1º Aula QA Quantitativa - Introdução aos métodos titulométricos

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QUÍMICA ANALÍTICA 
QUANTITATIVA – DCE 34 
Docente: Giovana de Fátima Lima Martins 
Instituto de Química 
 
 
Curso de Farmácia 
QUÍMICA ANALÍTICA 
 
 
 
 
 
Divisões: 
Orgânica – estuda as propriedades da composição e das reações 
químicas dos compostos organidos do carbono. 
Química Inorgânica – ciência que estuda as propriedades da 
composição e das reações químicas dos demais compostos 
elementos químicos. 
Físico-Química – ciência que estuda questões químicas relacionadas 
à Física. 
Química Analítica – ciência que analisa amostras químicas para 
descobrir sua composição estrutural e quantidade de elementos 
químicos. 
O quê? Quanto? 
Qualitativa Quantitativa 
ANÁLISE QUÍMICA 
QUÍMICA ANALÍTICA 
Revela a identidade dos elementos 
e compostos de uma amostra. 
Fluxograma de separação de cátions 
QUÍMICA ANALÍTICA 
QUALITATIVA 
QUÍMICA ANALÍTICA 
 
 
 
 
 
Divisões: 
Orgânica – estuda as propriedades da composição e das reações 
químicas dos compostos organidos do carbono. 
Química Inorgânica – ciência que estuda as propriedades da 
composição e das reações químicas dos demais compostos 
elementos químicos. 
Físico-Química – ciência que estuda questões químicas relacionadas 
à Física. 
Química Analítica – ciência que analisa amostras químicas para 
descobrir sua composição estrutural e quantidade de elementos 
químicos. 
Indica a quantidade de cada substância 
presente em uma amostra. 
QUÍMICA ANALÍTICA QUANTITATIVA 
MÉTODOS ANALÍTICOS 
QUANTITATIVOS 
Medidas de massa ou o volume da amostra 
Medida de uma grandeza proporcional à 
quantidade do analito presente na amostra 
(massa, volume, intensidade de luz ou carga 
elétrica). 
Química Analítica Clássica 
 
 - equipamentos simples; 
 - explora principalmente as reações químicas; 
 - precisão, exatidão, sensibilidade (?); 
 - custo baixo (?); 
 - frequência analítica; 
MÉTODOS ANALÍTICOS QUANTITATIVOS 
Química Analítica Clássica 
MÉTODOS ANALÍTICOS QUANTITATIVOS 
MÉTODOS ANALÍTICOS QUANTITATIVOS 
 MÉTODOS CLÁSSICOS 
 
 
a) Métodos Gravimétricos: mede a massa do analito ou de algum 
composto quimicamente a ele relacionado. 
  Reagir, precipitar, flltrar (separar), secar, pesar, calcular. 
 
b) Métodos Volumétricos: mede-se o volume da solução contendo 
reagente em quantidade suficiente para reagir com todo analito 
presente. 
 
  Titulações: - Precipitação (gravimetria); 
 - Neutralização; 
 - Complexação; 
 - Oxirredução. 
 
 
 
Química Analítica Instrumental 
 
 - equipamento mais sofisticado; 
 - propriedades físicas dos analitos 
são exploradas (sinais); 
 - precisão, exatidão, sensibilidade (?); 
 - custo alto (?); 
 - frequência de determinações maior; 
 
MÉTODOS ANALÍTICOS QUANTITATIVOS 
MÉTODOS ANALÍTICOS QUANTITATIVOS 
 
 
 
 
 
Divisões: 
Orgânica – estuda as propriedades da composição e das reações 
químicas dos compostos organidos do carbono. 
Química Inorgânica – ciência que estuda as propriedades da 
composição e das reações químicas dos demais compostos 
elementos químicos. 
Físico-Química – ciência que estuda questões químicas relacionadas 
à Física. 
Química Analítica – ciência que analisa amostras químicas para 
descobrir sua composição estrutural e quantidade de elementos 
químicos. 
 MÉTODOS INSTRUMENTAIS 
 
a) Métodos Eletroanalíticos: medida de alguma propriedade elétrica, 
como potencial, corrente, resistência, e quantidade de carga 
elétrica; 
 
b) Métodos Espectroscópicos: medida da interação entre a radiação 
eletromagnética e os átomos ou moléculas do analito, ou ainda a 
produção de radiação pelo analito; 
 
c) Métodos de Separação: Técnicas cromatográficas; 
 
d) Métodos Diversos: Métodos Térmicos, Radioquímicos, 
Automatizados. 
TITULAÇÃO OU ANÁLISE TITRIMÉTRICA: 
 
