química analítica 
quantitativa que englobam medidas da massa de determinadas 
substâncias as quais sua composição é conhecida, e estão 
envolvidas com uma amostra em análise, o analito. Esse analito 
está na forma de precipitado ou cristalino, que é de difícil 
filtração, por serem partículas pequenas. Com o auxílio dos 
métodos gravimétricos, é possível maximizar o tamanho das 
partículas desses sólidos e de fácil filtração, além de estarem 
livres de contaminantes. As medidas das massas dos compostos, 
na análise gravimétrica, devem ser feitas com o auxílio da balança 
analítica, por ser um instrumento que propicia dados exatos e 
precisos. 
A técnica de análise gravimétrica foi proposta pela primeira 
vez pelo químico norte-americano Theodore William Richards 
(1868-1928), para a determinação de cloro e íons de prata. 
Essa metodologia é classificada como um método analítico 
quantitativo por meio dod processos de precipitação, isolamento 
e pesagem da substância isolada. 
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Figura 1 – Químico Theodore William Richards
 
Fonte: Wikimedia Commons.
A separação dos analitos pode ser realizada pelos seguintes 
métodos:
 • Precipitação – a amostra é completamente precipitada.
 • Volatilização – a amostra é completamente volatilizada.
 • Eletroanalítico – a amostra é depositada em um 
eletrodo.• Extração e cromatografia: – a amostra é separada da 
matriz após a precipitação. 
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Gravimetria por precipitação
Na análise gravimétrica por precipitação, determina-se o 
analito pela formação de um precipitado que ocorre quando a 
amostra que está dissolvida em um solvente adequado é exposta 
à adição de um excesso de agente precipitante, assim ocorre 
a precipitação. Esse precipitado obtido é o resíduo da reação, 
que passa por processos de filtragem, secagem e pesagem. 
O processo de precipitação ocorre envolvendo os seguintes 
mecanismos: 
 • Período de indução – a adição do agente precipitante 
à solução da amostra é conhecida como período de 
tempo de indução.
 • Nucleação – nesta etapa, os núcleos dos átomos da 
solução formam grampos. Por exemplo, HCl é adicionado 
lentamente à solução de AgNO3, e o precipitado de 
AgCl é formado, no qual os íons Ag+  estão ligados ao 
íon Cl-.  Os íons Ag+  adsorvidos primariamente  são 
novamente agregados pelos íons nitrato e formam o 
núcleo AgCl.
 • Crescimento da partícula – o crescimento dos núcleos 
maiores, ou cristalitos, é aumentado pelo processo de 
digestão. Envolve o aquecimento do sólido e do licor-
mãe por um período constante. Esse método também 
é conhecido como amadurecimento de Ostwald.
Como exemplos de gravimetria por precipitação, temos 
a determinação de cálcio em água neutra e o emprego de 
dimetilglioxima na determinação de níquel.
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Método de volatilização
Na análise gravimétrica porvolatilização, também 
denominada termogravimetria, a separação das amostras 
voláteis é realizada por meio de energia térmica ou química. 
Como exemplo do emprego desse método, temos a 
determinação do bicarbonato de sódio em comprimidos 
antiácidos, como descrito na reação a seguir:
Eletrogravimetria
A análise gravimétrica por eletrólise, também chamada 
de eletrodeposição, baseia-se na deposição de um filme 
sólido do analito sobre o eletrodo que está presente na célula 
eletroquímica.
Como exemplo dessa metodologia, temos a deposição de 
íons de cobre sobre o cátodo de platina. 
Gravimetria de partículas 
Esse tipo de método gravimétrico é empregado para que 
seja feita a determinação das amostras por meio da filtração ou 
pela extração.
Um exemplo de aplicação dessa metodologia é a 
determinação de sólidos suspensos totais em dada solução. 
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Figura 2 – Filtração a vácuo de sólidos suspensos totais
Fonte: Pixabay.
Impurezas do método 
Existe a possibilidade de ocorrer a presença de impurezas 
na formação dos precipitados que são obtidos a partir do 
emprego dos métodos gravimétricos, são eles:
a. Coprecipitação
A coprecipitação ocorre juntamente com a formação do 
precipitado principal. Costuma acontecer quando um íon ou uma 
molécula indesejada fica aprisionada ao precipitado, e só ocorre 
sob condições especificas. A formação de coprecipitados pode 
ser evitada por meio dos processos de lavagem e filtração. Os 
principais processos que levam à formação de coprecipitados 
são:
 • Adsorção de superfície.
 • Formação de cristais mistos.
 • Oclusão.
 • Armadilha.
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A ocorrência de coprecipitação de sais de baixa solubilidade 
ocorre quando há aumento da quantidade de precipitação. 
b. Supersaturação
A precipitação que ocorre por meio da supersaturação se 
dá quando uma solução apresenta excesso de concentração de 
soluto, compondo um sistema de estado instável. Esse efeito 
pode ser minimizado por meio da adição de outro soluto ou pela 
agitação mecânica.
c. Pós-precipitação
A pós-precipitação pode ocorrer por meio da contaminação 
do licor-mãe, que torna o precipitado impuro. Pode ocorrer 
também em consequência da supersaturação do líquido 
sobrenadante. Como exemplo, na precipitação de cálcio como 
oxalato na presença de magnésio, o magnésio é coprecipitado 
juntamente com o oxalato de cálcio, nesse caso, o magnésio 
residual é pós-precipitado como oxalado de magnésio. A 
contaminação pela pós-precipitação tem maior impacto do que a 
contaminação ocasionada pelo coprecipitado.
d. Adsorção de superfície
A adsorção de superfície pode ocorrer por meio da presença 
de matérias indesejadas que são adsorvidas à superfície do 
precipitado principal. O processo de crescimento da partícula 
costuma diminuir a área de superfície.
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Critérios para análise 
gravimétrica
1° A amostra dever ser precipitada por completo:
2° A substância pesada deve apresentar composição 
conhecida.
3° O produto obtido deve ser puro e facilmente filtrado:
Em síntese, tem-se que algumas vantagens e desvantagens 
podem ser destacadas a respeito da aplicação da análise 
gravimétrica. Dessa maneira, as vantagens consistem em:
 • Procedimento experimental simples.
 • Processo de custos de execução acessíveis.
 • Metodologia de caráter específico.
 • O tempo gasto na aplicação é mínimo em relação a 
outras metodologias.
 • Os resultados obtidos são exatos e precisos.
Já as desvantagens da aplicação da análise gravimétrica são :
 • Procedimento passível de contaminação por meio de 
coprecipitação, adsorção de superfície, oclusão e pós-
precipitado.
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 • A metodologia não se aplica no caso de determinações 
qualitativas.
 • Os métodos de análise gravimétrica apresentam, em 
alguns casos, menor seletividade. 
Figura 3 – Esquema geral da análise gravimétrica
Fonte: Associação da Indústria Automóvel (2015).
Aplicações da gravimetria 
Uma aplicação inicial que pode ser destacada para os 
processos de gravimetria é a análise de minérios.
