Quimica analitica qualitativa Parte 1 + Parte 2

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QUÍMICA ANALITICA QUALITATIVA
Maycon Alexandre de Souza Lima
Técnico em Química Industrial – SENAI
Químico Licenciado- UEG
Especialista em Controle de Qualidade-
ICTQ
Prof. Maycon Alexandre 1
BASES TEÓRICAS DA ANÁLISE QUALITATIVA
• FÓRMULAS E EQUAÇÕES QUÍMICAS
• SIMBOLOS DOS ELEMENTOS. A fim de expressar a composição das 
substâncias e descrever as mudanças qualitativas e quantitativas que 
ocorrem durante uma reação química, de forma precisa, concisa e 
direta, usam-se os símbolos e as fórmulas químicas. Conforme as 
recomendações de Berzelius (1811), os símbolos dos elementos 
químicos são formados pela primeira letra de seu nome internacional 
(latim) seguida, na maioria dos casos, de uma segunda letra que 
também ocorre em seu nome. A primeira letra é sempre maiúscula.
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• FÓRMULAS EMPÍRICAS. Para expressar a composição de substâncias 
cujas moléculas são formadas por mais de um átomo, usam-se as 
fórmulas empíricas. Estas são formadas pelos símbolos dos elementos 
pelos quais a substância é composta. O número de átomos de cada 
elemento em particular é subscrito após o símbolo do elemento ( o 
número 1 nunca é subscrito. Porque o próprio símbolo do elemento 
representa 1 átomo).
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• Embora não existam normas estritas que regulem a ordem dos 
símbolos nas fórmulas, no caso das substâncias inorgânicas o símbolo 
do metal ou do hidrogênio é escrito em primeiro lugar, seguindo-se os 
não-metais e finalizando com o oxigênio. No caso de substâncias 
orgânicas, geralmente é aceita a seguinte ordem: C, H, O, N, S,P.
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• EQUAÇÕES QUÍMICAS. As relações qualitativas e quantitativas, 
envolvidas numa reação química, podem ser expressas com maior 
precisão pelas equações químicas. Estas equações representam as 
fórmulas das substâncias reagentes no primeiro termo da equação e 
as fórmulas dos produtos da reação no segundo termo. Ao escrever 
um equação química, devemos levar em consideração:
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• A) Devido ao fato de as fórmulas dos reagentes ficarem no primeiro 
termo e as fórmulas dos produtos obtidos, no segundo, os dois 
termos da equação geralmente não podem ser trocados (observe-se 
que uma equação química não é equivalente a uma equação 
matemática). No caso de reações de equilíbrio, onde a reação pode 
processar-se em ambas as direções, deve-se colocar entre os dois 
temos um dupla seta ao invés de um sinal de igualdade ou uma 
simples seta.
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• B) as fórmulas individuais, usadas nas reações químicas, devem ser 
escritas corretamente.
• C) se um número maior de moléculas (átomos ou íons) de uma 
mesma substância estão envolvidas na reação, um número 
estequiométrico apropriado deve ser escrito antes da fórmula.
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• D) Uma equação química deve ser escrita de tal modo que satisfaça a 
lei da conservação da matéria, a qual é de fundamental importância 
nas reações químicas. Isso quer dizer que as equações devem ser 
balanceadas estequiometricamente, a fim de igualar o número de 
átomos individuais em ambos os termos da equação.
• E) Se partículas carregadas (íons ou elétrons) estão envolvidas numa 
reação, estas cargas devem ser indicadas nitidamente ( Fe3+ ou 
Fe+++) e devem ser balanceadas corretamente. O somatório das 
cargas no 1º termo deve ser igual ao somatório do 2º termo.
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SOLUÇÕES AQUOSAS DE SUBSTÂNCIAS 
INORGÂNICAS
• ELETROLITOS E NÃO ELETRÓLITOS. A análise quantitativa inorgânica 
baseia-se principalmente na observação de reações químicas 
conduzidas em soluções aquosas. Raramente são usados outros 
solventes, a não ser para processos e testes especiais. É, pois, 
importante ter um conhecimento geral das características das 
soluções aquosas de substâncias inorgânicas.
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• A solução é um produto homogêneo obtido quando se dissolve uma 
substância (denominada soluto) num solvente (água). As substancias 
podem ser classificadas em dois importantes grupos de acordo com 
seu comportamento quando se passa uma corrente elétrica através 
de suas soluções. No primeiro grupo enquadram-se as que conduzem 
a corrente elétrica; então, as soluções sofrem alterações químicas. O 
segundo grupo é composto de materiais que, quando dissolvidos em 
água, não conduzem a corrente elétrica e permanecem sem 
modificações.
