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1 1 CROMOGRAMA DE LABORATÓRIO Semana/Título do experimento pg. 1- Aula demonstrativa das técnicas empregadas == e limpeza de material 2- Técnica de titulação == 3- Calibração da pipeta 28 4- Volumetria de Neutralização: Exp. 04 31 5- Volumetria de Neutralização: Exp. 05 31 6- Volumetria de Neutralização: Exp. 06 32 7- Volumetria de Neutralização: Exp. 07 e 08 32 e 33 8- Volumetria de Neutralização: Exp. 09 34 9- Avaliação Prática em grupo 10- Volumetria de Precipitação: Exp. 10 35 11- Volumetria de Precipitação: Exp. 12 36 12- Volumetria de Precipitação: Exp. 13 37 13- Avaliação Prática em grupo 14- Volumetria de Oxirredução: Exp. 15 38 15- Volumetria de Oxirredução: Exp. 16 38 16- Volumetria de Oxirredução: Exp. 17 39 17- Volumetria de Oxirredução: Exp. 18 39 18- Avaliação Prática em grupo 19- Volumetria de Complexação: Exp. 20 40 20- Volumetria de Complexação: Exp. 24 42 21- Volumetria de Complexação: Exp. 25 42 22- Avaliação Prática em grupo 23- Pré-relatório 74 e 75 2 2 Esta apostila apresenta os principais tópicos a serem abordados na disciplina de Análise Química Quantitativa (AQT). Ela está dividida em três partes principias: a- Normas e funcionamento da disciplina: confecção de relatórios técnicos, menções e pontuações para atividades (relatórios, monografias e avaliações práticas e teóricas) e composição da menção final; b- Resumo dos fundamentos teóricos: abordagem resumida das principais técnicas a serem estudadas, bem como sua respectiva bibliografia específica e exercícios; c- Roteiros experimentais: descrição das atividades a serem executadas nas aulas práticas de laboratório, impresso para realização das avaliações práticas, bibliografia e apêndices. A mesma será repassada para cada aluno sem nenhum custo e deverá ser utilizada como fonte de informação básica e roteiros experimentais, além de outras informações relevantes. Cabe ressaltar que em caso de extravio NÃO SERÁ FORNECIDO OUTRO EXEMPLAR DA MESMA. Nesta disciplina, os temas e os tópicos abordados serão: algarismos significativos, medições, gravimetria, volumetria de neutralização, volumetria de precipitação, volumetria de oxi-redução e volumetria de complexação. Estes tópicos serão desenvolvidos teórica e experimentalmente ao longo de 40 semanas durante um ano letivo, em que as 3 (tres) aulas são subdivididas em 2 (duas) aulas práticas e 1 (uma) aula teórica. O curso será desenvolvido com quatro avaliações teórico-expositivas, pelo menos 4 avaliações práticas em grupo e relatórios técnicos relativos aos experimentos realizados. O PRAZO DE ENTREGA DOS RESPECTIVOS RELATÓRIOS É NO MESMO DIA DA AULA, AO FINAL DA MESMA, salvo impossibilidade devido ao calendário escolar. A disciplina está sob responsabilidade do Prof. Marcos A . T. Cezário e Prof. Luiz Gustavo C. Gonçalves e da auxiliar de ensino: Maria José Feltrin (Zezé). A composição da menção final (final do ano) será realizada da seguinte forma: OBS.: Serão computadas as três melhores menções das provas práticas individuais, sendo portanto descartada a menor menção obtida. PPG = média das avaliações práticas em grupo; MAT = média das avaliações teóricas OBS: 1- Os relatórios serão apenas corrigidos e não terão menção a computar em nenhum momento 2- Possíveis avaliações sem a devida identificação (nome e/ou no.) NÃO SERÃO CORRIGIDAS E AVALIADAS, ACARRETANDO AO ALUNO AUSÊNCIA NA REFERIDA DATA DA REALIZAÇÃO. Critérios para avaliações práticas: MB: Erro relativo no resultado menor ou igual a 1,00% ( ER < 1,00%) B: Erro relativo no resultado maior que 1,00% e menor ou igual a 3,00% (1,00% < ER ≤ 3,00%) R: Erro relativo no resultado maior que 3,00% e menor ou igual a 5,00% (3,00% < ER ≤ 5,00%) I : Erro relativo no resultado maior que 5,00% ( ER > 5,00%) 3 PPG + 4 MAT = MF 3 3 TEORIA A Análise Química subdivide-se em três frentes principais a saber: ANÁLISE QUÍMICA QUALITATIVA, em que vários aspectos qualitativos dos diversos materiais tais como: cor, aspecto físico macroscópico, composição química identificativa, odor, etc são avaliados. Neste tipo de análise, o principal objetivo é o reconhecimento e identificação das substâncias e/ou elementos químicos que compõem determinada amostra, não havendo desta forma nenhuma preocupação com as respectivas quantidades dos variados componentes. ANÁLISE QUÍMICA QUANTITATIVA, em que geralmente após a identificação correta dos respectivos componentes, todos os aspectos quantitativos dos mesmos serão estudados. Neste tipo de análise o