A análise de minérios de ferro por meio da gravimetria 
é realizada por meio da adição em excesso de carbonato de 
sódio, CaCO3, e, em seguida, o resíduo obtido é dissolvido em 
uma solução diluída de ácido clorídrico, HCl. Essa solução é 
então evaporada até que seja seca, pelo período de 1 hora, na 
temperatura de 110°C. As substâncias solúveis são removidas 
por meio da adição de uma solução de água e ácido clorídrico 
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na razão de 10:1. Esse sistema é filtrado com o papel de filtro, 
o resíduo é lavado com solução quente de ácido clorídrico na 
concentração de 2% v/v e, posteriormente, é lavado com água 
quente. O filtrado passa por um processo de evaporação, e ao 
composto obtido na filtração, adiciona-se uma solução composta 
de ácido sulfúrico, H2SO4, em 50% v/v e 10 mL de fluoreto de 
hidrogênio, FH. Posteriormente, são realizados os processos de 
evaporação e filtração até que o peso obtido na balança analítica 
seja constante. Esse peso obtido é o valor que representa a 
quantidade da amostra que foi determinada. 
Figura 4 – Minério de ferro
Fonte: Pixabay.
Outra aplicação importante para a sociedade diz respeito à 
análise de materiais industriais.
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A análise gravimétrica, nesse caso, é aplicada na 
determinação da espessura de tintas. Essa metodologia envolve 
a pesagem da peça inteira antes e após a pintura, e, em seguida, 
a espessura da tinta é calculada pela equação:
Em que:
m → peso, em mg, do material de revestimento.
d → densidade. 
A → área pintada.
Ainda, é possível empregar a gravimetria em instrumentos 
de calibração. 
As análises gravimétricas são aplicadas na calibração de 
alguns instrumentos, como a calibração de balanças analíticas.
Figura 5 – Balança analítica 
Fonte: Wikimedia Commons.
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Na análise elementar de compostos inorgânicos, as 
análises gravimétricas são empregadas na determinação de 
compostos inorgânicos como níquel, cromo, alumínio, entre 
outros compostos.
No caso do níquel, é precipitado como dimetilglioxima de 
níquel pela adição de solução alcoólica de glioxima e amônia 
aquosa. Em seguida, o precipitado é filtrado, e o resíduo é seco 
até peso constante.
Figura 6 – Dissolução de níquel
Fonte: Wikimedia Commons.É possível visualizar, ainda, a aplicação desse processo na 
medição de elementos essenciais nos alimentos vegetais.
A gravimetria de volatilização é bastante utilizada na 
determinação de elementos essenciais em alimentos, como o 
teor de umidade, lipídios, proteínas e cinzas em alimentos. Para 
isso, emprega-se o método gravimétrico após a extração dos 
compostos.
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Figura 7 – Alimentos
 
Fonte: Pixabay.
 • Estimativa de dióxido de enxofre SO2 em refrigerantes
A amostra é inicialmente titulada com a solução-padrão 
de hidróxido de sódio, NaOH, usando vermelho de metila como 
indicador, e o ponto final é a formação da cor amarela. Em 
seguida, é adicionado 10% de solução de cloreto de bário, BaCl2, 
até que se forme um precipitado de cor branca, esse precipitado 
é filtrado para seja coletado o resíduo. Esse resíduo é seco a 110 
°C até se obter um peso constante.
 • Estimativa do íon cloreto no abastecimento de água 
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Figura 8 – Estação de tratamento de água
Fonte: Wikimedia Commons.
RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu 
mesmo tudinho? Agora, só para termos certeza de 
que você realmente entendeu o tema de estudo 
deste capítulo, vamos resumir tudo o que vimos. 
Você deve ter aprendido que a gravimetria é um 
método da química analítica quantitativa que envolve 
as metodologias de gravimetria por precipitação, 
em que o precipitado formado constitui o analito, 
a gravimetria pelo método de volatilização, no 
qual a separação dos compostos é realizada por 
meio da presença de compostos voláteis, a análise 
gravimétrica por eletrólise, baseada na formação da 
deposição dos metais constituintes, e a gravimetria 
de partículas, realizada a partir da filtração dos 
compostos obtidos. Vimos também os fatores 
que agregam impurezas a essas metodologias, 
como a coprecipitação, a supersaturação, a pós-
precipitação e a adsorção de superfície, bem como 
os critérios empregados na gravimetria, como 
o processo de precipitação que deve ocorrer de 
maneira completa, o produto deve ter alto grau de 
pureza e sua massa deve ser determinada por uma 
balança analítica, e as vantagens e às desvantagens 
desse tipo de aplicação. 
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Termogravimetria 
OBJETIVO
Neste capítulo, vamos entender o histórico da 
termogravimetria e como ela deve ser aplicada. 
E então? Motivado para desenvolver esta 
competência? Então, vamos lá. Avante!
Histórico da termogravimetria
Com o objetivo de se alcançar o conhecimento de 
maneira detalhada sobre as mudanças que envolvem o que o 
aquecimento pode inferir como consequências sobre a massa 
das substâncias, e assim se estabelecer uma faixa de temperatura 
na qual o composto inicia o seu processo de decomposição e 
prosseguir para os eventos de desidratação, oxidação, fusão e 
demais eventos térmicos, foram iniciados os estudos por muitos 
pesquisadores no século XX, que se empenharam na construção 
detalhada de um esquema que definisse ponto a ponto a 
ocorrência desses eventos. 
IMPORTANTE
A técnica da termogravimetria foi utilizada pela 
primeira vez em 1907, por Tuchot, na construção 
de uma curva de decomposição térmica de pitiras, 
pedra composta por pirite de ferro. Em 1912, os 
pesquisadores Georges Urbain e Charles Boulanger 
desenvolveram uma balança qlcomposta por 
compensação eletromagnética, para analisar o 
processo de eflorescência de sais hidratados. 
A primeira termobalança foi o instrumento analítico 
idealizado, construído e descrito pelo pesquisador japonês Kotara 
Honda, em 1915. Com esse instrumento foi possível analisar as 
curvas de decomposição térmica de substâncias como sulfato de 
manganês, MnSO4.4H2O, e anidrido crômico, CrO3. 
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O trabalho desenvolvido por Honda foi imprescindível para 
que futuramente a técnica da termogravimetria fosse possível de 
existir, realizando uma pesagem contínua da amostra analisada, 
ao passo que esta fosse aquecida.
Com o passar dos anos, essa técnica foi sendo aprimorada. 
Em 1926, o pesquisador Guichard introduziu o uso de fornos 
aquecidos eletricamente, e, na tentativa de conseguir obter curvas 
termogravimétricas em uma condição de atmosfera que fosse 
composta por gases. Rigolet, em 1934, começou a disseminar a 
concepção de que a posição do forno fosse invertida e estivesse 
localizado na parte superior, e, as porta-amostras, na porção 
inferior. Dessa maneira, seria possível que os inconvenientes 
provocados pelas correntes de convecção fossem minimizados. 
VOCÊ SABIA?
O pesquisador Vallet, em 1935, começou sua 
análise detalhada e sistemática acerca de fatores 
como a razão de aquecimento, a forma e a natureza 
do cadinho utilizado como porta-amostras, a 
velocidade de liberação e a natureza da composição 
das substâncias gasosas liberadas nas reações de 
decomposição. Ele obteve resultados promissores 
quanto ao emprego de amostras de sulfato de 
cobre, tendo um resultado linear nas temperaturas 
entre 20 a 600°C, com uma razão de 8,33°C por 
hora. Dessa maneira, foram necessários três dias 
até que o forno atingisse a temperatura de 600°C.