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• As primeiras são denominadas eletrólitos e nelas estão incluídas, com 
poucas exceções, todas as substâncias inorgânicas ( tais como: ácidos, 
bases e sais); as segundas são ditas não eletrólitos e são 
exemplificados por materiais orgânicos, tais como: cana de açúcar, 
manose, glicose, glicerina, etanol e uréia.
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EQUILIBRIO QUÍMICO
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EQUAÇÃO QUADRATICA
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RESUMO
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REAÇÕES DE PRECIPITAÇÃO
• Solubilidade dos precipitados. Um grande número de reações 
utilizadas em análise qualitativa inorgânica envolve a formação de 
precipitados. 
• Um precipitado é uma substância que se separa de uma solução, 
formando uma fase sólida. O precipitado pode ser cristalino ou 
coloidal e pode ser removida da solução por filtração ou 
centrifugação.
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• Forma-se um precipitado, quando a solução se torna supersaturada 
com uma substância em particular.
• A solubilidade de um precipitado é, por definição, igual à 
concentração molar da solução saturada. A solubilidade depende de 
várias circunstâncias, tais como: temperatura, pressão, 
concentração de outros materiais na solução e da composição do 
solvente.
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VARIAÇÃO DA PRESSÃO
• A variação da solubilidade com a pressão tem, na prática, uma 
importância reduzida em análise qualitativa inorgânica, visto que 
todas as operações são conduzidas em recipientes abertos a uma 
pressão atmosférica; ligeiras variações de pressão não apresentam 
influencia apreciável na solubilidade.
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VARIAÇÃO DA TEMPERATURA
• De maior importância é a variação da solubilidade de acordo com a 
temperatura. De modo geral, pode-se dizer que a solubilidade dos 
precipitados aumenta com a temperatura, a não ser em casos 
especiais (como o sulfato de cálcio), onde ocorre o oposto.
• A taxa do aumento da solubilidade com a temperatura é variável, 
desprezível em alguns casos e considerável em outros.
• A variação da solubilidade com a temperatura pode, em alguns casos, 
servir como base de separação.
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ALTERAÇÃO DO SOLVENTE
• A variação da solubilidade com a composição do solvente apresenta 
alguma importância em análise química qualitativa inorgânica. 
Embora a maioria dos ensaios seja conduzida em meios aquosos, em 
alguns casos é preferível usar outros solventes (como álcool, éter 
etc).
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NATUREZA DA CONCENTRAÇÃO DE OUTRAS 
SUBSTÂNCIAS
• A solubilidade depende também da natureza e concentração de 
outras substâncias, principalmente de íons, na mistura. Há uma 
diferença acentuada entre o efeito dos denominados íons comuns e o 
de íons estranhos.
• Denomina-se íon comum aquele que também participa da 
constituição do precipitado. No caso do cloreto de prata, por 
exemplo, tanto os íons prata como os íons cloreto são íons comuns; 
porem qualquer outro que se apresente será estranho.
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• Pode ser dito de modo geral que a solubilidade de um precipitado 
diminui consideravelmente se um dos íons comuns estiver presente 
em excesso, se bem que este efeito pode ser contrabalanceado pela 
formação de um complexo solúvel com excesso do íon comum.
• Na presença de íon estranho, aumenta a solubilidade do precipitado, 
mas este aumento é geralmente muito pequeno, a menos que ocorra 
reação química (como formação de um complexo ou uma reação 
ácido-base).
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PRODUTO DE SOLUBILIDADE
• A solução saturada de um sal, que ainda contém um excesso de 
substância não dissolvida, é um sistema em equilíbrio, ao qual pode 
ser aplicada a lei da ação das massas. Se, por exemplo, um 
precipitado de cloreto de prata está em equilíbrio com sua solução 
saturada, pode-se estabelecer o seguinte equilíbrio:
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APLICAÇÕES DO PRODUTO DE SOLUBILIDADE
• O produto de solubilidade é de grande valor na análise qualitativa, 
visto que, com seu auxílio, é possível não só explicar como também 
prejulgar as reações de precipitação.
• O produto de solubilidade e, na realidade, um valor derradeiro que é 
alcançado pelo produto iônico, quando se estabelece o equilíbrio 
entre a fase sólida do sal ligeiramente solúvel e a solução.