principal objetivo é efetivamente quantificar um ou mais componentes de uma dada amostra de acordo com um método específico, e também a quantificação PRECISA e EXATA dos mesmos. É conhecida muitas vezes, principalmente na indústria, como análise POR VIA ÚMIDA, por ser basicamente fundamentada em métodos analíticos que utilizam soluções. A terceira frente analítica é denominada ANÁLISE INSTRUMENTAL ou ANÁLISE QUANTITATIVA INSTRUMENTAL, que complementa e muitas vezes é a única forma segura de detectarmos e analisarmos determinado componente, pois a mesma utiliza os chamados métodos e/ou técnicas instrumentais tais como: métodos eletrônicos, métodos espectrofotométricos e espectrométricos,interação matéria – radia- ção, métodos potenciométricos (variação de potencial elétrico,corrente elétrica,condutividade etc. ), métodos que empregam técnicas radiativas ( raios-X ), entre outros. A Análise Quantitativa tradicional envolve os seguintes campos de estudo: 1- Amostragem: técnicas de coleta de amostras dos vários materiais de acordo com seu estado de agregação, por exemplo. 2- Medições e Apresentação de Resultados: abordagem correta de uma técnica de medição, sua faixa de precisão e exatidão, bem como a apresentação correta desta medição de acordo com os respectivos algarismos significativos. 3- Análise Gravimétrica: técnica que envolve o ataque de uma amostra (abertura), precipitação do componente a analisar, sua respectiva secagem (até 200°C ) e/ou calcinação ( ≥ 600 °C ). 4- Análise Volumétrica: envolve a preparação da amostra em solução e sua respectiva titulação (Titulometria ou Titrimetria) usando indicadores. Subdivide-se geralmente em: 4.1 – Neutralização ou Ácido/Base 4.2 – Precipitação (Precipitimetria) 4.3 – Oxirredução (Oxidimetria ou Redutimetria) 4.4 – Complexação (Complexometria) 1- AMOSTRAGEM E TIPOS DE ANÁLISE Os métodos de amostragem inserem-se em três grupos principais1: a- análise em que toda a amostra é utilizada; b- amostragem arbitrária; c- método que emprega a partição selecionada da amostra com base em probabilidadeses- tatísticas O método a, na maioria das vezes, é contra-indicado, pois a maioria dos ensaios analítica é destrutiva (Obs.: algumas técnicas instrumentais mais modernas são realizadas sem a destruição do corpo de prova) e com respeito ao método b, não se enquadra nos propósitos da análise quantitativa pois pode determinar erros graves devido à amostragens aleatórias tomadas sem um número de informações suficiente. O método c, que envolve o compromisso matemático-estatístico supre muito bem as necessidades da análise química, pois procura englobar todas as possíveis características físicas e químicas das amostras levando-se em conta suas respectivas particularidades. 4 4 Primeiramente a amostra recolhida de vários pontos de coleta (material a granel), deve ser homogeneizada em quantidade tal que todos os ensaios possíveis possam ser realizados com quantidades que minimizem os possíveis erros analíticos. Esta então deverá ser dividida em duas partes, em que uma delas será considerada a AMOSTRA propriamente dita e a outra será considerada a CONTRA-AMOSTRA ou CONTRAPROVA . A amostra deverá então ser dividida novamente, em geral em duas ou três subamostras, para que então os respectivos ensaios analíticos sejam realizados em duplicata ou triplicata. Veja o esquema representado abaixo: Figura 1: Representação da partição de uma amostra bruta. (Adaptado de Jeffery, G. H. “Análise Química Quantitativa”, pg. 126) As análises a serem efetuadas, podem ser agrupadas de acordo com algumas de suas características e adequação aos métodos analíticos a serem utilizados2. a- quanto ao tamanho da amostra: - Macroanálise: a análise de quantidades ≥ 0,1 g - Mesoanálise e semimicro)* : amostras cuja 10-2 g ≤ m < 0,1 g - Microanálise: amostras cuja 10-3 g ≤ m < 10-2 g - Submicroanálise: amostras cuja 10-4 g ≤ m < 10-3 g - Ultramicroanálise: quantidades menores que 10--4 g b- quanto ao constituinte: - Constituinte principal: presente de 1 a 100% da amostra - Microconstituinte: presente no intervalo de 0,01 a 1% - Traço: presente em quantidades menores que 0,01%(10-4 – 104 µg/g) - Microtraço: presente em quantidades da ordem de 10-6 % a 10 -3 % Para amostras muito pequenas (sub-microanálise) a denominação do constituinte traço é feita da seguinte forma: sub-traço, ultra-traço e ultra-microtraço2. • O termo semimicro segundo Jeffery2 deve ser evitado, pois o mesmo refere-se à quantidades maiores que micro 2- MEDIÇÕES E RESULTADOS As medições