Por fim, em 1964, H. G. Wiedemann relatou o sistema 
termoanalisador Mettler, que tinha a capacidade de registrar 
de maneira simultânea as curvas obtidas nas análises de 
termogravimetria, análise termogravimétrica diferencial e 
análise térmica diferencial, tendo o tempo versus a temperatura 
em condições atmosféricas estáticas ou dinâmicas e também 
com a possibilidade de estarem sob vácuo. 
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Conceito de termogravimetria 
A termogravimetria é um tipo de análise térmica; esta, por 
sua vez, é um ramo da química analítica que estuda os materiais 
e as suas propriedades, bem como suas variações em relação 
à mudança de temperatura. Os métodos termométricos são 
ferramentas analíticas distintas,  vários métodos comumente 
usados são diferenciados uns dos outros pela propriedade 
que é medida conforme listado a seguir. Os dados obtidos são 
expressos em formas de curvas e são registradas de maneira 
contínua, sendo considerados dados térmicos. 
Métodos termogravimétricos mais comuns e as suas 
proprieadades de medidas:
 • Análise termogravimétrica (TGA) – avalia a mudança de 
peso/massa.
 • Análise termogravimétrica diferencial (DTG) – avalia a 
taxa de mudança de massa.
 • Análise térmica diferencial (DTA) – avalia a diferença de 
calor absorvido ou liberado.
 • Titulações termométricas – avaliam a mudança de 
temperatura.
 • Análise térmica dielétrica (DETA) – avalia a 
permissividade dielétrica e o fator de perda.
 • Calorimetria diferencial de varredura (DSC) – avalia a 
diferença de calor.
 • Dilatometria (DIL) – avalia a mudança de volume.
 • Análise mecânica dinâmica (DMA) – avalia a rigidez 
mecânica e o amortecimento.
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 • Análise de gás evoluída (EGA) – avalia os produtos de 
decomposição gasosa.
 • Análise instantânea de laser (LFA) – avalia a difusividade 
térmica e a condutividade térmica.
 • Análise termomecânica (TMA) – avalia a mudança de 
dimensão.
 • Análise termo-ótica (TOA) – avalia as propriedades 
óticas.
 • Derivatografia – método complexo em análises 
térmicas. 
Termobalanças 
Os instrumentos que permitem que seja realizada a pesagem 
de uma amostra de maneira contínua enquanto há uma variação 
de temperatura, seja o aquecimento e/ou o resfriamento, são as 
termobalanças. 
Uma termobalança é composta por:
 • Balança registradora
As balanças empregadas nessesistema geralmente são 
balanças elétricas da Cahn Instruments Co, por serem balanças 
que medem com exatidão, que se baseiam no princípio de 
balança nulo, além de possibilitar reprodução e apresentar um 
custo acessível. Essas balanças realizam a pesagem de maneira 
contínua e em equilíbrio, de forma que qualquer evento que 
ocorra e altere o peso da amostra seja detectado e registrado por 
meio de um arranjo compostopor um feixe luminoso fotoválvula, 
e então o equilíbrio do sistema é reestabelecido por meio da 
força exercida por um motor de torque magnético. Há também 
sistemas que utilizam balanças do tipo de deflexão de espirais 
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ou de feixes. Nesses tipos, a variação de peso das amostras é 
detectada por meio de um transformador diferencial de tensão 
linear ou outros tipos de transdutores. 
 • Forno
Em geral, os fornos operam em temperaturas que variam de 
100 a 1.200°C, e existem ainda fornos que atinjam temperaturas 
de 1.600°C ou até 2.400°C. 
 • Porta-amostras
As porta-amostras são selecionadas de acordo com o tipo 
de amostra analisada e a temperatura máxima que será aquecido 
o sistema. Os materiasis mais utilizados são alumínio, grafite, 
níquel, platina, quartzo, tungstênio, entre outros. 
 • Sensor de temperatura.
 • Programador da temperatura do forno.
 • Sistema registrador – computador com software.
 • Sistema de controle da atmosfera do forno.
 • Par termoelétrico ou um termômetro de resistência – 
determina a temperatura do forno e/ou da amostra.
De maneira geral, as curvas de variação de massa, que 
apresentam perda ou ganho de massa que ocorre em função 
da temperatura, possibilitam que o analista conclua sobre as 
condições de estabilidade térmica da amostra, bem como a sua 
composição, o comportamento dos compostos intermediários, e 
a composição e as características do resíduo final. 
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Análise termogravimétrica
A análise termogravimétrica (TGA) é um método de análise 
térmica em que as mudanças nas propriedades físicas e químicas 
dos materiais são medidas em função de duas variações entre a 
temperatura e o tempo, sendo a primeira variação em função 
da temperatura, tendo o aumento da temperatura e com a taxa 
de aquecimento constante, e a segunda variação possível em 
função do tempo, na variação de tempo, a temperatura é mantida 
constante, e assim avalia-se os ganhos e/ou as perdas de massa. 
VOCÊ SABIA?
A termogramivetria pode fornecer informações 
sobre fenômenos físicos, como transições de fase de 
segunda ordem, incluindo vaporização, sublimação, 
absorção, adsorção e dessorção.  Também pode 
fornecer informações sobre fenômenos químicos, 
incluindo quimissorções, dessolvatação, que é 
o processo de desidratação, decomposição e 
reações sólido-gás, como oxidação ou redução. 
De maneira geral, a TGA é uma técnica de natureza 
termoanalítica que compreende a variação de massa de um 
analito em relação à variação de temperatura programada em 
dado espaço de tempo. 
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Figura 9 – Aparelho de termogravimetria
Fonte: Wikimedia Commons.
Essa técnica tem como objeto de estudo investigar as 
curvas obtidas em relação às mudanças de peso da amostra, 
sejam elas ocasionadas por perdas ou ganhos de massa. 
Esse método envolve a mudança no peso do sistema sob 
exame à medida que a temperatura aumenta a uma taxa 
predeterminada, preferencialmente a uma taxa linear. O balanço 
térmico de registro automático fornece o registro manual de 
dados, bem como a curva de mudança de peso da amostra em 
relação à temperatura desta.  A técnica de termogravimetria 
tem sido largamente utilizada nos últimos anos, devido à fácil 
disponibilidade de termobalanças sofisticadas, automáticas 
e com registro contínuo. É considerada uma técnica confiável, 
robusta e muito precisa. A termogravimetria pode ocorrer em 
dois tipos, a dinâmica e a isotérmica.
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Termogravimetria dinâmica
Nesse tipo de análise, a amostra sofre aumento contínuo 
de temperatura, geralmente, linear com o tempo. 
Termogravimetria isotérmica 
Nesse tipo de análise, a amostra é mantida a uma 
temperatura constante por determinado período de tempo, 
durante o qual são observadas as variações de peso.
Aplicações da termogravimetria 
A TGA é bastante empregada na determinação de 
características específicas dos materiais, que variam de massa 
por meio da perda ou do ganho de peso devido a eventos de 
decomposição, oxidação e perdas de voláteis, como a perda de 
umidade. As aplicações mais comuns dessa técnica são:
a. Caracterização de materiais por meio da análise de 
padrões característicos de decomposição.
b. Estudos de mecanismos de degradação e cinética de 
reação.
c. Determinação do conteúdo orgânico de uma amostra. 
d. Determinação do conteúdo inorgânico em uma 
amostra como cinzas, que pode ser útil para corroborar 
estruturas materiais previstas ou simplesmente como 
análise química. É uma técnica especialmente útil 
para o estudo de materiais poliméricos, incluindo 
termoplásticos, termofixos, elastômeros, compósitos, 
filmes plásticos, fibras, revestimentos e tintas.
