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QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL ROTEIRO DE AULAS PRÁTICAS 2013 UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 2 ÍNDICE INTRODUÇÃO............................................................................................ 3 Segurança no laboratório........................................................................ 3 Prática 1: Pesagem.................................................................................... 6 VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO Prática 2: Preparo e padronização de solução de NaOH 0,10 mol L-1...... 9 Prática 3: Determinação do teor de ácido acético em vinagre.................. 13 Prática 4: Dosagem de H3PO4 em ácido fosfórico comercial.................... 16 VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO Prática 5: Determinação de cloreto em águas naturais............................. 22 VOLUMETRIA DE COMPLEXAÇÃO Prática 6: Determinação de cálcio e magnésio em águas naturais........... 26 VOLUMETRIA DE ÓXIRREDUÇÃO Prática 7:Análise de água oxigenada comercial....................................... 32 Prática 8:Determinação de cloro em água sanitária comercial................ 35 NATUREZA E FORMAÇÃO DOS PRECIPITADOS Prática 9: Análise gravimétrica de níquel.................................................. 38 UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 3 AGRADECIMENTOS Aos alunos Marco Antonio Baptista Valente e Renata de Carvalho Nunes dos Cursos de Licenciatura em Química e Engenharia Química do IQ/UERJ, respectivamente pelo incansável trabalho de teste, adaptação e revisão dos procedimentos laboratoriais. Ao CETREINA/UERJ pela concessão das bolsas de estágio interno que permitiu a finalização do presente trabalho. INTRODUÇÃO O objetivo geral desta disciplina é criar um ambiente que favoreça o aprendizado dos aspectos teóricos e práticos da Análise Quantitativa Clássica, visando uma melhor formação profissional, através de: manuseio e cuidados com materiais específicos, aptidão para o trabalho de precisão, capacidade de avaliar e operar resultados; organização, tenacidade, meticulosidade e compreensão dos fundamentos teóricos da prática. SEGURANÇA NO LABORATÓRIO Todo o laboratório químico é, potencialmente, palco de acidentes, a maioria de pequena importância, porém alguns com graves conseqüências. Estes “acidentes” não acontecem por acaso, sendo geralmente resultado de imperícia, desatenção ou falta de conhecimento do trabalho que vai ser realizado. Em função disso, apresentaremos a seguir algumas regras básicas de segurança para o trabalho em laboratório químico. Uma observação rigorosa das normas e precauções indicadas evitará a maioria dos acidentes e auxiliará os alunos a adquirirem UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 4 os hábitos de segurança que serão de grande valia não só no desenvolvimento das suas atividades acadêmicas como também nas profissionais. Regras básicas para o trabalho em laboratório 1. Seguir as instruções fornecidas pelo professor e/ou pelo técnico do laboratório. 2. Nunca trabalhar sozinho no laboratório. 3. Em caso de acidente, comunicar imediatamente ao professor ou ao técnico presente no laboratório. 4. O laboratório é seu ambiente de trabalho, de modo que, para sua segurança e dos demais, não brinque, fume, coma ou beba no laboratório. 5. Usar obrigatoriamente o guarda-pó (comprido, de algodão) que deve ser mantido abotoado. 6. Usar obrigatoriamente os óculos de segurança. 7. Não colocar sobre as bancadas de trabalho bolsas, agasalhos ou quaisquer outros objetos estranhos ao trabalho a ser realizado. 8. Não usar shorts, mini-saias e sandálias. Cabelos longos devem ser presos durante a realização das aulas práticas. 9. Não inalar ou provar produtos químicos. 10. Não deixar os frascos de reagentes destampados. 11. Frascos contendo solventes inflamáveis (acetona, álcool, éter) não devem ser deixados próximos a fontes de calor (chama, forno, etc) e nem expostos ao sol. 12. Antes de usar qualquer reagente, ler com atenção o rótulo do frasco para ter certeza de que aquele é o reagente desejado. 13. Não aquecer líquidos inflamáveis em chama direta. 14. Desligar sempre os bicos de gás após usá-los. 15. Cuidado ao aquecer objetos de vidro: o vidro quente tem a mesma aparência do frio. 16. Se algum ácido for derramado, lavar imediatamente o local. 17. Ao preparar soluções aquosas de um ácido, colocar o ácido concentrado na água, nunca o contrário. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 5 18. Nunca pipetar líquidos cáusticos ou tóxicos diretamente. Usar pipetadores ou peras de borracha. 19. Nunca jogar material sólido nas pias ou nos ralos. 