realizadas em química analítica enfrentam além dos problemas com sua eventual dificuldade em serem obtidas, um obstáculo muito mais preocupante: como expressar as AMOSTRA BRUTA Sub-amostra - 1 Sub-amostra - 2 R 1 R 2 R3 5 5 mesmas com o rigor matemático e estatístico correto. Em vista disto, devemos fazer algumas considerações preliminares e resumidas sobre: algarismo, número e algarismos significativos. De acordo com Koogan e Larousse3, número é a relação entre qualquer quantidade e outra tomada como termo de comparação e que é denominada unidade, e algarismo4 é o sinal gráfico que representa o número. Numa medição está envolvida não só a representação da quantidade (número), mas também sua respectiva unidade que agora caracterizará uma determinada grandeza. Portanto sempre que estivermos nos referindo a uma medição ou medida, sempre estaremos quantificando uma grandeza. Por exemplo: 1,98 m2 (área superficial); 200,02 g (massa); 70,0 km.h-1 (velocidade média ) etc. Mas para uma medição ter realmente sentido, devemos considerar num dado número que quantifica a grandeza, o significado real dos algarismos que o compõ em naquela medição específica, pois a mesma dependerá de alguns fatores: como a medição é realizada, quem realizou a medição, o equipamento utilizado etc. O algarismo significativo surge quando realizamos uma medição experimen tal, que sempre possui uma certa incerteza 5. Mais especificamente o termo se re- fere aos dígitos que representam um resultado experimental de modo que APENAS o último algarismo seja duvidoso. Portanto o número de algarismos significativos expressam a precisão de uma medida. Um exemplo é o que se segue: - seja um objeto maciço, cuja massa é 8,1368 g que é pesado numa balança técnica cuja incerteza é de + 0,1 g e numa analítica que possui incerteza de + 0,0001 g. Na primeira situação devemos expressar corretamente a massa do objeto com DOIS algarismos significativos 8,1 g pois o dígito duvidoso é o 1 decimal, e na segunda situação o correto é 8,1368 g (5 significativos) pois desta forma existe uma concordância entre a medida e a incerteza da balança. REGRAS PARA UTILIZAÇÃO E DETERMINAÇÃO DE ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS6 a- O número de algarismos significativos independe do número de casas decimais; b- O (s) dígito(s) zero(s) só é (são) significativo(s) quando faz parte do número e não o é quando apenas indica a ordem de grandeza; c- O (s) dígito(s) zero(s) colocado(s) à direita de outros dígitos somente é (são) significativos quando for(em) resultado de uma medida; d- Arredondamento de números7 deverá ser feito da seguinte forma: se o dígito que segue o último algarismo significativo é igual ou maior que 5, então o último algarismo significativo será AUMENTADO em uma unidade. Caso este dígito seja menor que 5, o último algarismo significativo É MANTIDO; e- Quando do resultado de uma soma ou subtração: o resultado deverá conter tantas casas decimais quantas existirem no número com MENOR quantidade delas; f- Quando for resultado de uma multiplicação ou divisão o resultado deverá conter tantos algarismos significativos quantos estiverem expressos no valor com MENOR quantidade de algarismos significativos. Ex.: 8,1453 g → 5 algarismos significativos 814,53 g → 5 “ “ 0,0814 g → 3 algarismos significativos 0,814 g → 3 “ “ ERROS, DESVIOS, PRECISÃO E EXATIDÃO O erro de uma medida é a diferença entre o valor medido (xi) e o valor verdadeiro (µ) de uma grandeza 8, 9, podendo ser expresso de duas maneiras: Ea = xi - µ ou Ea = x - µ (Eq. 1) onde x é o valor médio das medidas realizadas. 6 6 A este erro denominamos ERRO ABSOLUTO (Ea). No caso do erro de uma medição, pode ser mais conveniente expressarmo-lo através do erro relativo (Er) que é a razão percentual entre o erro absoluto e o valor verdadeiro. Er = Ea x 100 (Eq. 2) µ Quando o valor verdadeiro não é conhecido, costuma-se utilizar a comparação do valor medido com o valor médio das medições realizadas e a diferença entre cada valor medido e o valor médio é denominado DESVIO (d)8,9. _ d = xi – x (Eq. 3) TIPOS DE ERRO Costuma-se dividir os erros analíticos em dois grandes grupos8 : - erros determinados ou sistemáticos: são aqueles quepodem ser mensurados e detectados e são levados em consideração no resultado final da medição e consequentemente podem ser corrigidos e evitados. - erros indeterminados: são aqueles que não possuem valor definido não sendo possível sua medição e, apresentam tendência a flutuar de modo aleatório que neste caso somente