atividade química analítica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ-UFPA 
INSTITUTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS-ICB 
FACULDADE DE BIOTENCOLOGIA 
ENGENHARIA DE BIOPROCESSOS 
DISCIPLINA: QUIMICA ANALITICA 
ANDRE DA LUZ DE FREITAS 
PROF. Dr. Antonio S C Carvalho 
 
ESTUDO DIRIGIDO: TITULAÇÃO 
 
 
QUESTÃO 1) baseado na teoria de ácidos-bases conceitue: 
 
(a) ácido e base de Arrhenius: Em solução aquosa o ácido de Arrhenius forma 
íons hidrogênio, enquanto a base de Arrhenius forma íons hidroxo. A reação entre os 
íons hidrogênio e hidroxo é uma reação ácido-base. 
(b) ácido e base de Bronsted-Lowry : Ácido é toda espécie com tendência a 
perder um íon hidrogênio. E uma base é toda espécie com tendência a ganhar um íon 
hidrogênio. Assim, os íons são chamados de prótons. 
(c) Ka: é a constante de dissociação de um ácido. Quanto maior o seu valor mais 
forte é o ácido. Kb: é a constante de dissociação de uma base. pH: é uma escala que 
indica o teor de íons hidrônio (H3O+(aq)) livres por unidade de volume da solução. 
Quanto mais hidrônios houver no meio, mais ácida será a solução. Por consequência, 
podemos dizer que quanto mais íons OH-(aq) houver no meio, mais básica ou alcalina 
será a solução pOH: Essa escala refere-se à concentração dos íons OH- na solução. 
pKa: os valores de Ka geralmente são muito pequenos ou muito grandes e difíceis de 
serem trabalhados. O Ka do ácido clorídrico (HCl) é igual a 1,0 x 10^7 enquanto o do 
ácido cianídrico é 4,9 x 10 ^-10 por exemplo. Assim, entra o pKa, que nada mais é do 
que o valor negativo do log do Ka, uma ferramenta matemática usada para facilitar os 
cálculos: pKa = - log Ka. E pKb: é o negativo logaritmo de base 10 da constante de 
dissociação (K b) de uma solução. Ele é usado para determinar a força de uma 
solução alcalina ou base pKb = -log K b. 
 
QUESTÃO 2) descreva as alterações físicas e química que ocorrem com a 
substancia fenolfitaleina em diferentes pH. 
Quando um ácido fraco ou uma base fraca que entra em equilíbrio com a sua base ou 
ácido conjugado, respectivamente, apresenta coloração diferente. 
 Indicador ácido + H2O ↔ H3O+ + Base conjugada 
(cor A) (cor B) 
Quando esse indicador genérico entra em contato com um meio ácido, segundo o 
Princípio de Le Chatelier, o equilíbrio é deslocado no sentido de formação do ácido 
fraco, ficando com a cor A. Por outro lado, se o indicador entrar em contato com um 
meio básico, os íons OH- da solução básica irão reagir com os íons H3O+ do 
indicador. Fenolfitaleina é um indicador líquido que fica incolor em meio ácido e rosa 
intenso em meio básico. 
 
QUESTÃO 3) Defina: 
 