20. Consultar o técnico responsável pelo laboratório quando houver necessidade de descartar reagentes químicos (líquidos ou sólidos), vidrarias e outros materiais. 21. Ao final das atividades, lavar toda a vidraria utilizada e guardá-la; deixar as bancadas limpas, torneiras fechadas e gás desligado. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 6 PRÁTICA 1 PESAGEM A pesagem em balanças mecânicas de pratos desiguais é mais rápida que a realizada em balanças de pratos iguais. O processo se fundamenta na pesada por substituição em balança de carga constante. O equilíbrio é obtido, não pela adição, mas pela retirada de pesos aferidos do travessão em proporção ao peso do objeto, por meio de cambiadores de peso. A sensibilidade desta balança torna-se constante e o deslocamento angular do travessão, assinalado por uma escala transparente, indica diretamente o peso do objeto. O deslocamento angular resulta de um pequeno desequilíbrio entre o peso do objeto e o total de pesos retirados. Antes de utilizar a balança, o aluno aprenderá a manusear os controles. As explicações serão dadas pelo auxiliar técnico ou pelo professor de laboratório. MÉTODOS DE PESAGEM (a) Pesagem direta Utilizada para determinar a massa de objetos ou materiais delimitados (cadinho, vidro de relógio, pesa-filtro, etc). (b) Pesagem por adição Utilizada para determinação da massa exata previamente estabelecida de sólidos a granel ou líquidos. (c) Pesagem por diferença Utilizada na determinação da massa de substâncias higroscópicas ou que se alterem em contato com o ar. Nesta prática serão realizadas somente pesagens por diferença, já que as pesagens direta e por adição já foram efetuadas na disciplina Introdução ao Laboratório de Química Analítica. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 7 PRÁTICA 1 PESAGEM POR DIFERENÇA 1. MATERIAL - Balança analítica com precisão de 0,1 mg. - Frasco pesa-filtro. - Lenço de papel. - Vidro de Relógio. 2. REAGENTES E SOLUÇÕES - Cloreto de sódio. 3. PROCEDIMENTO a) Verificar se a balança encontra-se nivelada a) Ligar a balança e verificar se a mesma encontra-se “zerada”. b) Pesar (pesagem direta) o frasco pesa-filtro contendo o sal a ser pesado (0,5000 g). c) Subtrair o valor obtido para a massa do pesa-filtro contendo o sal (item b) o valor da massa de sal que se pretende pesar. d) Retirar pouco a pouco pequenas porções de sal até atingir o valor desejado. e) Efetuar a leitura da massa. d) Ao final da leitura desligar a balança e limpá-la, caso necessário. OBSERVAÇÕES: 1) Manuseie o recipiente com auxílio de lenço de papel, para que agordura das mãos não passe para o pesa-filtro e ocasione erro na determinação da massa. 2) Mantenha sempre o prato da balança limpo. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 8 UERJ – INSTITUTO DE QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL Aluno:_____________________________________Data:_________Nota:_______ RELATÓRIO PRÁTICA 1: PESAGEM POR DIFERENÇA RESULTADOS Massa do pesa-filtro + sal (inicial) = _____________________g Massa do pesa-filtro + sal (residual) = ___________________g Massa de sal = _____________________g UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 9 PRÁTICA 2 PREPARO E PADRONIZAÇÃO DE SOLUÇÃO DE NaOH 0,1 mol L-1 1. MATERIAL - Bureta de 50,00 mL. - Frasco de plástico com capacidade de 500 mL. - Frascos erlenmeyer de 250 mL. - Pipeta graduada de 10,0 mL. - Pipeta volumétrica de 25,00 mL. - Balão volumétrico de 250,00 mL. - Proveta de 100 mL. - Cilindro graduado de 500 mL. - Becher de 400 mL. - Bastão e funil de vidro. 2. REAGENTES E SOLUÇÕES - Solução do indicador fenolftaleína. - Biftalato de potássio, KH(C8H4O4). 3. PROCEDIMENTO 3.1 PREPARO DE SOLUÇÃO 0,1 mol L-1 DE NaOH a) Colocar cerca de 300 mL de água destilada em um cilindro graduado com capacidade para 500 mL e transferir com pipeta graduada _______ mL de uma solução concentrada e límpida de hidróxido de sódio para o cilindro. b) Completar o volume com água destilada até o traço de referência e homogeneizar a solução. c) Colocar a solução preparada em um frasco de polietileno limpo e previamente rinsado com a mesma. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 10 3.2 PADRONIZAÇÃO PELO BIFTALATO DE POTÁSSIO PREPARO DA AMOSTRA a) Pesar, por diferença, em becher, 6,0 g de biftalato de potássio com precisão de 0,1 mg. b) Solubilizar o biftalato de potássio em água destilada, transferir quantitativamente para um balão volumétrico de 250,00 mL, completar o volume com água destilada até o traço de referência e homogeneizar. TITULAÇÃO a) Transferir com pipeta volumétrica 25,00 mL da solução preparada de biftalato de potássio para um erlenmeyer de 250 mL. b) Adicionar 75 mL de água destilada e o indicador, fenolftaleína. c) Rinsar a bureta com a solução de NaOH recentemente preparada. d) Encher a bureta com a solução de NaOH 0,1 mol L-1. e) Colocar o frasco de erlenmeyer contendo a solução de biftalato de potássio junto com o indicador sobre um fundo branco. f) Adicionar a base lentamente controlando a torneira da bureta. g) Próximo à virada do indicador, lavar as paredes do frasco erlenmeyer com água destilada e continue a adição da base, gota a gota até a obtenção da coloração rósea persistente do indicador. h) Anotar o volume de base consumido na titulação com precisão de 0,05 mL. i) Realizar ensaio em branco e calcular o volume real do titulante. j) Repetir a operação com outra alíquota da solução de biftalato de potássio. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 11 4. DADOS EXPERIMENTAIS Padronização I II III IV Volume da alíquota da solução de biftalato de potássio (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante gasto (mL) Volume gasto no ensaio em branco (mL) Volume real de NaOH (mL) Volume médio de NaOH (mL) 5. CÁLCULOS Calcular a concentração da solução padrão de NaOH em mol L-1, % m/v e ppm. Reação: HK(C8H4O4) + NaOH NaK(C8H4O4) + H2O UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 12 UERJ – INSTITUTO DE QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL Aluno:_____________________________________Data:_________Nota:_______ RELATÓRIO PRÁTICA 2 - PREPARO E PADRONIZAÇÃO DE SOLUÇÃO DE NaOH 0,1 molL-1 Volume da solução concentrada de NaOH: _______________________________ Volume da solução de NaOH a ser preparada: ____________________________ Preparo da solução padrão de biftalato de potássio Massa molar do biftalato de potássio (HK(C8H4O4)): __________________ Massa de biftalato de potássio pesada: ____________________________ Volume de solução preparada: ___________________________________ Titulação pelo biftalato de potássio Titulante: ______________________ Titulado: _______________________ Indicador: _________________________________ Padronização I II III IV Volume da alíquota da solução de biftalato de potássio (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante gasto (mL) Volume gasto no ensaio em branco (mL) Volume real de NaOH (mL) Volume médio de NaOH (mL) Cálculo da concentração de NaOH em mol L-1, % m/v e ppm UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 13 PRÁTICA 3 DETERMINAÇÃO DO TEOR DE ÁCIDO ACÉTICO EM VINAGRE 1. MATERIAL - Balão volumétrico de 250,00 mL. - Bureta de 50,00 mL. - Frasco de erlenmeyer de 250 mL. - Pipeta volumétrica de 25,00 mL. - Proveta de 100 mL. - Becher de 400 mL. 2. REAGENTES E SOLUÇÕES - Solução do indicador fenolftaleína. - Solução padrão de NaOH 0,1 mol L-1. - Vinagre. 3. PROCEDIMENTO a) Transferir com pipeta volumétrica 25,00 mL de vinagre comercial para um balão volumétrico de 250,00 mL. Completar o volume com água destilada até o traço de referência e homogeneizar. b) Pipetar 25,00 mL da solução preparada de vinagre para um frasco erlenmeyer e acrescentar 50 mL de água destilada. c) Adicionar 2-3 gotas da solução de fenolftaleína. d) Rinsar a bureta com a solução de NaOH recentemente preparada. e) Encher a bureta com a solução de NaOH 0,1 mol L-1. f) Colocar o frasco de erlenmeyer contendo a solução de vinagre junto com o indicador sobre um fundo branco. g) Adicionar a base lentamente controlando a torneira da bureta. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 14 h) Próximo à virada do indicador, lavar as paredes do frasco erlenmeyer com água destilada e continue a adição da base, gota a gota até a obtenção da coloração rósea persistente do indicador. i) Anotar o volume de base consumida na titulação com precisão de 0,05 mL. j) Realizar o ensaio em branco e calcular o volume real do titulante. k) Repitir a operação com outra alíquota da solução de vinagre. 4. DADOS EXPERIMENTAIS Amostra de vinagre I II III IV Volume da alíquota de vinagre (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante gasto (mL) Volume gasto no ensaio em branco (mL) Volume real de NaOH (mL) Volume médio gasto de NaOH (mL) 5. CÁLCULOS Calcular do teor de ácido acético no vinagre em % m/v, mol L-1 e ppm. Reação: CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 15 UERJ – INSTITUTO DE QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL Aluno:_____________________________________Data:_________Nota:_______ RELATÓRIO PRÁTICA 3 – DETERMINAÇÃO DO TEOR DE ÁCIDO ACÉTICO EM VINAGRE Preparo da solução de vinagre Volume da alíquota de vinagre comercial: __________________________ Volume de solução de vinagre preparada:__________________________ Titulação pelo NaOH 0,1 mol L-1 Titulante: _________________________________ Titulado: __________________________________ Indicador: _________________________________ Amostra de vinagre I II III IV Volume da alíquota de vinagre (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante gasto (mL) Volume gasto no ensaio em branco (mL) Volume real de NaOH (mL) Volume médio de NaOH gasto (mL) Cálculo do teor de ácido acético no vinagre em % m/v, mol L-1 e ppm. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 16 PRÁTICA 4 DOSAGEM DE H3PO4 EM ÁCIDO FOSFÓRICO COMERCIAL 1. MATERIAL - Bureta de 50,00 mL. -Frascos erlenmeyer de 250 mL. -Pipeta graduada de 5,00 mL. -Pipeta volumétrica de 25,00 mL. -Balão volumétrico de 250,00 mL. -Frasco pesa-filtro. -Funil de vidro. -Becher de 400 mL. -Bastão de vidro. -Proveta 100 mL. 2. REAGENTES E SOLUÇÕES -Solução do indicador verde de bromo-cresol. -Solução do indicador azul de timol. -Ácido fosfórico comercial. 3. PROCEDIMENTO 3.1 PREPARO DA AMOSTRA a) Calcular o volume de ácido fosfórico comercial que contenha cerca de 1,75 g de H3PO4 a partir das indicações do rótulo. Utilize a relação d = m/v, mas não se esqueça de considerar a porcentagem do ácido. b) Transferir com pipeta graduada o volume calculado de ácido para um pesa-filtro previamente tarado. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 17 c) Pesar ao décimo de miligrama a amostra do ácido comercial. d) Transferir quantitativamente a amostra para um balão volumétrico de 250,00 mL. e) Completar o volume com água destilada até o traço de referência e homogeneizar. 3.2 TITULAÇÃO DO PRIMEIRO HIDROGÊNIO (pH = 4,7) a) Transferir com pipeta volumétrica 25,00 mL da solução preparada para um erlenmeyer. b) Adicionar 50 mL de água destilada e o indicador, verde de bromo-cresol (pH de 3,8 a 5,4). c) Rinsar a bureta com a solução de NaOH recentemente preparada. d) Encher a bureta com a solução de NaOH 0,1 mol L-1. e) Colocar o frasco de erlenmeyer contendo a solução de H3PO4 junto com o indicador sobre um fundo branco. f) Adicionar a base lentamente controlando a torneira da bureta. g) Próximo à virada do indicador, lavar as paredes do frasco erlenmeyer com água destilada e continue a adição da base, gota a gota até a obtenção da coloração esverdeada. h) Anotar o volume de base gasto. 3.3 TITULAÇÃO DO PRIMEIRO E DO SEGUNDO HIDROGÊNIO (pH = 9,7) a) Transferir com pipeta volumétrica 25,00 mL da solução preparada para um erlenmeyer. b) Adicionar 25 mL de água destilada e o indicador, azul de timol (pK = 8,8). c) Rinsar a bureta com a solução de NaOH recentemente preparada. d) Encher a bureta com a solução de NaOH 0,1 mo lL-1. e) Colocar o frasco de erlenmeyer contendo a solução de H3PO4 junto com o indicador sobre um fundo branco. f) Adicionar a base lentamente controlando a torneira da bureta. g) Próximo à virada do indicador, lavar as paredes do frasco erlenmeyer com água destilada e continue a adição da base, gota a gota até a viragem do indicador de avermelhado claro para azul (passando por amarelo, amarelo palha e esverdeado). h) Anotar o volume de base gasto. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 18 i) Repetir a operação com outra alíquota da solução de H3PO4 e calcular o volume médio de base gasto. 4. DADOS EXPERIMENTAIS Preparo da amostra Densidade do ácido concentrado: _______________________________ Percentagem do H3PO4 no ácido concentrado: _____________________ Massa molar do H3PO4: _______________________________________ Massa do H3PO4 a ser pesada: _________________________________ Volume de ácido a utilizar:_____________________________________ Operações Resultados 1 a Pesada: Pesa-filtro 2 a Pesada: Pesa-filtro + amostra Massa de amostra Volume de solução preparada: ___________________________ Titulação do primeiro hidrogênio (pH = 4,7) Titulante: __________________________________ Titulado: __________________________________ Indicador: _________________________________ Informações I II III IV Volume de titulado (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume médio de titulante gasto (mL) Titulação do primeiro e do segundo hidrogênios (pH = 9,7) Titulante: _________________________________ Titulado: __________________________________ UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 19 Indicador: _________________________________ Informações I II III IV Volume de titulado (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante gasto (mL) Volume médio de titulante gasto (mL) 5. CÁLCULOS Verificar a relação entre os volumes médios obtidos nas duas titulações. Calcular a percentagem mássica (%m/m) de H3PO4 a partir do volume da titulação do segundo hidrogênio. Reações: Titulação do primeiro hidrogênio: H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O Titulação do primeiro e do segundo hidrogênios: H3PO4 + 2 NaOH Na2HPO4 + 2 H2O UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 20 UERJ – INSTITUTO DE QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL Aluno:_____________________________________Data:_________Nota:_______ RELATÓRIO