uma estimativa estatística pode avaliá-los. Os erros determinados são agrupados em pelo menos quatro tipos gerais: a- ERROS DE MÉTODO: são os erros determinados mais importantes, pois são difíceis de serem detectados e não são diminuídos mesmo que se trabalhe da forma mais cuidadosa possível e, além disso independem do analista. Ex.: co-precipitação em análises gravimétricas, higroscopicidade de materiais a serem pesados e uso inadequado de indicadores na volumetria. b- ERROS OPERACIONAIS: são operações não adequadas realizadas durante uma análise química, operações estas executadas exclusivamente pelo analista. Ex: Becker mantido em repouso destampado permitindo a contaminação da solução por poeira, utilização de pipetas e buretas sujas, não acertar corretamente o menisco em utensílios de vidraria para medições volumétricas (balões volumétricos, pipetas, buretas), bolhas de ar na extremidade da bureta. c- ERROS PESSOAIS: são erros creditados à inaptidão do analista em fazer determinadas observações corretamente, e o erro de pré-julgamento ou preconceito. Ex.: observação da coloração correta da viragem de indicadores (daltonismo) ou quando um analista força os resultados de determinações subsequentes da mesma amostra de modo a obter resultados totalmente concordantes entre si10. d- ERROS INSTRUMENTAIS: relacionam-se com a calibração e/ou aferição deficientes de equipamentos e também com a presença de contaminantes em reagentes a serem utilizados na análise. OBS.: em química analítica quantitativa procure sempre utilizar reagentes especificados, como PA (puro para análise). Caso não seja possível, purifique-os a fim de garantir a qualidade de sua análise. Quando nos referimos aos erros absolutos, eles permitem caracterizar a EXATIDÃO de uma medida, ou seja, ela mede ou avalia a proximidade do valor medido (xi) em relação a um valor verdadeiro (µ) ou valor exato. Já quando nos referimos à concordância das medidas efetuadas entre si ou sua repetitividade/reprodutibilidade estamos avaliando o quanto as medidas se 7 7 dispersam e esta comparação é feita com relação ao valor médio (xm) e, consequentemente, fazemos uso do desvio. A isto denominamos PRECISÃO11. Para esta diferenciação, observe a figura abaixo: µ a: ...... b: ..... c: . . . . 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 Medições: a- precisas e exatas b: precisas e inexatas c: imprecisas e inexatas Fig. 2: Comparação entre a exatidão e precisão de um conjunto de medidas. Adaptado e modificado de Baccan8. ERROS INDETERMINADOS Em uma determinada análise química, mesmo que ela seja efetuada de forma que todos os erros determinados sejam eliminados, para um mesmo analista, ocorrerão pequenas variações nos resultados que serão consequência dos chamados ERROS INDETERMINADOS12 Estes erros, como já mencionado, tendem a se distribuir seguindo uma certa característica que pode ser convenientemente avaliada de forma estatística, que permite–nos determinar qual o valor mais provável para uma dada medida e também a precisão de uma série de medidas. Este comportamento é bem descrito através da chamada distribuição normal ou DISTRIBUIÇÃO DE GAUSS12, 13. Esta curva pode ser representada pela seguinte equação: e[-(xi - µ)²/ 2σ²] Y = σ . (2π)½ (Eq. 4) em que Y é a probabilidade de ocorrência de um dado valor xi da variável x, µ é o valor verdadeiro * e σ é o desvio padrão. O termo (xi – µ) é o desvio de um valor individual medido em relação à média do universo de medidas. Lembrar que para um universo muito grande de medidas, o valor médio (xm) se aproxima muito do valor verdadeiro (valor mais provável) sendo muitas vezes, estatisticamente considerado como tal13. 8 8 Figura 3: Distribuição normal de erros indeterminados Como observamos nesta curva, a maior probabilidade (frequência) para os erros indeterminados presentes nos resultados analíticos é uma pequena fatia da área total sob a mesma, 68,26%, onde os resultados analíticos tendem a apresentar uma quantidade de desvio padrão muito pequena (1σ). Isto mostra-nos os critérios, em termos de rigor estatístico, para avaliação de resultados analíticos. Esta curva normal é a base para as avaliações estatísticas mais aprofundadas, como graus de confiança, testes estatísticos, etc, que serão objetos de estudo no 2º. semestre do terceiro ano em Metrologia Química. Uma representação mais detalhada desta curva, mais didática é mostrada a seguir, onde são ressaltadas as contribuições em termos da área sob as curvas normais tomadas para cada quantidade de