(a) titulação: é um procedimento analítico, no qual a quantidade desconhecida de 
um composto e determinada através da reação deste com um reagente padrão ou 
padronizado. 
(b) titulante: reagente ou solução, cuja concentração é exatamente conhecida 
(padrão) 
(c) titulado: composto ou solução, cuja concentração é desconhecida. 
(d) Ponto de equivalência: é aquela calculada com base na estequiometria da 
reação envolvida na titulação. É ainda, o ponto da titulação em que, a quantidade 
de solução padrão adicionada é quimicamente equivalente a substancia com a qual 
reage. 
(e) Padrão primário: é um composto suficientemente puro e estável que, permite 
preparar uma solução padrão (primária) por pesagem direta do composto e diluição 
até um determinado volume. 
(f) padrão secundário: é um composto que permite preparar uma solução titulante, 
porém sua concentração é determinada através da comparação contra um padrão 
primário. 
(g) Acidimetria: é a titulação de bases livres, ou bases formadas na hidrolise de 
ácidos fracos, através de uma solução padrão ácida. 
(h) alcalimetria: é a titulação de um ácido livre, ou ácidos formados na hidrolise de 
bases fracas, por uma solução padrão básica. 
(i) erro da titulação: A diferença entre os volumes do ponto de equivalência e do 
ponto final é o erro de titulação 𝐸𝑡 = 𝑉𝑒𝑞 − 𝑉𝑓𝑖 
(j) titulação direta: O padrão é colocado na bureta e adicionado ao titulado no 
erlenmeyer 
(l) titulação indireta: O reagente a ser titulado é gerado na solução. 
(m) Titulação de retorno: Um excesso de reagente é adicionado e posteriormente 
titulado. 
(n) Titulação de Padronização. Em uma titulação de padronização a concentração 
de uma solução é padronizada através da titulação contra um padrão primário. 
 
QUESTÃO 4) Desejando-se verificar o teor de ácido acético (CH3COOH) em um 
vinagre obtido numa pequena indústria de fermentação, pesou-se uma massa 
de 20 g do mesmo e diluiu-se a 100 cm3 com água destilada em balão 
volumétrico. A seguir, 25 cm3 desta solução foram pipetados e transferidos para 
erlenmeyer, sendo titulados com solução 0,100 mol/L de hidróxido de sódio, da 
qual foram gastos 33,5 cm3. A concentração em massa do ácido no vinagre em 
% é: 
(Massa molar do ácido acético = 60 g/mol). 
 
a) 4,0% 
b) 3,3% 
c) 2,0% 
d) 2,5% 
e) 0,8% 
Resolução em anexo 
 
QUESTÃO 5) Na padronização de 10 mL de NaOH aproximadamente 0,1M com 
HCl, gastou-se 9,5 mL do ácido. Sabendo-se que este ácido foi padronizado com 
5 mL de Na2CO3 0,05M onde gastou-se 4,8 mL determine a Molaridade do HCl 
utilizado e a Molaridade encontrada para o NaOH. 
R: 0.0048mol/L 
 
QUESTÃO 6) Defina: 
(a) solubilidade: Se um solido é adicionado à água, mantido a temperatura 
constante, a quantidade do solido dissolvido aumenta até um valor limite e 
quantidades adicionais do solido permanecem sem se dissolver. 
(b) produto de solubilidade: Quando se adiciona um sólido iônico pouco solúvel 
em água, estabelece-se o equilíbrio entre os íos em solução e o solido, o que pode 
ser descrito pela equação: 𝐴𝐵(𝑠) = 𝐴(𝑎𝑞)
+ + 𝐵(𝑎𝑞)
− entre os íons existe a relação: 
Kps=[𝐴+]𝑥[𝐵−]. 
(c) solução insaturada: são aquelas em que a quantidade de soluto dissolvido 
ainda não atingiu o coeficiente de solubilidade. Isso significa que se quisermos 
dissolver mais soluto, isso será possível; saturada: É denominada solubilidade a 
qual varia dentro de amplos os limites; supersaturada: possuem mais soluto 
dissolvido do que seria possível em condições normais. 
(d) efeito do íon comum: O efeito do íon comum é caracterizado pelo 
deslocamento do equilíbrio químico de uma reação para o lado esquerdo, em 
virtude da adição de um íon já existente no sistema. 
QUESTÃO 7) Comente sobre os indicadores para titulação Argentométricos. 
A argentimetria ou método argentométrico é o método de volumetria de precipitação 
mais amplamente utilizado que tem como base o uso do nitrato de prata. É muito 
empregado na determinação dos haletos, cianeto, tiocianato e outros. Três tipos de 
p.f. são encontrados em titulações com nitrato de prata: 1- Quimico, 2- 
potenciométrico, é a medida do potencial entre um eletrodo de Ag e um eletrodo de 
referência . 3- Amperométrico, é determinado usando um micreletrodos de Ag. O PF 
produzido por um indicador químico consiste geralmente na variação da cor ou 
turbidez. 
 