 Procedimento no qual a quantidade do analito em uma 
amostra é determinada adicionando-se uma quantidade 
conhecida de um reagente que reage completamente com o 
analito de uma forma bem definida. 
TITULOMETRIA: 
 
 Grupo de métodos analíticos baseados na determinação 
da quantidade de um reagente de concentração conhecida que 
é requerida para reagir completamente com o analito. 
Introdução aos métodos titulométricos 
Titulometria volumétrica: envolve a medida de volume de uma 
solução de concentração conhecida necessária para reagir 
completamente com o analito (neutralização, precipitação, 
complexação e oxido-redução). 
Titulometria gravimétrica: massa do reagente é medida em vez 
do seu volume. 
Titulometria coulométrica: o “reagente” é uma corrente elétrica 
direta constante de grandeza conhecida que consome o analito. 
Introdução aos métodos titulométricos 
Definição da IUPAC para Titulação 
• A espécie “A” é determinada pela adição de incrementos de 
“B”. 
 
• Toda a quantidade de “A” deve reagir. 
 
• Um ponto final deve ser reconhecido. 
 
• “A” é determinada a partir da quantidade de “B”. A razão de 
reação é conhecida pela estequiometria da reação de “A” 
com “B” ou por qualquer outra forma. 
 
• O processo pode gerar uma curva de titulação. 
Pure and Appl. Chem., 429 (1969) 429 
Introdução aos métodos titulométricos 
Classificação dos métodos de titulação com 
base no tipo de reação envolvida 
• Titulações ácido-base (neutralização): Um ácido ou base 
titulante reage com um analito que é uma base ou um ácido; 
 
• Titulações complexométricas: Envolvem uma reação de 
complexação metal-ligante; 
 
• Titulações redox: O titulante é um agente oxidante ou 
redutor; 
 
• Titulações de precipitação: O analito e o titulante reagem para 
formar um precipitado. 
Introdução aos métodos titulométricos 
Termos usados em Titulometria 
Solução padrão ou titulante padrão: reagente de concentração 
conhecida utilizado na análise titulométrica. 
Titulado: solução do analito, a qual se deseja conhecer a 
concentração de uma espécie química. 
Indicador: reagente auxiliar capaz de produzir, por exemplo, 
uma mudança de coloração muito perto do ponto em que se 
completa a capacidade de reação do analito. 
Introdução aos métodos titulométricos 
Termos usados em Titulometria 
Padrão Primário: é um composto ultrapuro que serve como 
material de referência para os métodos titulométricos de análise. 
Requisitos importantes: 
 
• Alta pureza. 
 
• Estabilidade à atmosfera. 
 
• Ausência de água de hidratação. 
 
• Custo baixo. 
 
• Solubilidade razoável no meio de 
titulação. 
 
• Massa molar razoavelmente grande. 
Exemplos: 
 
• ácido benzóico; 
• hidrogenoftalato de potássio; 
• carbonato de sódio; 
• cloreto de sódio; 
• oxalato de sódio; 
• trióxido de arsênio; 
• dicromato de potássio; 
• Iodato de potássio. 
Introdução aos métodos titulométricos 
Termos usados em Titulometria 
Padrão secundário: 
 
 Composto cuja pureza pode ser estabelecida por 
análise química e que serve como material de referência para 
os métodos titulométricos de análise. 
Introdução aos métodos titulométricos 
Montagem típica para uma titulação 
Figura – Montagem típica para uma titulação. O titulado está contido no erlenmeyer, e o 
titulante na bureta. A barra de agitação é um magneto recoberto com Teflon, o qual é inerte para 
quase todas as soluções. A barra de agitação é girada por um magneto rotatório dentro do 
motor de agitação. 
Introdução aos métodos titulométricos 
Termos usados em Titulometria 
A etapa crítica da titulação é a parte final, em que um sinal qualquerdeve indicar que a capacidade de reação do analito esgotou-se. 
Ponto de Equivalência: ponto na titulação onde a quantidade de 
reagente padrão adicionada é exatamente equivalente à quantidade 
do analito na amostra, ou seja, ponto da curva onde uma quantidade 
suficiente do titulante foi adicionado para reagir com todo analito. 
Sinalização com INDICADOR 
Ponto de Final: é o ponto na titulação quando ocorre uma alteração 
física associada à condição de equivalência química. 
Introdução aos métodos titulométricos 
Termos usados em Titulometria 
Ponto de Equivalência Ponto Final 