PRÁTICA 4: DOSAGEM DE H3PO4 EM ÁCIDO FOSFÓRICO COMERCIAL. Preparo da amostra Densidade do ácido concentrado: _________________________________ Percentagem de H3PO4 no ácido concentrado: ______________________ Massa molar do H3PO4: ________________________________________ Massa do H3PO4 a ser pesada: __________________________________ Volume de ácido a utilizar:______________________________________ Operações Resultados 1a Pesada: Pesa-filtro 2a Pesada: Pesa-filtro + amostra Massa de amostra Volume de solução preparada: ___________________________ Titulação do primeiro hidrogênio (pH = 4,7) Titulante: _________________________________ Titulado: __________________________________ Indicador: _________________________________ Informações I II III IV Volume de titulado (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume médio de titulante gasto (mL) UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 21 Titulação do primeiro e do segundo hidrogênios (pH = 9,7) Titulante: _________________________________ Titulado: __________________________________ Indicador: _________________________________ Informações I II III IV Volume de titulado (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante gasto (mL) Volume médio de titulante gasto (mL) Cálculo da percentagem de H3PO4 (% m/m) UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 22 PRÁTICA 5 DETERMINAÇÃO DE CLORETO EM ÁGUAS NATURAIS 1. MATERIAL - Balão volumétrico de 250,00 mL. - Bureta de 50,00 mL. - Frascos erlenmeyer de 250 mL. - Pipeta volumétrica de 25,00 ml. - Pipeta volumétrica de 10,00 mL. - Becher de 400 mL. 2. REAGENTES E SOLUÇÕES - Solução de cloreto de sódio 0,0141 mol L-1. - Solução de nitratode prata 0,014 mol L-1. -Solução indicadora de cromato de potássio. -Água do mar. 3. PROCEDIMENTO 3.1 PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÃO DE NITRATO DE PRATA a) Pipetar 25,00 mL da solução padrão de cloreto de sódio e transferir para um frasco erlenmeyer de 250 mL. b) Rinsar a bureta com a solução de nitrato de prata, recentemente preparada. c) Encher a bureta com a solução de nitrato de prata. d) Colocar no frasco erlenmeyer contendo a solução de NaCl 1 mL da solução indicadora de cromato de potássio. e) Adicionar a solução de nitrato de prata lentamente controlando a torneira da bureta. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 23 f) Próximo à virada do indicador, lavar as paredes do frasco erlenmeyer com água destilada e continuar a adição do titulante, gota a gota até a aparecimento da cor vermelho-alaranjado. g) Anotar o volume de titulante consumido na titulação com precisão de 0,05 mL. h) Determinar o erro de titulação pelo ensaio em branco e calcular o volume real do titulante. i) Repetir a operação com outra alíquota da solução de NaCl. 3.2 TITULAÇÃO DE CLORETO EM ÁGUAS NATURAIS a) Pipetar 10,00 mL da amostra e transferir para um balão volumétrico de 250,00 mL. Completar o volume com água destilada até o traço de referência e homogeneizar. b) Retirar uma alíquota de 10,00 mL e juntar 1 mL da solução indicadora de cromato de potássio. c) Titular a mistura com uma solução de nitrato de prata, de acordo com o item 3.1. d) Repetir a operação com mais uma alíquota de amostra. e) Realizar o ensaio em branco e calcular o volume real do titulante. 4. DADOS EXPERIMENTAIS Padronização da solução de AgNO3 I II III IV Concentração da solução de NaCl (mol L -1 ) Volume da alíquota da solução de NaCl (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante gasto (mL) Volume gasto no ensaio em branco (mL) Volume real de AgNO3 (mL) Volume médio de AgNO3 gasto (mL) UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 24 Preparo da amostra Volume de amostra (mL): _____________________________ Volume de solução de amostra preparada: ________________ Determinação de cloreto na amostra I II III IV Volume da alíquota de amostra (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante gasto (mL) Volume gasto no ensaio em branco (mL) Volume real de AgNO3 (mL) Volume médio de AgNO3 gasto (mL) 5. CÁLCULOS Determinar o teor de cloreto na amostra de água do mar em %m/v, mol L-1 e em ppm. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 25 UERJ – INSTITUTO DE QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL Aluno:_____________________________________Data:_________Nota:_______ RELATÓRIO PRÁTICA 5: DETERMINAÇÃO DE CLORETOS EM ÁGUAS NATURAIS. Padronização da solução de AgNO3 I II III IV Concentração da solução de NaCl (mol L -1 ) Volume da alíquota da solução de NaCl (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante gasto (mL) Volume gasto no ensaio em branco (mL) Volume real de AgNO3 (mL) Volume médio de AgNO3 gasto (mL) Preparo da amostra Volume de amostra (mL): _____________________________ Volume de solução de amostra preparada: ________________ Determinação de cloreto na amostra I II III IV Volume da alíquota de amostra (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante gasto (mL) Volume gasto no ensaio em branco (mL) Volume real de AgNO3 (mL) Volume médio de AgNO3 gasto (mL) Cálculo do teor de cloreto na amostra de água do mar em mol L-1, % m/v e ppm. