Exp 3 seminario 2012

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TITULAÇÃO CONDUTOMÉTRICA DE ÁCIDO FORTE – BASE FORTE, ÁCIDO FRACO – BASE FORTE E UMA MISTURA DE ÁCIDOS.
Professores: Luiz Humberto Marcolino Júnior
	 Márcio Fernando Bergamini
Alunos: Camilla Reis
	 Fernando Coffacci
	 Kahoana Postal
Universidade Federal do Paraná
Setor de Ciências Exatas
Departamento de Química
Química Analítica Instrumental I
Experimento 3
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CONDUTOMETRIA
A condutometria mede a condutância elétrica de soluções iônicas;
A condução da eletricidade através das soluções iônicas se dá à custa da migração de íons positivos e negativos com a aplicação de um campo eletrostático;
A condutância de uma solução iônica depende do número de íons presentes, bem como das cargas e das mobilidades dos íons.
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Os condutores se dividem em:
Soluções Eletrolíticas: Condução elétrica se dá pelo movimento de cargas para os respectivos pólos de uma pilha, havendo transferência de massa ( T R L );
Metais, ligas e óxidos: Condução elétrica é realizada pelo movimento de elétrons, sem causar alterações nas propriedades físicas ( T R L ).
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A condutância ( L ) de um material é inversamente proporcional a sua resistência ( R ):
 				
			L = 1/R (1)
 A unidade utilizada para condutância é Siemens ( S )
A resistência da solução entre as placas dispostas verticalmente, é descrita por:
			R = ρ·d/A (2)
 ρ = Resistência específica do material ( Ω . cm ) 
d = Distância ( cm )
A = Área da secção transversal ( cm2 )
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Relacionando as equações ( 1 ) e ( 2 ):
		 
			 L = A / ρ . d 
Considerando a condutância da solução eletrolítica contida entre os dois eletrodos afastados entre si de 1 cm e área de 1 cm2, tem-se 1/ρ, que é a condutância específica κ. 
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CÉLULAS DE CONDUTÂNCIA
Célula de Fluxo
Célula de imersão
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As formas mais usuais de células de condutância são:
Célula de Fluxo: Apropriada para trabalhos de maior precisão;
Célula de Imersão: É um dispositivo com os eletrodos em posições fixas, dispostos em posição vertical.
Os elétrodos de platina são recobertos com uma leve camada de negro de platina, o que aumenta a área efetiva dos elétrodos, assim como, as capacitâncias, resultando na minimização das correntes faradaícas.
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Não se deve utilizar corrente contínua nas determinações condutométricas, pois ocorreria eletrólise dos produtos e estes, se acumulariam na superfície dos eletrodos, atrapalhando as medidas;
Assim como, acarretaria na polarização nas vizinhanças dos eletrodos da célula. 
No uso de corrente alternada têm-se a reversão da relação das cargas em cada meio-ciclo que origina uma corrente não-Faradaíca.
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CONDUTOMETRIA
Condutometria direta: Mede a condutância com vista à avaliação da concentração de um eletrólito. Possui aplicação limitada em virtude do caráter não específico da conduntância das soluções iônicas;
Titulação Condutométrica: Fundamenta-se na medida da condutância do eletrólito de interesse enquanto um de seus íons, durante a titulação, é substituído por outro de condutividade diferente.
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TITULAÇÕES CONDUTOMÉTRICAS
O acréscimo ou decréscimo da condutância são relacionados às variações das concentrações das espécies iônicas que participam da reação.
Uma série de medidas de condutância, antes e depois do ponto de equivalência, assinala o ponto final da titulação como uma descontinuidade na variação da condutância versus o volume de titulante.
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VANTAGENS DA CONDUTOMETRIA	
Aplicável a níveis de concentração muito baixos, até cerca de 10-4 M;
Não é necessária a utilização de indicadores;
Pode obter-se pontos de equivalência sucessivos de diferentes componentes em uma mistura;
Permite a titulação de substâncias com constantes de equilíbrio muito pequenas.
Permite a localização do ponto final mesmo em soluções coradas, fluorescentes ou turvas;
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OBJETIVOS
Desenvolver conceitos de condutometria;
Desenvolver o manuseio com as aparelhagens específicas;
Construir e interpretar curvas de titulações condutométricas;
Confirmar as concentrações dos reagentes fornecidos.
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REAGENTES
Solução de NaOH - 1,0 mol.L-1( padronizada );
Amostra de HCl – 1,0 mol.L-1;
Amostra de CH3COOH 1,0 mol.L-1
Mistura HCl 0,5 mol.L-1 + CH3COOH 0,5 mol.L-1
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EQUIPAMENTOS E VIDRARIAS
Condutivímetro;
Célula de condutância;
Bureta de 25mL;
Pipeta volumétrica de 10mL;
Agitador Magnético;
Barra Magnética pequena;
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PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
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RESULTADOS – AMOSTRA 1
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CURVA TITULOMÉTRICA ESPERADA – 1 ÁCIDO FORTE
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CURVA TITULOMÉTRICA EXPERIMENTAL – 1 ÁCIDO FORTE
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Equação da reta de consumo H+ do HCl:
			YH + = -2,47155x + 35,35409
Equação da reta de excesso de OH-
 			YOH - = 1,8331x – 9,74548
YH+ e YOH- se igualam para determinar o volume no ponto de estequiométrico
	 -2,47155x + 35,35409 = 1,8331x – 9,74548
			 x = 10,48 mL
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RESULTADOS – AMOSTRA 2
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CURVA TITULOMÉTRICA ESPERADA – 2 ÁCIDO FRACO
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CURVA TITULOMÉTRICA EXPERIMENTAL – 2 ÁCIDO FRACO
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Equação da reta de consumo H+ do CH3COOH:
 