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REAÇÕES DE COMPLEXAÇÃO
• Formação de complexo. Em análise qualitativa inorgânica, utilizam-se 
amplamente as reações que levam à formação de complexos: Um íon 
complexo (ou molécula) consta de um átomo central (íon) e vários 
ligantes intimamente acoplados a ele.
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• As quantidades relativas desses componentes num complexo estável 
parecem seguir uma estequiometria bem definida, embora isso não 
possa ser interpretado dentro do conceito clássico de valência.
• O átomo central pode ser caracterizado pelo número de coordenação, 
um numeral inteiro, que indica o número de ligantes monodentados, 
que podem formar um complexo estável com um átomo central.
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O número de coordenação representa o número de espaços 
disponíveis em torno do átomo ou íon central na denominada esfera de 
coordenação, cada um dos quais pode ser ocupado por um ligante 
(monodentado). A disposição dos ligantes em torno do átomo central é 
simétrica. 
Assim um complexo, cujo átomo central tenha um número de 
coordenação igual a 6, compreende um íon central no centro de um 
octaedro, enquanto os seis ligantes ocupam os espaços determinados 
pelos vértices do octaedro.
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• Ao número de coordenação 4, normalmente, corresponde um 
simetria tetraédrica, se bem que uma disposição plana (ou quase 
plana), onde o átomo central ocupe o centro de um quadrado e os 
quatro íons situem-se nos cantos, também seja comum.
• Os complexos formados por ligantes dentados são, muitas vezes, 
denominados quelatos, nome originário do grego, que significa a 
pinça do caranguejo que morde o objeto como o ligante polidentado
agarra o íon central.
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EXTRAÇÃO POR SOLVENTES
• LEI DE DISTRIBUIÇÃO OU PARTIÇÃO:
• É bem conhecido o fato de que certas substâncias são mais solúveis 
em alguns solventes que em outros. Assim, o iodo é muito mais 
solúvel em dissulfeto de carbono, clorofórmio ou tetracloreto de 
carbono do que água e também éter e água, são agitados em 
conjunto num recipiente, e a mistura deixada em repouso, os dois 
líquidos separam-se em duas camadas. Tais líquidos são ditos 
imiscíveis (dissulfeto de carbono e água) ou parcialmente miscíveis 
(éter e água)
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• Considerando que eles são quase totalmente insolúveis ou 
parcialmente solúveis entre si. Se o iodo for agitado com uma mistura 
de dissulfeto de carbono e água, e deixado em repouso, 
posteriormente será encontrado distribuído entre os dois solventes. 
Existe um estado de equilíbrio entre a solução de iodo em dissulfeto
de carbono e a solução de iodo em água.
• Verificou-se que, quando se varia a concentração de iodo, a relação 
das concentrações é constante a cada temperatura dada.
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Coeficiente de partição
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• A constante Kd é conhecida como coeficiente de partição ou de 
distribuição. 
• É importante observar que a relação C2/C1 só é constante quando a 
substância dissolvida apresenta a mesma massa molecular relativa 
em ambos os solventes.
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• A lei de distribuição ou partição pode ser formulada nestes termos:
• Quando um soluto se distribui em dois solventes imiscíveis, há para 
cada espécie molecular, a uma dada temperatura, uma relação 
constante de sua distribuição entre dois solventes, e esta relação de 
distribuição é independente de qualquer outra espécie molecular que 
possa estar presente.
• O valor dessa relação varia de acordo com a natureza dos dois 
solventes, a natureza do soluto e a temperatura.
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• A remoção de um soluto de uma solução aquosa, por meio de um 
solvente imiscível em água, é denominada extração por solvente, 
técnica que é muitas vezes empregada para separações.
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• Quando uma solução aquosa de iodo é agitada com dissulfeto de 
carbono, a concentração de iodo na camada resultante de dissulfeto
de carbono é cerca de 400 vezes maior que a contida na água. A 
camada de dissulfeto de carbono pode ser removida com o auxílio de 
um funil de separação e o processo pode ser repetido. Assim, a 
concentração de iodo na solução aquosa pode ser reduzida a um 
valor diminuto, embora, teoricamente, seja impossível reduzi-lo a 
zero.
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• É mais eficiente e mais econômico processar várias extrações 
sucessivas com pequenas alíquotas de solvente do que fazer uma 
única extração com quantidade maior.
• Verificar cálculos no livro Vogel, pag 149 e 150.
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TESTE DE CHAMA
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