QUESTÃO 8) Uma amostra de salmoura (NaCl em solução aquosa) foi analisada 
por titulação argentimétrica (método de Mohr) por um analista que transferiu 
10,00 mL da amostra para um erlenmeyer e titulou com 32,75 mL de uma solução 
de nitrato de prata (AgNO3)0,100 mol/L (fator de correção= 0,9950). Calcular as 
concentrações de NaCl ( MM= 58,5 g/mol) na salmoura em g/L e mol/L. 
R: 1-) 19,06 g/L de NaCl 
2) 0,3259 mol/L de NaCl 
 Resolução em anexo 
 
QUESTÃO 9) para fins de diagnóstico, um laboratório clínico determinou a 
quantidade de ânions cloreto (Cl–) na urina de um paciente pelo método de 
Volhard. Sabe-se que um adulto em condições normais de saúde excreta de 75 
a 200 mmol (milimol) de cloreto na urina por um período de 24 h. Na prática a 
urina é coletada por 24h, evaporada e diluída a 1000 mL num balão volumétrico. 
Uma alíquotade 25,00 mLé transferida para um erlenmeyer e a seguir adicionam-
se 50,00mL de uma solução de AgNO3 0,120 mol/L. O excesso desta prata foi 
titulado com uma solução padrão de KSCN 0,100 mol/L gastando-se 25,42 mL 
desta solução de KSCN . Calcular a quantidade de cloreto (Cl–) excretado por 
este paciente nas 24h, em mmol e verificar se o resultado está em condições de 
normalidade. 
R: 0.13832 mols de Cl- ou 138 mmol de Cl- 
Resolução em anexo 
 
QUESTÃO 10) O ácido monocloroacético (ClCH2COOH) utilizado como 
conservante em 100,0 mL de uma bebida carbonatada foi extraído em éter 
dietílico e então retornado à solução aquosa como ClCH3COOpela extração com 
NaOH 0,1 mol/L. Esse extrato aquoso foi acidificado e tratado com 50,0 mL de 
AgNO3 0,04521 mol/L. Após a filtração do cloreto de prata, o filtrado foi titulado 
com 10,43 mL de uma solução tiossulfato de amônio. A titulação de um branco, 
submetido ao mesmo processo, necessitou de 22,98 mL do NH4SCN. Determine 
a massa, em mg, de ClCH2COOH (MM = 94,5 g/mol) na amostra. 
 
ClCH2COOH + Ag+ + 2 H2O → HOCH2COOH + H3O + + AgCl(s) 
R=116,7 mg 
Resolução em anexo 
 
QUESTÃO 11) Defina: 
(a) agente redutor: Doam elétrons para os agentes oxidantes, são oxidados, 
aumentam do numero de oxidação. 
(b) Agente oxidante: Retiram elétrons dos agentes redutores, são reduzidos, 
diminuição do número de oxidação. 
(c) Reação de óxido-redução: Uma reação de oxido-redução é aquela em que há 
transferência de elétrons; com isso uma espécie química ganha elétrons e 
simultaneamente outra espécie química perde elétrons. Essas reações são chamadas 
dessa forma porque o ganho de elétrons corresponde a uma redução, enquanto que 
a perda de elétrons constitui uma oxidação. 
(d) Semi-equação de óxido-redução: Uma reação de oxidação- redução pode ser 
dividido em dois componentes denominados de semi-reações ou semi-equações que 
demostram qual espécie recebe elétrons e qual espécie doa elétrons 
(e) Reação de óxido-redução espontânea: Quando uma transformação química 
ou física tende a ocorrer sem a necessidade de ser provocada por uma influência 
externa, dizemos que se trata de um processo espontâneo 
(f) Balanceamento óxido-redução: O balanceamento de uma equação de 
oxirredução se baseia na igualdade do número de elétrons cedidos com o número de 
elétrons recebidos. 
 