DP (desvio-padrão) * Em situações com número de medidas muito grande, x pode ser considerada = µ Fig. 4: Curva de distribuição normal de erro. Adaptada de Ushakova13 9 9 PRECISÃO DE UMA MEDIDA Se um dado conjunto de medidas apresenta uma dispersão muito grande, podemos dizer que a precisão das mesmas é pequena (reprodutibilidade/ baixa)20,21 A precisão, neste caso, quando o número de medidas é grande pode ser avaliada pelo desvio médio (δ):média das diferenças entre os valores medidos e a média aritmética, em valor absoluto21. i = n δ = ∑ xi - µ Eq. 5 i = 1 n e também pelo desvio padrão (σ ): raiz quadrada do quadrado das diferenças entre as medidas e a média aritmética (quadrado do desvio absoluto - d) i = n Eq. 6 ∑ (xi - µ )² σ = 1 = 1 n Na prática, o número de medidas é geralmente pequeno e portanto é mais correto trabalharmos estatisticamente com a estimativa do desvio padrão (s)21 e neste caso nossa média não pode mais ser considerada igual ao valor verdadeiro ou mais provável (µ), logo: i = n Eq. 7 s = ∑ (xi – xm )² i = 1 n - 1 OBS.: a quantidade “n – 1” representa todas as possibilidades de medidas realizadas, excluindo o possível desvio do próprio valor médio (xm), ou seja, é o número de medidasindependente da média21. Na figura abaixo estão representadas as possíveis situações quando da realização de medidas de laboratório. Esta representação de um “alvo” ilustra muito bem os possíveis resultados de uma medida materializada Figura 5:Representação dos conceitos: Precisão e Exatidão aplicados aos resultados analíticos - reproduzida de Apostila de Química Analítica Quantitativa37 10 10 PROPAGAÇÃO DE ERROS Na análise quantitativa freqüentemente obtemos resultados originados de cálculos envolvendo outras grandezas que também foram medidas e, portanto, podem apresentar incertezas (erros indeterminados) diferentes. Logo, no resultado final esses erros, independente da direção em que ocorrem (+ ou -) , são computados de forma aditiva. Devemos, entretanto tomar atenção para o fato de que os erros determinados (absoluto) bem como os erros indeterminados tendem a se distribuir de forma estatística aumentando ou diminuindo o resultado ou a medida; mas, como possuem sinais opostos, tendem a cancelar-se e, no final, aparentemente passam despercebidos. Vamos, portanto, neste caso, dar especial atenção para os cálculos que envolvem os erros indeterminados e, em menor escala, os erros determinados22,23. R: calc. como (+) ou (-) R: calc. como ( x ) ou ( : ) R = A + B – C R = (A x B)/C Eq. 8 E.Det.: ER= EA + EB – EC ER/R = EA/A + EB/B – EC/C Eq. 9 ____________ __________________ E.Ind.: sR = √s2A + s2B + s2C sR/R = √(sA/A)2+(sB/B)2+(sC/C)2 Eq.10 OBS.: Para os erros indeterminados (incerteza) as estimativas são sempre somadas Ex.: Suponha que um analista preparou uma solução de ácido oxálico (H2C2O4) de concentração 0,1000 mol.L-1 por pesagem direta ( ± 0,0001 g) e dissolução com água destilada num volume total de 250,00 mL ± 0,15 mL. Determine a incerteza da concentração em quantidade de matéria/volume: ____________________ _________________________________ Sɱ/ɱ = √ (sm/m)2 + (sV/V)2 + (sMM/MM)2 = √ (10-4/2,2509)2 + (0,15/250,00)2 + (0,0005/90,0394)2 = sɱ/ 0,09999 = 6,0164.10-4 ∴ sɱ = 0,00006 ; logo: ɱ = 0,09999 ± 0,00006 mol.L-1 3- VOLUMETRIA A Análise Volumétrica, também conhecida como Titulometria ou Titimetria faz parte juntamente com a Gravimetria dos Métodos Clássicos de Análise Quantitativa e é empregada nos mais variados laboratórios, como metodologia para dosagens químicas de grandes teores e que requerem muita exatidão, A Volumetria engloba as técnicas titulométrica de: Neutralização ou Ácido/Base, Precipitação, Oxirredução e Complexação. Nesta apostila didática faremos breves exposições dos principais conceitos e metodologias empregadas em cada técnica e que serão complementadas pelos exercício e atividades práticas no âmbito dos cursos técnicos de Química de nível médio, bem, como, para cursos técnicos de áreas afins tais como: Têxtil, Açúcar e Álcool, Metalurgia entre outras. 