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e. Determinação da composição de misturas complexas:
e.1) Determina a pureza e a estabilidade térmica dos 
reagentes analíticos, incluindo cadeias primárias.
e.2) Determina a correção do erro na análise gravimétrica.
e.3) Nova composição de pesagem em análise gravimétrica 
e determinação de suas faixas de estabilidade térmica.
e.4) Pesagem de substâncias instáveis à temperatura 
ambiente, como as que absorvem dióxido de carbono (CO2) e 
água (H2O) do ar.
e.5) O estudo das propriedades dos materiais em relação 
aos métodos úteis para sua preparação.
e.6) Para avaliação de várias técnicas de filtração, como 
ignição de papel de enchimento, e assim por diante.
e.7) Descoberta de novos métodos de separação.
e.8) Estudar o comportamento de sublimação de várias 
substâncias.
Fatores instrumentais que afetam as curvas 
termogravimétricas 
 • Razão de aquecimento do forno
Em termos gerais, quando há a diminuição da razão de 
aquecimento do forno, como consequência, ocorre a redução 
da temperatura aparente das reações de decomposição. Dessa 
maneira, será possível visualizar nas curvas termogravimétricas, 
a redução acentuada nos eventos de decomposição aparente 
e no ponto em que a reação é finalizada. Em contrapartida, 
essas consequências são de menor impacto no caso de reações 
que ocorrem rapidamente ou das que são classificadas como 
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irreversíveis. Pode-se inferir também que a razão de aquecimento 
interfere, de modo que os compostos intermediários são de fácil 
detecção. 
 • Atmosfera do forno
Ao registrar uma curva termogravimétrica, uma amostra 
pode liberar compostos gasosos ou até mesmo reagir com 
algum dos componentes da atmosfera na qual o sistema interior 
do forno está envolvido. Para o caso no qual há liberação de 
substâncias gasosas, ocorre uma dissociação da amostra até que 
sua pressão de dissociação seja igual à pressão parcial do gás que 
está circundando. Caso a pressão do gás aumente, a velocidade 
da reação reduzirá. Dessa maneira, a curva termogravimétrica 
é diretamente influenciada pela natureza dos produtos da 
decomposição e o tipo de atmosfera que é empregado, pois 
estes são fatores que influenciam na atmosfera do forno. 
 • Geometria do suporte das amostras e do forno.
Características da amostra que afetam as curvas 
termogravimétricas.
 • Massa da amostra
Quanto maior for a massa da amostra utilizada, maior tende 
a ser a temperatura inicial necessária para que se inicie o evento 
de decomposição térmica, assim como maior será a temperatura 
final, com exceção dos casos em que ocorrer decomposição 
exotérmica.
 • Tamanho de partículas
Sabe-se que o tamanho da partícula tende a provocar 
alterações significativas nas curvas termogravimétricas, porém a 
influência desse fator não foi completamente elucidada. Assim, 
em termos gerais, a redução do tamanho da partícula tende a 
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apresentar com consequência a redução das temperaturas de 
inicio e fim das reações de decomposição.
 • Solubilidade dos gases liberados na própria amostra
No caso da solubilidade de gases em sólidos, pode haver 
limitações para a aplicação do método termogravimétrico,visto ser um interferente que não apresenta possibilidade de 
eliminação ou de medição.
 • Calor da reação
O calor que envolve as reações que acontecem com a amostra 
influenciam em alguns aspectos das curvas termogravimétricas, 
visto que a igualdade preconizada entre a temperatura do forno 
e a da amostra é alterada. Em alguns casos, tal alteração pode 
apresentar como consequência que a temperatura seja maior 
nas reações exotérmicas, e uma temperatura seja menor em 
reações endotérmicas.
 • Compactação da amostra.
 • Natureza da amostra.
 • Condutividade térmica da amostra
A condutividade térmica das amostras é um fator 
que influencia na curva termogravimétrica, sendo de difícil 
explanação, por ser dependente do tamanho de partícula que, 
por sua vez, depende da compactação a que foi submetida, e 
depende dos processos de fusão, conversão em substâncias 
distintas, sinterização e estufamento, que podem ocorrer com a 
amostra. 
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RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu 
mesmo tudinho? Agora, só para termos certeza de 
que você realmente entendeu o tema de estudo 
deste capítulo, vamos resumir tudo o que vimos. 
Você deve ter aprendido que a termogravimetria 
teve sua gênesis por meio da necessidade de 
se determinar os eventos que ocorriam com a 
massa de uma substância em relação àexposição 
da temperatura e a uma razão de tempo. Que 
o desenvolvimento da pesquisa em busca do 
aprimoramento de uma termobalança foi fator 
imprescindível para que os aparelhos modernos 
que possibilitam a realização das análises 
gravimétricas nos dias atuais fossem facilitados. 
Vimos a composição da termobalança que, além de 
apresentar um forno, sua localização é importante 
e pode influenciar na análise a ser realizada. 
A termogravimentria pode ocorrer de duas 
maneiras, sendo isotérmica quando a temperatura 
é constante e o tempo é variável, ou pode ocorrer 
de maneira dinâmica, sendo a temperatura variável 
em relação à razão tempo constante. 
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Gravimetria por precipitação
OBJETIVO
Neste capítulo, vamos entender o princípio da 
análise gravimétrica por precipitação, bem como 
o caráter do precipitado e a aplicação dessa 
metodologia, bem como as características ideais 
dos reagentes precipitantes e do precipitado 
formado. E então? Motivado para desenvolver esta 
competência? Então, vamos lá. Avante!
Conceito de gravimetria por 
precipitação
A gravimetria por precipitação consiste na conversão do 
analito em um precipitado de caráter pouco solúvel, que, após 
usa formação, passa pelos processos de filtração, lavagem e 
retirada de impurezas que possam estar presentes. O produto 
obtido apresenta composição conhecida, e, após tratamento 
térmico apropriado, é pesado na balança analítica. 
EXEMPLO
A Association of Analytical Chemists indica como 
metodologia de precipitação para determinação da presença 
de cálcio em amostras de água que se adicione em excesso o 
ácido oxálico, H2C2O4, em uma solução aquosa que contenha 
o analito. Em seguida, adiciona-se amônia, NH3, que, ao reagir 
com o ácido oxálico, ocorrerá um processo de neutralização, e 
assim ocasionará a precipitação de maneira íntegra do cálcio 
que estiver presente na amostra, formando o oxalato de cálcio, 
CaC2O4. Observe a reação a seguir:
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O precipitado de oxalato de cálcio obtido é filtrado, por 
meio da utilização de um cadinho de filtração, seco e calcinado, 
processo que realiza a conversão por completo do oxalato de 
cálcio precipitado em óxido de cálcio, da seguinte maneira:
Em seguida, aguarda-se o resfriamento da amostra e 
realiza-se a pesagem, para se obter a massa de óxido de cálcio. 
Características de precipitados e 
reagentes precipitantes
Em termos ideais, um agente precipitante gravimétrico 
deve reagir de maneira específica ou seletiva com o analito. 
Os reagentes de caráter especifico, que reagem apenas com 
uma espécie química, são raros, mas os mais comuns são os 
reagentes seletivos, estes reagem com uma quantidade de 
espécies químicas limitada. Um reagente precipitante, para que 
seja considerado ideal e, ao interagir com o analito, promova a 
formação do produto, além de reagir de maneira específica ou 
seletiva, deve apresentar as seguintes características:
1. Ser facilmente filtrado e lavado, para que contaminantes 
possam ser removidos.