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 26 PRÁTICA 6 DETERMINAÇÃO DE CÁLCIO E MAGNÉSIO EM ÁGUAS NATURAIS 1. MATERIAL - Balão volumétrico de 500,00 mL. - Bureta de 50,00 mL. - Frasco erlenmeyer de 250 mL. - Pipeta aferida de 5,00 mL. - Pipeta aferida de 50,00 mL. - Pipeta graduada de 5 mL. - Proveta de 50 mL. - Becher de 400 mL. - Bastão de vidro. 2. REAGENTES E SOLUÇÕES - Água do mar. - Água da torneira. - Solução padrão de EDTA dissódico - Indicador Negro de Eriocromo T sólido. - Indicador Calcon sólido. - Solução de NaOH 50% m/v. - Solução tampão amoniacal pH = 10. 3. PREPARO DE SOLUÇÃO PADRÃO DE EDTA a) Pesar 1,8 g de EDTA dissódico dihidratado, previamente seco, em balança analítica com precisão de 0,1 mg. b) Dissolver o EDTA pesado em água destilada e deionizada. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 27 c) Transferir quantitativamente para um balão volumétrico de 500,00 mL, completar com água destilada até o traço de referência e homogeneizar. 4. TITULAÇÃO DE Ca(II) + Mg(II) a) Pipetar 5,00 mL de água do mar para o frasco erlenmeyer de 250 mL. Acrescentar 50 mL de água destilada e deionizada. b) Se for amostra de água da torneira, pipetar 50,00 mL da amostra e transferir para o frasco erlenmeyer. c) Adicionar 3 mL da solução tampão pH = 10 e uma pequena porção do indicador Negro de Eriocromo T. d) Rinsar a bureta com a solução padrão de EDTA, recentemente preparada. e) Encher a bureta com a solução de EDTA. f) Colocar o frasco erlenmeyer contendo a amostra sobre um fundo branco. g) Adicionar a solução padrão de EDTA lentamente controlando a torneira da bureta. h) Próximo à virada do indicador, lavar as paredes do frasco erlenmeyer com água destilada e continuar a adição do titulante, gota a gota até a viragem da cor vermelho vinho para azul. i) Anotar o volume de titulante consumido na titulação com precisão de 0,05 mL. j) Repetir a operação com outra alíquota da amostra. 5. TITULAÇÃO DO Ca(II) a) Pipetar 5,00 mL de água do mar para um frasco erlenmeyer de 250 mL. Acrescentar 50 mL de água destilada e deionizada. b) Se for amostra de água da torneira, pipetar 50,00 mL da amostra e transferir para um frasco erlenmeyer de 250 mL. c) Adicionar 2,5 mL da solução de NaOH 10% m/v e agitar por 2 minutos para precipitar o Mg(OH)2. d) Acrescentar uma pequena porção de Calcon. e) Rinsar a bureta com a solução padrão de EDTA, recentemente preparada. f) Encher a bureta com a solução de EDTA. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 28 g) Colocar o frasco erlenmeyer contendo a amostra sobre um fundo branco. h) Adicionar a solução padrão de EDTA lentamente controlando a torneira da bureta. i) Próximo à virada do indicador, lavar as paredes do frasco erlenmeyer com água destilada e continuar a adição do titulante, gota a gota até a viragem da cor rosa para azul. j) Após atingir o ponto final, deixar a amostra em repouso por 5 minutos com agitação ocasional para dissolver qualquer precipitado de Ca(OH)2 que venha a se formar. Se a solução estiver vermelha, continuar a titulação até que o novo ponto final seja atingido, o que será indicado pela coloração azul da solução. k) Anotar o volume de titulante consumido na titulação com precisão de 0,05 mL. l) Determinar o erro de titulação pelo ensaio em branco e calcular o volume real do titulante. m) Repetir a operação com outra alíquota da amostra. 6. DADOS EXPERIMENTAIS Titulação do Ca(II) + Mg(II) Concentração da solução de EDTA (mol L -1 ) Dados datitulação I I III IV Volume da amostra (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante gasto (mL) Volume gasto no teste em branco (mL) Volume real de EDTA (mL) Volume médio real de EDTA (mL) UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 29 Titulação do Ca(II) Concentração da solução de EDTA (mol L -1 ) Dados da titulação I I III IV Volume da amostra (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante gasto (mL) Volume gasto no teste em branco (mL) Volume real de EDTA (mL) Volume médio real de EDTA (mL) 7. CÁLCULOS Determinar as concentrações de Ca2+ e Mg2+ em mol/L, % m/v e em ppm na amostra de água do mar. Reações: Ca2+ + Y4- CaY 2- CaInd - + Y4- Ind- + CaY 2- MgInd - + Y4- MgY2- + Ind - UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 30 UERJ – INSTITUTO DE QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL Aluno:_____________________________________Data:_________Nota:_______ RELATÓRIO