3.1 – Volumetria de Neutralização A Volumetria Ácido/Base baseia-se nas reações que ocorrem particularmente em soluções aquosas mas também pode ser aplicada para meios não aquosos que permitam estabelecer 11 11 equilíbrios químicos que envolvam os ions H3O+(aq)(H+) ou OH-(aq). O termo Neutralização refere- se às reações que se completam produzindo a espécie química H2O, 2H2O(l) = H3O+(aq) + OH-(aq) Kw = 1,00x10-14 e Kw = [H3O+]. [OH-] A partir destas equações podemos facilmente estabelecer as formas mais empregadas para expressão das concentrações hidrogeniônica e do ion hidroxila,pH = -log[H3O+] e pOH = -log[OH-] Todos os conceitos necessários para compreensão da volumetria ácido/base derivam destas expressões e nos levam à representações do desenvolvimento das características das titulações ácido//base, a técnica empregada para todas as volumetrias.OA técnica titulométrica envolve basicamente a utilização de buretas, erlenmeyers e indicadores38, que são espécies químicas orgânicas que são sensíveis aos ions hidroxônio e hidroxila, que modificam sua coloração de acordo com o pH do meio reacional. Figura 6: Titulação. Método recomendado para manipulação da torneira de uma bureta. Reproduzi- da de SKOOG – Fundamentos de Química Analítica39 As buretas normalmente utilizadas em técnicas volumétricas, geralmente têm capacidade de 50,00 mL, em nossa escola utilizamos buretas com capacidade de 25,00 mL. SKOOG cita em seu livro “ Fundamentos de Química Analítica “ 38, observações importantes sobre a melhor técnica titulométrica: “ ...Certifique-se de que a ponta da bureta esteja bem dentro do frasco de titulação. Introduza o titulante em incrementos de cerca de 1 mL. Gire (ou agite) constantemente para garantir uma mistura completa. Diminua o tamanho dos incrementos à medida que a titulação avança; adicione o titulante gota a gota nas proximidades do ponto final (Nota 2). Quando parecer que apenas mais algumas gotas são necessárias para se atingir o ponto final, enxágue as paredes do recipiente (Nota 3). Deixe o titulante drenar da parede interna da bureta (pelo menos 30 segundos) até completar a titulação. Então, anote o volume final, novamente o mais próximo de 0,01 mL. Notas 1. Quando não estão familiarizados com uma titulação em particular, muitos analistas preparam uma amostra extra. Nenhum cuidado é tomado com sua titulação, uma vez que sua função é revelar a natureza do ponto final e fornecer uma estimativa grosseira de quanto titulante se faz necessário. Esse sacrifício deliberado de uma amostra frequentemente resulta em uma economia global de tempo. 2. Incrementos menores que uma gota podem ser adicionados permitindo-se a formação de uma gota na ponta da bureta e então tocando a ponta na parede do frasco. Essa gota parcial é combinada com a totalidade do líquido como exposto na Nota 3. 3. Em vez de ser enxaguado, ao se aproximar do final da titulação, o frasco pode ser inclinado e girado para que todo o líquido agregue alguma gota aderida à superfície interna do frasco.... “ As (figuras abaixo ilustram a maneira correta de leitura de volumes numa bureta (figura do centro) e as maneiras incorretas, figura superior e inferior). 12 12 Os erros apontados anteriormente recebem a denominação de erros de paralaxe40(deslocamento da posição aparente de um objeto pela mudança de posição do observador). Estes erros não devem ser cometidos durante a utilização de uma bureta pois são considerados erros operacionais, sendo portanto considerados erros determinados que comprometem a exatidão das medidas volumétricas. Uma das maiores causas de interferência na medidas com vidrarias de precisão é a limpeza das mesmas e que no caso das buretas deve ser , preferencialmente realizadas da seguinte maneira: Um breve banho em uma solução de detergente é normalmente suficiente para remover a gordura e a sujeira, responsáveis por rupturas do filme de água. Os banhos prolongados devem ser evitados, porque uma área áspera ou anel áspero tende a se formar na interface detergente/ar. Esse anel não pode ser removido, provocando a quebra do filme e tornando o equipamento inútil. Após a limpeza, o aparato precisa ser completamente enxaguado com água de torneira e então com três ou quatro porções de água destilada. Raramente é necessário secar um materialvolume- trico39. Em situações em que a camada de gordura apresenta dificuldades para sua limpeza, recomenda-se a utilização de uma mistura de NaOH/EtOH (alcoolato de sódio) por no máximo um minuto de contato com vidraria à base de borosilicatos, pois esta mistura é muito agressiva e ataca sobremaneira o vidro. Quando de sua utilização deve-se após o tempo estabelecido de contato, enxaguar com solução de ácido clorídrico para limpeza afim de neutralizar por completo a ação do alcoolato de sódio e posteriormente realizar o enxague com pelo menos tres porções de água corrente e por fim tres porções de água destilada, antes de sua ambientação. A técnica recomendada para transferência de alíquotas