2. Apresentar solubilidade baixa, pois assim não ocorrerão 
perdas significativas do analito nos procedimentos de 
filtragem e lavagem.
3. Não deve ser reativo com os compostos que estão 
presentes na atmosfera.
4. Sua composição química deve ser conhecida, mesmo 
após os procedimentos de secagem e de calcinação. 
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Figura 10 – Filtração por funil de Büchner
Fonte: Wikimedia Commons.
Poucos reagentes usados como agentes precipitantes 
apresentam todas essas características desejáveis, pois 
sobretudo a solubilidade pode ser influenciada por solubilidade 
de compostos hidróxidos metálicos, efeitos do pH, efeitos 
do soluto não dissociado que influem na precipitação e na 
solubilidade de precipitados quando estão na presença de 
agentes complexantes.
Um exemplo de reagente específico é a dimetilglioxima, que 
precipita em soluções alcalinas apenas o íon Ni2+, e um exemplo 
de reagente de caráter seletivo é o nitrato de prata, AgNO3-, que 
precipita em meios ácidos os íons Cl-, Br-, I- e SCN-. 
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Filtração de precipitados e 
tamanho de partículas 
De modo geral, os precipitados formados apresentam 
partículas de tamanho grande, uma característica desejável para 
a realização de uma metodologia gravimétrica, visto que são 
partículas de fácil filtração e lavagem, para que as impurezas 
sejam retiradas. Outra vantagem desse tamanho de partícula é 
que esses precipitados costumam ser mais puros em relação aos 
que apresentam partículas menores.
Fatores que definem o tamanho de 
partículas de precipitados
O tamanho de partículas de uma substância sólida formada 
por meio da precipitação ocorre de maneira variada, podendo ser:
a. Suspensões coloidais, em que um coloide apresenta 
diâmetros inferiores a 10-4cm como tamanho de suas 
partículas sólidas. Por serem tão pequenas, não podem 
ser vistas a olho nu. São partículas que não têm a 
tendência de decantar com o emprego de soluções e 
são de difícil filtração, necessitando que o meio filtrante 
apresente um poro menor do que as partículas e, por 
esse motivo, o processo apresenta um período longo 
para ocorrer. Se uma suspensão coloidal for visualizada 
sob fonte de luz difusa, pode aparentar não ter 
nenhum sólido e ser bastante límpida, e a detecção das 
partículas pode ser feita por meio do direcionamento 
desse feixe de luz de maneia direta na solução. Assim, 
ocorre um fenômeno denominado efeito Tyndall, no 
qual o caminho do feixe de luz que atravessa a solução 
pode ser visto a olho nu, pois as partículas de coloide 
que estão ali presentes espalham a radiação visível. 
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Figura 11 – Suspensão coloidal 
Fonte: Wikimedia Commons.
b. Suspensões cristalinas, que apresentam partículas que 
têm como dimensões iguais ou superiores a ordem 
de décimos de milímetros. As partículas desse tipo de 
suspensão tendem a decantar de maneira espontânea 
e são de fácil filtração.
O estudo da formação de precipitados é realizado há muitos 
anos, entretanto, o mecanismo no qual ocorre ainda não é 
totalmente elucidado. Sabe-se que o tamanho da partícula formada 
no processo de precipitação é um fator que sofre influência das 
variáveis que envolvem o experimento, como a temperatura, as 
concentrações dos reagentes usados, a velocidade em que eles 
são misturados e a solubilidade do precipitado. A consequência 
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dessas variáveis pode ser determinada qualitativamente por 
meio da equação da supersaturação relativa:
Em que: 
Q → concentraçãodo soluto em qualquer instante.
S → solubilidade no equilíbrio.
De maneira geral, as reações de precipitação ocorrem 
lentamente, e até nos casos em que ao reagente precipitante é 
acrescentada gota a gota em uma solução que tenha o analito, 
há tendência de ocorrer a supersaturação. Experimentalmente, 
de acordo com o tamanho da partícula formada em um 
processo de precipitação, varia inversamente a supersaturação 
relativa média, no período no qual o reagente precipitante é 
adicionado. Dessa maneira, quando o valor obtido no cálculo 
da supersaturação relativa é grande, o precipitado tende a 
apresentar caráter coloidal, e, no momento em que o valor obtido 
na supersaturação é pequeno, o precipitado formado tende a ser 
um sólido cristalino. 
É necessário lembrar que uma solução saturada é 
conceituada como uma solução de caráter instável que apresenta 
concentração de soluto elevada, em relação à solução saturada, e, 
com o passar do tempo ou por algum estímulo externo, a solução 
passa de supersaturada a saturada, e forma o precipitado com o 
excesso de soluto.
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Formação de precipitado
A supersaturação relativa provoca um efeito no tamanho 
da partícula que pode ser elucidado por meio da análise 
da formação dos precipitados, que podem ocorrer por dois 
processos, nucleação e crescimento da partícula. Dessa maneira, 
o tamanho da partícula de precipitado formada será distinguida 
a partir do mecanismo de formação que for predominante. 
A formação do precipitado pelo processo de nucleação ocorre 
pela união de íons, átomos ou moléculas, abrangendo o mínimo 
em número dessas espécies químicas. Por vezes, esses núcleos 
tendem a se formar na superfície de sólidos contaminantes que 
estão presentes na suspensão; tais contaminantes podem ser de 
qualquer natureza, inclusive a poeira.
Após esse processo, pode ocorrer a nucleação adicional ou 
o crescimento dos núcleos que foram formados, o crescimento da 
partícula. Esse segundo processo ocorre de maneira competitiva 
e, a depender da predominância de um desses processos, temos 
o tamanho de partícula resultante. Se a nucleação adicional 
for a predominante, então se trata da formação de partículas 
pequenas, caso seja o crescimento de partículas, teremos a 
formação de partículas grandes. 
IMPORTANTE
Supõe-se que a velocidade que o processo de 
nucleação ocorre tende a aumentar de maneira 
considerável, de acordo com a elevação do grau 
de supersaturação relativa. Em contraponto, 
a velocidade no processo de crescimento de 
partícula é otimizada apenas quando o grau de 
supersaturação relativa é elevado. 
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Dessa maneira, quando ocorre a formação de precipitado 
por meio de uma supersaturação relativa elevada, o processo de 
nucleação compõe de maneira predominante, e há a formação 
de numerosas partículas pequenas, mas, quando a formação 
de precipitado se dá com a supersaturação relativa baixa, a 
velocidade de crescimento das partículas prevalece, e ocorre 
então a deposição de sólidos nas partículas já existentes, o que 
resulta em suspensão cristalina. 
Controle do tamanho das partículas
O controle do tamanho das partículas ocorre de maneira 
experimental. As variáveis envolvidas que tendem a minimizar a 
supersaturação, como o emprego de elevadas temperaturas que 
provocam o aumento da solubilidade do precipitado, a formação 
de soluções diluídas, que tende a minimizar a expressão da 
concentração do soluto, e a adição do reagente precipitante, 
que pode ser feita de maneira lenta e sob agitação adequada. 
Estas estão envolvidas no processo de formação de precipitados 
cristalinos.