	 Y H+ = 0,66193x + 0,12515		
Equação da reta de excesso de OH-
		 YOH- = 1,75476x – 11,03381
YH+ e YOH- se igualam para determinar o volume no ponto de estequiométrico:
	0,66193x + 0,12515 = 1,75476x – 11,03381
			x = 10,21 mL		
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Para determinar a concentração de CH3COOH
			1 mol OH-→1000mL
				x → 10,21 mL
			x = 0,01021 mol de OH-
Sendo que [OH-] = [H+]
[H+] = 0,01021 mol
		
		0,01021 mol →10mL da amostra 2
		[CH3COOH ] →1000mL
[CH3COOH ]= 1,021 mol.L-1
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RESULTADOS – AMOSTRA 3
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CURVA TITULOMÉTRICA ESPERADA – 3 MISTURA DE ÁCIDOS
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CURVA TITULOMÉTRICA EXPERIMENTAL – 3 MISTURA DE ÁCIDOS
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Equação da reta de consumo H+ do HCl:
		Y1= -2,41086x + 17,33381
Equação da reta de consumo H+ do CH3COOH
		Y2= 0,596x + 1,894
Y1 e Y2 se igualam para determinar o volume no ponto estequiométrico da titulação do HCl na mistura
	-2,41086x + 17,33381 = 0,596x + 1,894
			x = 5,14 mL
Sendo assim [HCl] = 0,514 mol.L-1
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Equação da reta de consumo OH-:
			Y3= 1,79818x – 10,21982
Y2 e Y3 se igualam para determinar o volume no ponto estequiométrico da titulação do CH3COOH na mistura.
		0,596x + 1,894 = 1,79818x – 10,21982
			
			x = 10,08 mL
Sendo assim [CH3COOH] = 1,008 mol.L-1
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CONCLUSÃO
Foi possível realizar de forma correta o experimento;
Os valores de concentrações das amostras foram confirmados a partir de seus respectivos gráficos;
Os resultados obtidos foram satisfatórios confirmado a validade do método de análise utilizada;
O experimento pode ser realizado em 2h.
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DIFICULDADES
Montagem da aparelhagem, já que é necessário que a barra magnética não atinja a célula de condutância.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
OHLWEILER, O. A.; “Fundamentos de Análise Instrumental”; Editora LTC, Rio de Janeiro -RJ, 1981.
Apresentação de slides da aula 3 – CQ 121
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