PRÁTICA 6: DETERMINAÇÃO DE Ca2+ E Mg2+ EM ÁGUAS NATURAIS. Preparo da Solução de EDTA Massa de EDTA: __________________ Volume de diluição: ________________ Cálculo da concentração da solução padrão de EDTA Titulação do Ca(II) + Mg(II) Concentração da solução de EDTA (mol L -1 ) Dados da titulação I I III IV Volume da amostra (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante gasto (mL) Volume gasto no ensaio em branco (mL) Volume real de EDTA (mL) Volume médio real de EDTA (mL) UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 31 Titulação do Ca(II) Concentração da solução de EDTA (mol L -1 ) Dados da titulação I I III IV Volume da amostra (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante gasto (mL) Volume gasto no ensaio em branco (mL) Volume real de EDTA (mL) Volume médio real de EDTA (mL) Cálculo das concentrações de Ca 2+ e Mg2+ em % m/v, mol L-1 e ppm UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 32 PRÁTICA 7 ANÁLISE DE ÁGUA OXIGENADA COMERCIAL 1. MATERIAL -Bureta de 50,00 mL. -Frascos erlenmeyer de 500 mL. -Proveta de 250 mL. -Pipeta volumétrica de 10,00 mL. -Pipeta volumétrica de 25,00 mL. -Balão volumétrico de 250,00 mL. -Becher de 400 mL. -Bastão de vidro. 2. REAGENTES E SOLUÇÕES - Água oxigenada comercial a 3 % m/v (10 volumes) -Solução de ácido sulfúrico (1:5). -Solução padrão de permanganato de potássio 0,1 mol L-1. 3. PROCEDIMENTO 3.1 PREPARO DA SOLUÇÃO a) Tomar com pipeta volumétrica 10,00 mL de água oxigenada a 3% m/v (10 volumes). b) Transferir para um balão volumétrico de 250,00 mL, completar com água destilada até o traço de referência e homogeneizar. 3.2 TITULAÇÃO a) Transferir 25,00 mL da solução de amostra preparada para um frasco erlenmeyer. b) Adicionar 150 mL de água destilada e 20 mL de H2SO4 (1:5). c) Rinsar a bureta com a solução de KMnO4 recentemente preparada. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 33 d) Rinsar a bureta com a solução de KMnO4. e) Colocar o frasco de erlenmeyer contendo a amostra sobre um fundo branco. f) Adicionar a solução de KMnO4 ao erlenmeyer lentamente, controlando a torneira da bureta. g) Titular até a primeira coloração rósea permanente. h) Repetir a titulação com outra alíquota da solução. 4. DADOS EXPERIMENTAIS Preparo da amostra Massa molar do H2O2: ___________________________ Operações Dados Volume da amostra comercial (mL) Volume de diluição (mL) Titulação Titulante: _________________________________ Concentração do titulante:_____________________ Titulado: __________________________________ Informações I II III IV Volume de titulado (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante (mL) Volume médio de titulante (mL) 5. CÁLCULOS Calcular massa de H2O2 por 100 mL de solução e o volume de O2 desprendido por volume de solução nas CNTP. Reações: 2KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2O2 → K2SO4 + 2MnSO4 + 8 H2O +5 O2 2 H2O2 → 2 H2O + O2 UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 34 UERJ – INSTITUTO DE QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL Aluno:_____________________________________Data:_________Nota:_______ RELATÓRIO PRÁTICA 7: ANÁLISE DE ÁGUA OXIGENADA COMERCIAL Preparo da amostra Massa molar do H2O2: ___________________________ Operações Dados Volume da amostra comercial Volume de diluição Titulação Titulante: _________________________________ Concentração do titulante:____________________ Titulado: __________________________________ Informações I II I II Volume de titulado Leitura final da bureta Leitura inicial da bureta Volume de titulante Volume médio de titulante Cálculo massa de H2O2 por 100 mL de solução e cálculo do volume de O2 desprendido por volume de solução nas CNTP UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 35 PRÁTICA 8 DETERMINAÇÃO DE CLORO NA ÁGUA SANITÁRIA COMERCIAL 1. MATERIAL - Pipeta volumétrica 25,00mL - Erlenmeyer 2. REAGENTES E SOLUÇÕES - Água sanitária. - Solução de KI 10% m/v. - Solução de H2SO4 0,1 mol L -1. - Solução padrão de Na2S2O3 0,1 mol/L. - Goma de amido. 3. PROCEDIMENTO a) Diluir a 10% v/v a água sanitária a ser analisada. b) Transferir com pipeta volumétrica 25,00 mL dessa solução para um erlenmeyer. c) Adicionar 10 mL de KI 10 % m/v e 10 mL de H2SO4 0,1 mol/L. d) Titular imediatamente com solução padrão de até pálida coloração amarelada. e) Diluir a 100 mL com água destilada e titular com a solução padrão 0,10 mol/L de Na2S2O3. f) Juntar 2 mL de goma de amido. g) Continuar a titulação, vagarosamente e com agitação até o desaparecimento da cor azul. h) Repetir o procedimento com nova alíquota da solução diluída de água sanitária. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 36 4. DADOS EXPERIMENTAIS Preparo da amostra Operações Dados Volume da amostra comercial (mL) Volume de diluição (mL) Titulação Titulante: _________________________________ Concentração do titulante:_____________________ Titulado: __________________________________ Informações I II III IV Volume de titulado (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante (mL) Volume médio de titulante (mL) 5. CÁLCULOS Calcular, a porcentagem (m/v) de cloro livre na água sanitária analisada. Reações: ClO- + 2H+ + 2I- ↔ Cl- + I2 + H2O 2 S2O3 2- + I2 ↔ S4O6 2- + 2 I- UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 37 UERJ – INSTITUTO DE QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL Aluno:_____________________________________Data:_________Nota:_______RELATÓRIO PRÁTICA 8: DETERMINAÇÃO DE CLORO NA ÁGUA SANITÁRIA COMERCIAL Titulante: ___________________________ Concentração Molar do Titulante:________________________ Titulado:_____________________________ Indicador:____________________________ Informações I II III IV Volume de titulado (mL) Leitura final da bureta (mL) Leitura inicial da bureta (mL) Volume de titulante (mL) Volume médio de titulante (mL) Cálculo do teor de cloro ativo na água sanitária comercial UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 38 PRÁTICA 9 ANÁLISE GRAVIMÉTRICA DE NÍQUEL 1. MATERIAL - Pipeta volumétrica de 10,00 mL. - Becher de 400 mL. - Bastão de vidro. - Pinça metálica. - Termômetro. - Cadinho de vidro sinterizado. - Vidro de relógio. - Placa de aquecimento. - Dessecador. - Bomba de vácuo. - Balança analítica. - Estufa. 2. REAGENTES E SOLUÇÕES - Solução desconhecida de Ni2+. - Ácido clorídrico concentrado (12 mol/L) - Solução de NH4OH (1:1 v/v) - Solução de AgNO3 0,10 mol/L. - Solução alcóolica de dimetilglioxima 1 % m/v. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 39 3. PROCEDIMENTO a) Pipetar 10 mL da solução amostra com pipeta volumétrica e transferir para becher de 400 mL. Juntar (3-4) gotas de HCl concentrado até reação ácida (pH=0-1) e diluir a 100 mL com água destilada. b) Aquecer a solução a 60-80C e adicionar 25 mL de solução alcoólica de dimetilglioxima a 1% m/v. c) A seguir, juntar NH4OH (6 molL -1), gota a gota (21 gotas), agitando sempre, até reação fortemente amoniacal. d) Deixar a solução sobre a placa de aquecimento a 90C, durante 30 minutos. Deve-se evitar que a solução ferva, para que não chegue a projetar. Verificar se a precipitação foi completa, adicionando algumas gotas (3-4) gotas de dimetilglioxima (meio básico). Aquecer por mais um minuto. e) Retirar o cadinho da estufa, com auxílio de uma pinça, e colocar no dessecador durante 15 minutos. f) Pesar o cadinho. g) Filtrar a solução usando cadinho de vidro sinterizado e auxílio de vácuo, decantando primeiro o líquido tão límpido quanto possível (neste ponto deve-se evitar carreia o precipitado para o cadinho). k) Carrear cuidadosamente o precipitado para o cadinho, com o auxílio de pequenas porções de água fria, lavando bem o becher após a transferência do precipitado. h) Lavar o precipitado no cadinho com pequenas porções de água fria, não esquecendo de lavar bem as paredes do cadinho. As lavagens devem continuar até que as águas de lavagem não apresentem vestígios de cloreto, o que pode ser verificado com ao auxílio de algumas gotas de solução de AgNO3 0,10 mol/L em vidro de relógio. l) Levar o cadinho à estufa a 105C por 12 horas. m) Retirar o cadinho da estufa. Deixar esfriar em dessecador por 20 minutos. n) Pesar na mesma balança em que foi pesado o cadinho. o) Repetir o procedimento de aquecimento, resfriamento e pesagem do cadinho/precipitado até atingir peso constante. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 40 4. DADOS EXPERIMENTAIS Determinação da massa do cadinho m (g) Massa do cadinho Determinação da massa do precipitado m (g) 1ª pesada: cadinho + precipitado 2ª pesada: cadinho + precipitado 3ª pesada: cadinho + precipitado 5. CÁLCULOS Determinar a concentração (g/L) de Ni2+ na solução original e o grau de pureza do sal Ni(NO3)2.6H2O utilizado no preparo da solução original. UERJ QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL 41 UERJ – INSTITUTO DE QUÍMICA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL Aluno:_____________________________________Data:_________Nota:_______ RELATÓRIO PRÁTICA 9: ANÁLISE GRAVIMÉTRICA DE Ni2+ Determinação da massa do cadinho m (g) Massa do cadinho Determinação da massa do precipitado m (g) 1ª pesada: cadinho + precipitado 2ª pesada: cadinho + precipitado 3ª pesada: cadinho + precipitado Cálculo da concentração (g/L) de Ni2+ na solução original e o grau de pureza do sal Ni(NO3)2.6H2O utilizado no preparo da solução original. Relatório em grupo. O relatório deve ser composto de: - Introdução - Objetivo - Materiais e métodos - Cálculos - Conclusão - Referências Bibliográficas
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