Análise Volumétrica ou Titimetria

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Análise Volumétrica ou Titimetria
Definição: É tipo de análise, mede-se volume de uma solução de concentração exata conhecida (padrão) necessário para reagir completamente com uma substância a ser determinada.
Vantagens: mais simples e rápidos que o método gravimétrico.
Desvantagens: menor precisão e exatidão.
Vidrarias de precisão comuns:
· Balão volumétrico
· Pipera volumétrica de um traço (tempo de 15s)
· Pipeta com dois traços (de sopro)
· Bureta
Titulação
O preparo da solução titulada é feito através da dissolução e aferição em volume conhecido (balão volumétrico), se retira então uma alíquota com volume exato, usando uma pipeta volumétrica. O titulado é antão transferido para o frasco de reação, Erlenmeyer, onde se adiciona em seguida o indicador. 
A titulação é a adição de pequenos volumes do titulante a partir de uma bureta
Analito: solução da qual se conhece a composição mas não a concentração.
Titulante: reagente ou solução cuja concentração é conhecida 
Ex: titulação de HCl com NaOH. O Titulante é a solução padrão de NaOH de concentração exatamente conhecida, onde o volume gasto é medido pela bureta. A solução de HCl possui concentração desconhecida, porém seu volume é conhecido, sendo medido por uma pipeta volumétrica.
Titulação Direta:
Aquela onde o analito é tratado como titulante e o volume de titulante necessário para a reação completa é medico.
Titulação do Branco:
É aquela onde o titulante é uma solução contendo todos os reagentes, exceto o analito, se medindo o volume necessário de tiulante usado e se subtraíndo o volume necessário para titular a amostra desconhecida
Requisitos para o método volumétrico:
· A reação deve ter estequiometria definida 
· Deve ser rápida e específica 
· Ao se completar a reação, deve se observar uma mudança de algumas propriedade da solução que seja facilmente detectável por observação visual (cor) ou métodos instrumentais. 
· A reação deve ser quantitativa, ou seja, o equilíbrio deve estar bem deslocado para o sentido dos produtos.
Padrão primário é um composto de elevada pureza química que serve como material de referência para os métodos titulométricos de análises químicas quantitativas, onde a precisão e exatidão dos resultados obtidos é criticamente dependente das propriedades físicas e químicas dos padrões primários. As soluções são preparadas através da dissolução de uma massa exatamente pesada do soluto em um volume definido, onde a concentração deve ser exatamente calculada. Requisitos de um padrão primário:
· Elevada pureza química 
· Estabilidade ao ar
· Ausência de água de hidratação, para que a composição do sólido não se altere com a umidade do ar 
· Custo acessível e disponibilidade de obtenção 
· Solubilidade adeuqada no meio 
· Massa molar eelevada para minimizar erros durante a medida de massa em balança analítica
Padrões secundários são empregados quando o uso de primários é limitado, sendo necessário descobrir a concentração exata dessas soluções através da comparação com soluções de padrão primário via titulação, pelo método denominado Padronização. São então compostos cuja concentração exata é obtida através da padronização com um padrão primário. 
Ele não preenche todos os requisitos exigidos de um padrão primátio, mas sua pureza pode ser estabelecida, assegurando condições apropriadas para analise titulométrica. Ex. NaOH, EDTA, AgNO
Uma solução padrão tem por caracterisitca:
· Ser suficientemente estável 
· Reagir rapidamente com o analito 
· Reagir completamente com o analito, para que o ponto final seja satisfatório 
· Reagir seletivamente com o analito 
A solução padrão age como titulante, sendo um reagente de concentração exatemente conhecida.
Determinando a concentração da solução padrão 
Método direto:
Uma quantidade de massa de um padrão primário é medido em uma balança analítica e em seguida dissolvido em solvente adequado e a solução obtida é levada a um volume conhecido em um balão volumétrico.
Padronização:
Uma solução padrão preparada é titulada contra uma quantidade de massa conhecida de um padrão primário ou contra um volume conhecido de uma solução padrão cuja concentração já foi determinada pelo método direto.
Ponto final
O ponto final da reação é definido como o momento em que ocorrem alterações perceptíveis na solução que contém o analito, ou seja, na solução que está sendo titulada. Essas mudanças são associadas à condição de equivalência química. Exemplos: 
· Alteração de coloração 
· Formação de precipitados 
O Ponto de equivalência (PE) é a quantidade equivalente ou estequiométrica do titulante que reage com o titulado, isso é, o ponto final teórico. 
O ponto final (PF) é quando se detecta a mudança brusca na propriedade escolhida (cor, potencial, pH). O PF assinala o ponto final experimental da reação. 
O ponto final é identificado através da adição de reagentes auxiliares, os indicadores (podem ser ácidos ou bases), que facilitam a percepção do PF. Esses reagentes evidenciam alterações de core quando atingido o PF. Assim se dá o Método colorimétrico.
Pode-se também realizar a titulação com auxilio de um eletrodo de pH no titulado, permitindo observar a variação de pH ao longo da titulação e traçar a Curva de Titulação.
Erro de titulação
O erro é calculado através da diferença entre o PE e o PF, podendo ser decorrente do consumo do titulante pelo indicador ou por mudanças de cor do indicador fora do PE exato.
Reações químicas em volumetria
Neutralização: reações ácido-base
Ex: NaOH e HCl
Precipitação: reações de formação de compostos pouco solúveis 
Ex: íon prata e íon cloreto formando AgCL(s) 
Complexação: Reações de formação de complexos 
Ex. Determinação de cálcio com EDTA
Óxido-redução: reações de óxido redução
Ex: determinação de hipoclorito com tiossulfato de sódio
Um indicador ácido-base são compostos orgânicos, isso é, ácidos ou bases extremamente fracos, que apresentam cores diferentes na forma ácida e básica. 
A sensibilidade do olho humano percebe a sobreposição de cores se a diferença de concentração for de aproximadamente 10x, de forma que :
Logo:
Faixas de transição e indicadores
· Fenolftaleína:
· pKa = 9,4 
· forma ácida: incolor 
· Forma básica: violácea 
· Faixa de transição: 8,4 – 10,4
· Alaranjado de metila 
· pKa = 3,5
· forma ácida: vermelha 
· Forma básica: alaranjada - amarelo
· Faixa de transição: 2,5 – 4,5 
· Azul de bromotimol 
· pKa = 7,1 
· forma ácida: amarelo 
· Forma básica: Azul
· Faixa de transição: 6,1 – 8,1 
O indicador a ser escolhido deve apresentar uma variação significativa de cor em torno do pH do ponto estequiométrico, ou ponto final da titulação, apresentando cores diferentes em sua forma HInd e Ind-. 
O indicado mais apropriado para uma titulação de neutralização é aquele que as concentrações de HInd e Ind- sejam iguais no ponto estequiométrico, pois para uma pequena variação do pH, uma das formas se apresentraá em concentração mais elevada, causando alteração na cor da solução.
A curva de titulação é um gráfico demonstrando como a concentração de um reagente ou outra propriedade física da solução, varia quando o titulante é adicionado ao analito. 
Titulações ácido-base podem ser de 3 tipos: 
· Ácido forte-base forte (PE em pH=7) 
· Ácido fraco- base forte (PE em pH>7)
· Ácido forte-base fraca (PE em pHimage4.png
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