QUESTÃO 12) comente sobre as principais reações de óxido-redução. 
Fotossíntese: realizada pelas plantas, algas e algumas espécies de bactérias, na 
fotossíntese, a água e o gás carbônico (dióxido de carbono – CO2) reagem na 
presença de luz para a produção de moléculas orgânicas 
 +4 -2 +1 -2 0 +1 -2 0 
6 CO2(g) + 6H2O(l) + luz solar C6H12O6(aq) + 6O2(g) 
Metabolismo da glicose: Trata-se, basicamente, do processo inverso da fotossíntese, 
pois a glicose que ingerimos reage com o oxigênio para formar gás carbônico e água. 
O carbono sofre oxidação e o oxigênio sofre redução: 
 
0 +1 -2 0 +4 -2 +1 -2 
 C6H12O6(aq) + 6O2(g) ⇒ 6 CO2(g) + 6H2O(l) 
Produção do ferro: O principal método de obtenção do ferro é a partir da hematita 
(óxido de ferro – Fe2O3), que reage em altos-fornos com o monóxido de carbono e 
origina óxido de ferro II (FeO) e dióxido de carbono 
 
3 Fe2O3 + CO → 2 Fe2O4+ CO2 
 
Fe2O4 + CO → 3 FeO + CO2 
Pilhas e baterias: trata-se de dispositivos que transformam energia química em 
energia elétrica de modo espontâneo 
Ânodo: Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2 e- 
Cátodo: 2 MnO2(aq) + 2 NH4 1+ (aq) + 2e- → 1 Mn2O3 (s) + 2NH3(g) + 1 H2O(l) 
Reação global: Zn (s) + 2 MnO2(aq) + 2 NH4 1+ (aq) → Zn2+ (aq) + 1 Mn2O3 (s) + 
2NH3(g) 
Formação da ferrugem: ocorre por meio de várias reações complexas de oxirredução. 
Basicamente, tudo começa com a oxidação do ferro metálico quando exposto ao ar 
úmido (oxigênio (O2) e água (H2O)). 
 
Fe(s) → Fe2+ + 2e- 
 
Podem ocorrer então vários processos de redução, mas o mais significativo é o da 
água: 
 
2H2O + 2e– → H2 + 2OH– 
 
Em meio neutro, a oxidação do ferro resulta na formação do hidróxido de ferro II (Fe 
(OH)2): 
 
Ânodo: 2 Fe (s) → 2Fe2+ + 4e- 
 
Cátodo: O2 + 2 H2O + 4e- → 4 OH-___________ 
 
Reação global: 2 Fe + O2 + 2 H2O → 2 Fe (OH)2 
São reações importantes que ocorrem naturalmente na natureza de forma 
espontânea. E algumas são essenciais para vida. 
 
QUESTÃO 13) Comente sobre os principais indicadores de reações de óxido-
redução. 
Há dois tipos de indicadores visuais usados nas titulações de oxirredução: os 
indicadores não específicos, os verdadeiros indicadores de oxirredução, que 
respondem somente ao potencial da solução; e os indicadores específicos que 
respondem à concentração de uma substância particular em solução. -Indicadores 
redox não específicos esse tipo de indicador é um reagente redox cujas formas 
oxidada e reduzida apresentam cores diferentes. O indicador atua como um segundo 
oxidante ou redutor na solução e, consequentemente, deve ser mais fraco do que o 
analito para garantir que a sua reação com o titulante só ocorra no fim da titulação. A 
mudança da coloração resulta da conversão reversível da forma oxidada à reduzida 
ou vice-versa, ocasionada pela variação do potencial do sistema. Exemplos de 
indicadores não específicos: Fenosafranina, Difenilamina e derivados, Ferroína. 
Indicadores específicos: o funcionamento de um indicador específico depende da 
concentração de um analito ou de um titulante em particular na solução e não do 
potencial dessa solução. Os indicadores específicos, por sua natureza, são usados 
com analitos ou titulantes específicos. Entre eles estão o amido, íon permanganato 
 
QUESTÃO 14) Um técnico preparou uma solução de KMnO4 e a padronizou com 
0,1550 g de Na2C2O4 (MM = 134 g/mol). Na padronização foram gastos 26,5 mL 
do titulante. Em seguida, o técnico dissolveu 0,179 g de um medicamente para 
anemia, contendo Fe(II) e o titulou com uma solução padronizada, gastando 
17,82 mL. Calcule a % de Fe (MM = 56 g/mol) no medicamento. 
 