Erro da titulação: diferença em volume ou massa entre o ponto 
de equivalência e o ponto final. 
pepft VVE 
Para titulometria volumétrica 
Vpf = volume de titulante necessário para alcançar o ponto final 
Vpe = volume de titulante necessário para alcançar o ponto de 
equivalência real. 
Introdução aos métodos titulométricos 
Determinação do ponto final = Curvas de titulação 
 
A (Analito) + T (Titulante)  P (Produto) 
 
Curvas de titulação: gráfico da 
resposta medida versus a 
quantidade de titulante 
adicionado durante a titulação. 
Ex: Titulação de neutralização 
[A] x Volume titulante -log [A] x Volume titulante 
Ponto de 
equivalência 
Introdução aos métodos titulométricos 
Determinação do ponto final = Curvas de titulação 
Curva de titulação não são exclusivas de uma titulação ácido-
base; 
 
 Qualquer curva de titulação da variação da concentração de 
uma espécie na titulação (plotados logaritmicamente) em função 
do volume de titulante tem o mesmo formato geral sigmoidal; 
 
 A concentração não é a única propriedade que pode ser 
utilizada para construir uma curva de titulação. Outros parâmetros, 
tais como: 
 
-Temperatura 
- Absorvância da luz 
 
podem ser utilizados se eles mostram uma mudança significativa 
no valor do ponto de equivalência. 
Introdução aos métodos titulométricos 
Determinação do ponto final = Curvas de titulação 
Exemplos de curvas de titulação: 
pCd = -log[Cd] 
[Cd] = concentração 
de cádmio. 
pCl = -log[Cl] 
[Cl] = concentração 
de cloreto. 
Introdução aos métodos titulométricos 
• A reação entre o analito e o titulante dever ser uma reação 
capaz de ser descrita por uma única equação bem definida. 
 
• A reação dever ser rápida. 
 
• O sistema deve oferecer um meio satisfatório para a 
sinalização do ponto final (indicadores). 
 
• A reação deve processar-se de forma razoavelmente 
completa no ponto de equivalência. 
 Requisitos necessários para as reações químicas que 
servem como base para os métodos titulométricos: 
Introdução aos métodos titulométricos 
Soluções Padrão 
Papel importante nos métodos titulométricos de análise 
 A solução padrão ideal para um método titulométrico deve: 
• Ser suficientemente estável para que seja necessário 
determinar sua concentração apenas uma vez; 
 
• Reagir rapidamente com o analito; 
 
• Reagir de forma mais ou menos completa com o analito; 
 
• Sofrer uma reação seletiva com o analito que possa ser 
descrita por uma reação balanceada. 
Introdução aos métodos titulométricos 
 Dois métodos básicos são empregados para 
estabelecer a concentração dessas soluções. 
Soluções Padrão 
Método direto: 
 
 Uma quantidade cuidadosamente pesada de padrão 
primário é dissolvida em um solvente adequado e diluída em 
um volume exatamente conhecido em um balão volumétrico. 
Introdução aos métodos titulométricos 
Soluções Padrão 
Método indireto ou padronização: 
 
O titulante a ser padronizado é usado para titular: 
 
• uma quantidade pesada de padrão primário; 
 
• uma quantidade pesada de um padrão secundário*; 
 
• um volume medido de outra solução padrão*. 
Introdução aos métodos titulométricos 
Classificação das Técnicas Voluméticas 
1. Ácido - Base ou Neutralização 
• Ácido forte x Base forte 
• Ácido fraco x Base forte 
• Ácido forte x Base fraca 
• Ácido poliprótico x Base forte 
 
2. Precipitação 
 
3. Óxido - Redução 
 
4. Complexação 
 
 
Introdução aos métodos titulométricos