A formação de partículas maiores pode se dar também por 
meio do controle de pH, visto que a solubilidade é dependente 
do pH. Como exemplo, a formação de cristais grandes que são 
facilmente filtráveis, como as partículas de oxalato de cálcio, 
que são obtidas na precipitação em soluções de caráter ácido 
e a adição de solução aquosa de amônia. Essa precipitação 
é continuada por meio do acréscimo lento da solução aquosa 
de amônia até o momento em que a acidez atinja valor menor 
e ocorra a remoção do oxalato de cálcio por completo. Esse 
precipitado ocorre por meio da deposição de partículas solidas 
formadas na primeira etapa. Lamentavelmente, a maioria dos 
precipitados não são formados como cristais em condições 
laboratoriais normais. 
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Precipitados coloidais
A formação de partículas coloidais de maneira isolada 
é muito pequena, de modo que não são retidas no processo 
de filtração comumente empregado. Essas partículas podem 
ser aglomeradas ou coaguladas, de forma que as partículas 
individuais desses coloides gerem massa amorfa, que possibilita 
o processo de decantação. 
1. Coagulação de coloides
A coagulação pode ser atingida por meio dos processos de 
aquecimento, agitação ou adição de algum eletrólito à solução. 
Para que esse procedimento seja realizado, é necessário saber 
que as suspensões coloidais são estáveis, em consequência de 
que todas as partículas que compõem um coloide são carregadas 
com carga positiva ou negativa, e essas cargas, por sua vez, são 
decorrentes dos íons do tipo cátions ou ânions, que se ligam à 
superfície das partículas. Além disso, não tendem a passar pelo 
processo de coagulação de maneira espontânea. 
Figura 12 – Coloide coagulado 
Fonte: Skoog et al. (2014).
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Assim, a representação de partículas coloidais é feita por 
meio da observação das cargas elétricas que envolvem e a sua 
migração quando o sistema é submetido a um campo elétrico. 
Essa retenção de íons na superfície ocorre por meio da adsorção, 
processo no qual uma dada substância, seja ela gás, líquida ou 
sólida, fica retida na superfície de um sólido. 
Essa adsorção de íons que ocorre envolvendo um sólido 
iônico apresenta como responsável pelo crescimento dos cristais 
as forças normais de ligação. Dessa maneira, a coagulação de uma 
suspensão coloidal pode ser atingida por meio do aquecimento 
em um período curto, atrelada ao processo de agitação, assim as 
partículas adquirem energia cinética considerável para suportar 
altas temperaturas e superar a barreira que se dá pela formação 
da dupla camada. 
Figura 13 – Partícula coloidal em suspensão de cloreto de prata presente em uma solução de 
nitrato de prata
Fonte: Skoog et al. (2014).
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2. Peptização de coloides 
O processo que ocorre quando um coloide que está coagulado 
retorna à sua forma dispersa é chamada de peptização. Quando 
um coloide é submetido ao processo de lavagem, uma porção 
do eletrólito que foi responsável por favorecer a sua coagulação 
é eliminada, e a porção líquida interna fica em contato direto 
com as partículas sólidas do sistema, assim a subtração desse 
eletrólito provoca o efeito de aumento da camada contra-íon, 
e as foças de repulsão atuantes são as principais responsáveis 
pela promoção da peptização. Nesse processo, as partículas se 
desprendem uma das outras, a começar da porção coagulada, 
nesse processo, as lavagens começam a apresentar aspecto 
turvo. 
IMPORTANTE
O analista químico que deseja trabalhar com 
coloides na forma coagulada precisa realizar a 
eliminação de contaminações por meio da lavagem, 
que pode ser realizada por meio do emprego de 
uma solução que apresente eletrólitos que sejam 
voláteis, e, após a lavagem do precipitado, será 
volatilizado no processo de secagem ou calcinação.
Um exemplo é a lavagem com solução de ácido nítrico 
diluída de precipitado de cloreto de prata, como o precipitado 
é contaminado pelo ácido, não são geradas consequências, pois 
esse ácido é volatilizado no processo de secagem. 
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3. Tratamento experimental de precipitados coloidais
Visto que a precipitação de coloides é realizada a partir de 
soluções que contêm eletrólitos que garantam a coagulação sob 
aquecimento e agitação,o processo de filtração tende a melhorar 
as características deste, quando é deixado em repouso por um 
período ou em contato com a solução na qual foi formado. Nesse 
sentido, há a ocorrência das ligações, ainda que fracas, entre 
as moléculas de água e o precipitado, que, nesse momento, 
aparentam estar desconectadas, esse processo é denominado 
digestão, e tem como consequência uma massa mais espessa e 
facilmente filtrável. 
4. Precipitados cristalinos
Os precipitados cristalinos são comumente de fácil 
filtração e purificação, em comparação com os coloides na 
forma coagulada. O tamanho de partícula que os precipitados 
cristalinos apresentam é individual, e, dessa maneira, o processo 
de filtragem é passível de ser realizado de maneira controlada. 
46 ANÁLISE QUÍMICA
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RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu 
mesmo tudinho? Agora, só para termos certeza 
de que você realmente entendeu o tema de 
estudo deste capítulo, vamos resumir tudo 
o que vimos. Você deve ter aprendido que a 
gravimetria por precipitação é constituída pela 
interação entre uma amostra que contém o 
analito e o reagente precipitante, que provocarão 
a precipitação desse analito, e assim ele poderá 
ser determinado. O reagente precipitante desse 
ser seletivo ou específico e o precipitado formado 
devem apresentar como características ideais 
ser facilmente filtrado e lavado, apresentar 
solubilidade baixa, não deve ser reativo com os 
compostos que estão presentes na atmosfera 
e composição química deve ser conhecida até 
mesmo após os procedimentos de secagem e de 
calcinação. Que alguns fatores são determinantes 
para que o precipitado apresente o aspecto de 
uma suspensão coloidal ou de uma suspensão 
cristalina, como as dimensões das partículas 
presentes, que a relação que entre a concentração 
do soluto e a solubilidade no equilíbrio resultam na 
supersaturação relativa. 
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Eletrodeposição
OBJETIVO
Neste capítulo, vamos entender o conceito de 
eletrodeposição e como ela funciona. E então? 
Motivado para desenvolver esta competência? 
Então, vamos lá. Avante!
Conceituando a eletrodeposição
A eletrodeposição é também conhecida como 
eletrogravimétria, e ocorre por meio da deposição eletrolítica, 
que caracteriza um tipo de determinação gravimétrica para os 
metais. 
De maneira geral, o metal é depositado na porção que 
é o cátodo, normalmente o de platina, que tem sua massa 
previamente estabelecida por meio da pesagem em balança 
analítica. 
Existem alguns métodos de eletrodeposição que utilizam a 
deposição anódica, um exemplo dessa aplicação é a determinação 
de chumbo na forma de dióxido de chumbo em platina ou em 
cloreto, como cloreto de prata em prata. 
São dois tipos de métodos que são empregados na 
eletrodeposição, a eletrodeposição de potencial controlado e a 
eletrodeposição sem controle de potencial. 
48 ANÁLISE QUÍMICA
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Eletrodeposição sem controle de 
potencial
Na eletrogravimetria sem controle de potencial, na porção 
do cátodo, os processos eletrolíticos ocorrem sem empenho de 
trabalho, para que haja controle no potencial do eletrodo em 
que ocorre o esforço. 