de líquidos e soluções, com o uso de pipetas volumétricas deve ser realizada como ilustrada nas representações a seguir: 13 13 Na volumetria de Neutralização, as espécies químicas mais utilizadas para titulações são ácidos e bases fortes, tais como o ácido clorídrico (HCl) e a soda cáustica (NaOH), em (g)químicas. A principal razão para estas espécies serem largamente utilizadas nas operações corriqueiras de análise é o fato das mesmas serem altamente solúveis em água, com grau de ionização e/ou ionização em torno de 95% e, também, por apresentarem reações completas com a maioria das espécies ácidas ou alcalinas que participam das principais análises químicas de laboratório. Quando analisamos as características destas espécies químicas nas várias reações em que participam, verificamos que suas características químicas devem ser bem consideradas para o trabalho de laboratório. Tanto o ácido clorídrico e a soda cáustica devem estar padronizadas para sua correta utilização. O armazenamento das mesmas deve também seguir alguns procedimentos para evitar-se sua decomposição e perda do prazo de validade para utilização. O HCl é um gás que quando dissolvido em água transforma-se no ácido clorídrico (HCL(aq)) e portanto esta solução é muito volátil. A solução concentrada de HCl pa. possui normalmente uma concentração 12,0 mol.L-1 (ρ = 1,190 g.cm-3, τ = 37,0%) mas estes valores, principalmente o título percentual é variável após a abertura do frasco (1L) para manuseio, recomendando-se que mantenha-o sempre fechado com o batoque quando não estiver em uso. Quando tiver de ser utilizado novamente para preparar-se soluções diluídas recomenda-se estimar um título percentual ligeiramente menor que o valor nominal. Para as soluções de NaOH preparadas com a finalidade de utilização em análises quantitativas podem ser preparadas nas concentrações adequadas utilizando-se o NaOH em lentilhas (altamente higroscópicas) ou em solução concentrada (ρ = 1,520 g.cm-3, τ = 50,0%). O hidróxido de sódio tem , ainda, como característica reagir com o CO2(g) que carbonata as soluções de soda cáustica (2NaOH(aq) + CO2(g) = Na2CO3(s) + H2O(l)). Esta característica indesejável da soda cáustica faz com que tenhamos de “fatorá-la” constantemente. Outro inconveniente da soda cáustica é que a mesma é imcompatível com materiais de vidro atacando-os pela reação do SiO2 com a mesma. Devido a esta característica o armazenamento destas soluções deve ser feito em frascos plásticos. O comportamento químico de uma titulação é regido pelas chamadas curvas de titulação. Estas são gráficos que mostram a variação do pH, no caso da Volumetria de Neutralização, pelo volume de titulante (espécie química acondicionada na bureta), para uma dada alíquota de titulado (espécie química acondicionada no erlenmeyer). Dadas as características de força relativa 14 14 dos ácidos e bases utilizadas na volumetria de neutralização estas curvas apresentam características diferentes. Como exemplo podemos verificar algumas destas curvas de titulação: Fig. 12: Curva de titulação de um ácido forte (HCl) por uma base forte (NaOH)40 Observa-se que a curva é totalmente simétrica em seu eixo médio horizontal apresentando uma variação extremamente brusca nas proximidades do PE (pH em que o eqtitulamte = eqtitulado) e como não ocorre hidrólise do cátion ou do anion o pH do PE para titulações deste tipo ocorre em pH=7,0. Na análise volumétrica muitas vezes necessitamos utilizar espécies químicas que apresentam mais de um próton ou mais de uma hidroxila e, sabidamente as reações químicas normalmente ocorrem em situações de equilíbrio químico e os mesmos são neste caso caracterizados por mais de uma ração de neutralização. A segunda neutralização somente ocorrerá após a primeira ter se completado, caracterizando desta maneira uma curva de titulação com mais de um ponto de equivalência. Um exemplo clássico deste fato é a titulação do carbonato de sódio com soluções de HCl. O ion carbonato CO32-(aq) necessita de dois prótons (H+) para ser totalmente neutralizado, logo: H2CO3(aq) + OH-(aq) = HCO3-(aq) + H2O(l) I e HCO3-(aq) + OH-(aq) = H2O(l) + CO32-(aq) II o que caracteriza os dois PE observados na curva PE2 PE1 Fig. 13: Curva de titulação de um ácido fraco (H2CO3) por uma base forte (NaOH)40 15 15 Nesta figura PE1 e PE2 representam respectivamente a primeira neutralização (H2CO3 para HCO3-) e a segunda neutralização (HCO3- CO2(g)). Nota-se que neste caso os valores dos PE são 3,5 e 8,0 respectivamente. Algumas considerações