DADOS: 2 MnO4 - + 5 H2C2O4 + 6 H+ → 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O 2 
MnO4 - + 5 Fe2+ + 8 H+ → Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O 
R= 48,8% de Fe 
Resolução em anexo 
 
QUESTÃO 15) Um estudante transferiu 0,200 g de uma amostra contendo Fe3+ 
para um recipiente adequado e, após devido tratamento, todo íon foi reduzido à 
Fe2+. Em seguida, a solução foi titulada por 20 mL de K2Cr2O7 0,0167 mol/L. 
Determine a % de Fe (MM = 56 g/mol) e de Fe2O3 (MM = 160 g/mol) na amostra. 
 
DADOS: Cr2O7 2- + 6 Fe2+ + 14 H + → 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O 
R= 80,16% de Fe2O3 e 56,1% de Fe. 
Resolução em anexo 
QUESTÃO 16) Defina: 
 
(a) Titulação de complexação: são titulações que envolvem reações de 
formação de complexos. Um íon metálico reage com ligante formando um 
complexo suficientemente estável. 
(b) ácidos e bases de Lewis aplicado em reações de complexação: Os íons 
metálicos são ácidos de Lewis, receptores de pares de elétrons de um ligante 
doador de elétrons que são base de Lewis. 
(c) Quelante; é um complexo cíclico formado por um cátion ligado por dois ou 
mais grupos contidos em um único ligante. 
(d) Número de coordenação: representa o número de espaços disponíveis em 
torno do átomo ou íon central na chamada esfera de coordenação, que pode ser 
ocupado por um ligante (monodentado) 
(e) Constante de formação do complexo; constantes de formação acumulativas 
são as constantes relacionadas aos equilíbrios resultantes da soma das etapas 
individuais da formação dos complexos 
 
QUESTÃO 17) Desenhe o esboço da curva de distribuição para o EDTA e 
comente as principais considerações sobre a influência do pH do meio no valor 
do alfa. 
Resposta em anexo 
 
QUESTÃO 18) Conceitue indicadores metalocrômicos e comente o princípio de 
uso destes indicadores baseados na constante de formação dos complexos.O Indicador de Íons Metálicos ou Indicadore Metalocrômico é a técnica mais comum 
para detectar o ponto final em titulações com EDTA. Os Indicadores Metalocrômicos 
são corantes, ou seja, compostos orgânicos coloridos, que tem sua coloração alterada 
quando associados a um íon metálico. Os indicadores metalocrômicos, por isso, 
respondem ao mesmo tempo, como indicadores de pH e indicadores de PM. 
Consequentemente, a coloração assumida pó um indicador metalocrômico em certa 
solução depende do valor do pH e do valor do PM dos íon metálico presente. 
 
QUESTÃO 19) Pode-se determinar o teor (%) de Cálcio no leite através de análise 
complexométrica, pela titulação com EDTA. a) Se pesarmos 0,5g de leite em pó 
e titularmos com EDTA 0,01 M, quantos g% de Ca 2+ apresenta o leite se o gasto 
de EDTA foi de 13,6 mL? 
 
a) EDTA 0,0088M foi utilizado para determinar Cálcio em 0,75g de leite em 
pó e gastou-se 6,11 mL de EDTA. Encontrou-se ........... g% de Cálcio no 
leite. 
 
QUESTÃO 20) A volumetria de complexação é outra técnica analítica muito útil. 
Antes de resolver os problemas que requerem o seu uso, vamos resolver alguns 
exercícios que envolvem conceitos básicos importantes. A 50mL de solução 
contendo Zn2+ 0,0010molL-1 adicionaram-se 30mL de uma solução de EDTA 
0,0020molL-1 , em pH = 9,0. Calcule o pZn n.