Nesse sistema, o equipamento utilizado é bastante simples 
e barato, e não necessita que o operador esteja atento ao seu 
funcionamento em tempo integral. Nessa metodologia, aplica-se 
na célula um potencial que é preservado constante, por toda a 
eletrólise. 
Equipamento
O equipamento usado na eletrodeposição sem o controle 
de potencial, na porção do cátodo, esta é composta por uma 
célula apropriada junto à uma bateria que tem corrente contínua 
entre 6 a 12 volts, esta voltagem plicada na célula é moderada 
pelo resistor variável, representado por R, há também um 
medidor de corrente e um voltímetro que demonstram a corrente 
aproximada e a tensão que é aplicada ao sistema. 
No caso da eletrólise analítica, o sistema tem a tensão 
ajustada pelo potenciômetro que viabilizará corrente em diversos 
décimos de ampère, dessa maneira, a voltagem é sustentada 
perto do nível inicial até o momento em que a eletrodeposição 
seja finalizada. 
49ANÁLISE QUÍMICA
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Figura 14 – Equipamento de eletrodeposição de metais sem o controle de potencial
 
Fonte: Borges (2014).
Células de eletrólise
Uma célula de eletrólise é composta por um eletrodo de 
trabalho que está contido em uma área consideravelmente 
grande, com uma rede de formato cilíndrico, composta de 
platina de proporções de 6 cm de comprimento e entre 2 a 3 cm 
de diâmetro. 
Os cátodos que compõem o sistema são os responsáveis 
por formarem uma rede de platina ou de outras ligas metálicas, 
normalmente, o ânodo apresenta um formado de barra sólida 
de agitação de platina, que é localizado dentro do cátodo, e a 
conexão entre eles é realizada por meio do circuito externo. 
50 ANÁLISE QUÍMICA
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Propriedades físicas de precipitados 
eletrolíticos
Em termos ideais, os metais que se depositam por meio do 
método eletroanalítico precisam ter a característica de ser um 
aderente robusto, de aspecto uniforme e espesso, garantindo 
que possam passar pelos processos de lavagem, secagem e 
pesagem, sem que ocorra a redução de sua quantidade por meio 
do manuseio mecânico ou por influência do ar atmosférico. 
VOCÊ SABIA?
De maneira geral, todo deposito metálico que 
seja adequado apresenta-se como grânulos finos 
e de brilho metálico, no caso da formação, e 
precipitados de caráter esponjoso, seja na forma 
de pó ou em flocos, costumam apresentar grau 
de pureza menor, bem como a aderência, em 
comparação aos depósitos que são granulados. 
As características que estão diretamente ligadas a esses 
aspectos são de natureza física:
 • Densidade de corrente.
 • Temperatura.
 • Presença de agentes complexantes.
Assim, pode-se concluir que os depósitos mais adequados 
se formam por meio de densidades de corrente baixas, em geral, 
inferiores a 0,1 mA cm-2, sob agitação branda, e a temperatura 
deve ser avaliada de maneira experimental. 
Normalmente, quando ocorre a deposição dos metais 
por meio de soluções compostas por complexos metálicos, há 
a formação de um filme de aspecto aderente e uniforme, que 
51ANÁLISE QUÍMICA
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se deposita inicialmente por íons simples, um exemplo de 
complexos que promovem a formação de depósitos de melhores 
características são os complexos de cianeto e amônia. 
Aplicação do método
Em termos práticos, a metodologia da eletrogravimetria é 
aplicada da seguinte maneira:
1° A eletrólise ocorre conforme o potencial de célula 
constante.
2° Este processo é limitado à separação de cátions que são 
de fácil redução, e os cátions de maior dificuldade de redução 
aos íons de hidrogênio ou íon nitrato.
Esse segundo fator é um aspecto limitante, baseado na 
variação de corrente que ocorre, como exemplo, a queda da 
corrente e do potencial do cátodo no decorrer do processo de 
eletrólise. Essa diminuição de corrente pode ocorrer em relação 
ao processo de redução dos cátions a íons hidrogênio, isso 
resulta em excesso de ácido na solução, que provoca na corrente 
uma quebra de limitação de polarização, assim ela não será mais 
limitada por influência da polarização de concentração ou pela 
codeposição que ocorre de outros íons, até o momento em que 
o processo seja completo. 
IMPORTANTE
Nesses casos, são aplicáveis despolarizadores, 
espécies químicas que apresentam facilidade 
em ser reduzidas ou oxidadas, e auxiliam na 
manutenção do potencial do eletrodo de trabalho 
em uma medida que expresse valor baixo e 
contínuo, prevenindo que reações interferentes 
ocorram. Um exemplo de despolarizador é o íon 
hidrazina. 
52 ANÁLISE QUÍMICA
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Há uma limitação evidenciada pela falta de seletividade no 
método da eletrogravimentria sem controle de potencial, ainda 
assim, é uma metodologia de grande importância experimental. 
Veja, no quadro a seguir, os elementos que são determinados 
pelo empregodessa metodologia.
Quadro 1 – Aplicações da eletrodeposição sem controle de potencial
Analito
Forma do 
elemento que 
foi pesado
Cátodo Ânodo Condições
Ag+ Ag Pt Pt
Solução alcalina de 
CN-
Br- AgBr Pt Ag
Cd2+ Cd Cu em Pt Pt
Solução alcalina de 
CN-
Cu2+ Cu Pt Pt
Solução de H2SO4/
HNO
Mn2+ MnO2 Pt Pt placa
Solução de HCOOH/
HCOONa
Ni2+ Ni Cu em Pt Pt Solução amoniacal
Pb2+ PbO2 Pt Pt Solução de HNO3
Zn2+ Zn Cu em Pt Pt
Solução de ácido 
tartárico
Fonte: Skoog et al. (2014).
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Eletrodeposição de potencial 
controlado
Na eletrogravimetria de potencial controlado, o potencial do 
eletrodo é controlado de maneira automática, e os instrumentos 
empregados são os potenciostatos. Nesse método, o eletrodo 
de trabalho é o cátodo, e o analito que se deposita é um metal, 
bem como há a aplicação de um eletrodo de trabalho que seja 
do tipo anódico e os depósitos que são formados não sejam 
metálicos. Um exemplo dessa aplicação pela deposição anódica 
é a determinação de íon Br- diante da formação do brometo 
de prata, AgBr, e íon manganês Mn2+ que formam o composto 
dióxido de manganês, MnO2.
Equipamento 
O equipamento empregado na eletrodeposição de potencial 
controlado é mais sofisticado em relação ao equipamento utilizado 
na eletrodeposição sem controle de potencial. A constituição do 
sistema é de dois circuitos elétricos que são independentes e 
apresentam o eletrodo de trabalho em comum, compartilhado, 
o circuito apresenta uma fonte do tipo cc, um potenciômetro que 
a variação da tensão aplicada entre o eletrodo de trabalho e o 
contraeletrodo, o circuito de controle que tem um eletrodo de 
referência, um voltímetro digital que seja de alta resistência e o 
eletrodo de trabalho. Como a resistência elétrica desse circuito 
de controle é grande, todo o fornecimento de circuito para 
eletrólise é fornecido por esse circuito, e, por fim, há o circuito de 
controle que realiza o monitoramento contínuo da voltagem que 
há entre o eletrodo de trabalho e o de referência.
Nessa metodologia, é empregado um arranjo para que a 
eletrodeposição seja de potencial controlado, como a presença 
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de um voltímetro digital, que realiza o monitoramento do 
potencial que há entre o eletrodo de referência e o eletrodo de 
trabalho. Dessa maneira, quando é aplicada uma tensão entre 
estes eletrodos, ocorre uma variação em decorrência do ajuste 
do contato do potenciômetro que mantém o eletrodo de trabalho 
em um potencial constante em relação ao eletrodo de referência. 
A corrente do eletrodo de referência permanecerá no valor de 0 
por toda a eletrólise. 
Figura 15 – Arranjo para eletrólise com potencial controlado 
 
Fonte: Skoog et al. (2014).
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Células de eletrólise
As células de eletrólise empregadas na eletrodeposição de 
potencial controlado são semelhantes ao ilustrado na Figura 1. 
Normalmente, utiliza-se béqueres altos, e as soluções costumam 
ser agitadas por meio de agitadores mecânicos, para que, se 
a polarização da concentração for mínima, o ânodo costume 
rotacionar no mesmo sentido que o agitador mecânico. 
O eletrodo é composto por uma malha cilíndrica e metálica, 
feita de materiais como platina, cobre, latão ou outros metais. 
Bismuto, zinco e gálio são exemplos de metais que não se 
depositam de maneira direta sob a malha de platina sem provocar 
danos ao eletrodo. Em consequência disso, é empregada uma 
camada protetora de cobre sob o eletrodo de platina para que 
seja possível a realização da eletrodeposição desses metais. 
Cátodo de mercúrio 
O cátodo de mercúrio é empregado para que seja realizada 
a remoção de elementos que são reduzidos facilmente na etapa 
que antecede a eletrólise. Como exemplo, as substâncias de 
cobre, níquel, cobalto, cádmio e prata que são separadas nos 
eletrodos dos íons das substâncias como titânio, alumínio, metais 
alcalinos, fosfatos e dos sulfatos. 
Esses metais depositados são dissolvidos em mercúrio com 
pouca presença de hidrogênio, pois mesmo que sejam aplicados 
potencias de valores elevados, ocorre a precaução de que seja 
formado gás. Esses metais que são dissolvidos no mercúrio 
formam uma substância denominada amálgama, um composto 
de importante aplicação em voltamentrias que estuda a relação 
que há em uma eletrólise entre a corrente, a voltagem e o tempo. 
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Figura 16 – Cátodo de mercúrio
 
Fonte: Wikimedia Commons.
As aplicações da eletrodeposição de potencial controlado, 
abrangem a separação e a determinação de compostos metálicos 
que apresentem diferentes potenciais de padrão, em décimos de 
volts. 
Como ocorre com as espécies químicas do bismuto, cobre, 
cádmio, chumbo, estanho e zinco, que apresentam a possibilidade 
de serem determinadas a partir de soluções que são depositadas 
de maneira sucessiva desses metais em um cátodo que seja de 
platina. 
Bismuto, cobre e chumbo são depositados por meio de 
soluções que contenham íons tártaro, quase neutras e que são 
complexadas ao estanho, para que a prevenção da deposição 
desse íon seja realizada previamente, então o cobre será a 
primeira substância a ser reduzida de maneira quantitativa, de 
acordo com a variação do potencial no cátodo, que demarcará 
-0,2 V, e, após realizada a pesagem, o cátodo é encoberto com 
cobre e é disposto novamente na solução e agora o bismuto é 
removido no valor de potencial de -0,4 V. 
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Em seguida, quando chumbo é depositado por completo no 
valor de potencial de -0,6 V, é adicionada amônia em excesso para 
que ocorra a deposição de cálcio e zinco, no valor de potencial 
de -1,2 V a -1,5 V. Como consequência, essa solução tem a acidez 
elevada e, neste momento, ocorre a decomposição do complexo 
que foi formado entre o estanho e o tártaro, e há a formação do 
ácido tartárico na forma não dissociada. Nesse momento, ocorre 
a deposição do estanho, com o valor de potencial de -0,65, e esse 
cátodo precisa ser substituído por outro que esteja limpo, caso 
contrário, ocorrerá a redissolução do zinco. 
Observe, no quadro a seguir, algumas aplicações realizadas 
para a separação por meio da eletrólise de potencial controlado.
Quadro 2 – Aplicações da eletrólise de potencial controlado
Metal Potencial X Esc Eletrólito
Demais elementos 
presentes
Ag +0,10
Ácido acético/tampão 
acetato
Cu e metais pesados
Cu -0,30 Tartarato hidrazina Cl
Bi, Sb, Pb, Sn, Ni, Cd, 
Zn
Bi -0,40 Tartarato hidrazina Cl Pb, Zn, Sb, Cd, Sn
Sb -0,35 HCl hidrazina a 70 °C Pb, Sn
Sn -0,60 HCl hidroxilamina Cd, Zn, Mn, Fe
Pb -0,60 Tartarato hidrazina
Cd, Sn, Ni, Zn, Mn, 
Al, Fe
Cd -0,80 HCl hidroxilamina Zn
Ni -1,10
Tartarato amoniacal + 
sulfito de sódio
Zn, Al, Fe
Fonte: Skoog et al. (2014).
EXEMPLO
Um processo de eletrodeposição que ocorre na natureza, 
comumente denominado galvanoplastia, no qual ocorre 
a deposição de uma camada de espessura fina de metais 
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na superfície de objetos metálicos ou não. Esse processo é 
considerado fonte de poluição para o meio ambiente, sobretudo 
para o ecossistema aquático, pois os efluentes gerados 
apresentam em sua composição metais pesados, como níquel, 
zinco, cobre e outros metais, que têm caráter tóxico e se acumulam 
nos lençóis freáticos e nos animais marinhos, principalmente 
nos peixes. A ingestão dessas substâncias pelos seres humanos 
pode provocar danos à saúde, como comprometimento da 
função renal, complicações pulmonares, osteoporose, mutações 
genéticas e até mesmo câncer. Há uma resolução nacional, a 
Conama n° 375/2005, que regulamenta a emissão de efluentes, 
devendo estes passarem por um tratamento físico-químico, a fim 
de minimizar os danos ao meio aquático e a preservação do meio 
ambiente.
Figura 17 – Ecossistema aquático
Fonte: Pixabay.
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RESUMINDO
E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu 
mesmo tudinho? Agora,só para termos certeza de 
que você realmente entendeu o tema de estudo 
deste capítulo, vamos resumir tudo o que vimos. 
Você deve ter aprendido que a eletrodeposição é 
um tipo de gravimetria que envolve a deposição 
eletrolítica para se determinar compostos 
metálicos ou não metálicos. Essa deposição ocorre 
de maneira geral no cátodo que é composto por 
platina, e ocorre a formação de uma camada 
fina de precipitado nesse eletrodo, previamente 
pesado, e, após a realização do experimento, é 
novamente pesado. Dessa maneira, é realizada 
a determinação da massa do analito que 
precipitou. Vimos que a eletrodeposição sem 
controle de potencial ocorre em um equipamento 
mais simples, e que o potenciômetro marca a 
voltagem em que as precipitações ocorreram. Já 
na eletrodeposição com controle de voltagem, o 
equipamento empregado é mais robusto e há a 
presença de eletrodo de referência, eletrodo de 
trabalho e de um arranjo para eletrólise. 
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de limpeza técnica contaminação por partículas de componentes 
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ANÁLISE térmica diferencial calorimentria exploratória diferencial. 
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