devem ser feitas em relação às duas curvas de titulação apresentadas anteriormente: 1- Na curva de titulação de um Ácido Forte (AF) X Base Forte(BF) na figura 12, o pH do ponto de equivalência é 7,0 portanto o meio está absolutamente neutro 2- Na curva de titulação de um ácido fraco ( Af) X base forte (BF) os dois pontos de equivalência apresentam pH bem distintos da curva anterior. Isto se deve ao fato de no 10. PE haver o tamponamento do meio e também haver ainda prótons a serem neutralizados caracterizando desta forma o meio ainda ácido. Já para o segundo PE a reação se comporta como uma neutralização de AF X BF ( pH próximo de 7,0) Com respeito aos cálculos e resultados envolvidos numa titulação AB devemos ter sempre em mente o Princípio da Equivalência (eqtitulado = eqtitulante) e que o eq pode ser substituído pela relação eq = N.V. Ao igualar esta relação para as duas espécies químicas podemos facilmente calcular qualquer uma das incógnitas em questão. Nas análises quantitativas, fundamentalmente os resultados expressos corretamente são da maior importância e, em termos da qualidade metrológica dos mesmos há necessidade de relacionarmos os mesmos com resultados padronizados metrologicamente. para se conseguir estas condições necessita-se trabalhar com soluções –padrão ou soluções padronizadas contra padrões de trabalho, normalmente conhecidos como padrões primários – Observe-se aqui, que não se trata de um padrão primário metrológico e sim um padrão de trabalho que obedece alguns requisitos de análise e são estabelecidos como tal – Estes “padrões-primários”41 são sólidos que devem apresentar pelo menos grande parte das seguintes características: a- ser de fácil obtenção, purificação e secagem b- ser fácil de testar e de se eliminar possíveis impurezas c- ser estável ao ar, pelo menos durante a pesagem e termicamente d- ser solúvel em água e apresentar estequiometria definida e- apresentar reação completa com asolução a padronizar f- apresentar massa molar elevada a fim de minimizar erros determinados relativos durante as pesagens Como exemplos de padrões-primários na volumetria de neutralização temos: ftalato ácido de potássio (KHP), carbonato de sódio anidro, ácido benzóico, ácido oxálico, tetraborato de sódio, tris- hidroximetilamino-metano[H2NC(CH2OH)3]20. Quando realizamos padronizações de soluções utilizando padrões-primários, a expressão do princípio da equivalência é ligeiramente modificada pois no titulado devemos substituir o eqtitulado pela expressão equivalente em massa, logo Ntitulante.Vtitulante = mpadrão-primário/Eqpadrão-primário Eq. 11 e Ntitulante.Vtitulante = k. mpadrão-primário/MMpadrão-primário Eq. 12 Ainda com relação às curvas de titulação, as mesmas ainda são a ferramenta mais útil para escolha dos melhores indicadores a serem utilizados na titulação pois devemos escolher os indicadores que possuam a faixa de viragem mais próxima ao ponto de equivalência escolhido de acordo com seu pH. Há de se considerar ainda que na escolha dos referidos indicadores as cores em meio ácido e básico são de fundamental importância pois as mesmas devem ser de fácil distinção e bem distintas para minimizar os erros determinados pessoais. 3.2 – Volumetria de Precipitação: A Volumetria de Precipitação baseia-se nas reações em que há formação de espécies químicas pouco solúveis em água. As metodologias mais utilizadas nesta técnica analítica são a Argentimetria (dosagens que utilizam o ion Ag+(aq) como reagente analítico) e a Argentometria 16 16 ( dosagens do ion prata), mas esta lista pode ser estendida também para dosagens do ion Ba2+(aq), SO42-, entre outros. estas espécies químicas em solução formam sólidos muito pouco solúveis em água, daí sua utilização. O ion prata forma sólidos pouco solúveis com haletos (Cl-, Br- e I-0 e também com o ion cromato (CrO42-) e, além disso com o ion tiocianato (SCN-). Uma característica dos haletos de prata é a diferença entre os KPS dos mesmos que apresentam valores bem distintos além de apresentarem colorações características: AgCl branco, AgBr amarelo pálido e AgI amarelo. Ag+(aq) + Cl-(aq) = AgCl(s) KPS = [Ag+].[Cl-] = 1,78x10-10 Ag+(aq) + Br-(aq) = AgBr(s) KPS = [Ag+].[Br-] = 5,25x10-13 Ag+(aq) + I-(aq) = AgI(s) KPS = [Ag+].[I-] = 9,00x10-17 OBS.: Valores extraídos de BREWER, S, “ Solving Problems in Analytical Chemistry, 1980, John Wiley & Sons, Inc. – T = 25°C Como pode ser observado as solubilidades destes sais diferem da ordem de 300 e 5800 vezes, respectivamente sendo portanto, possíveis de serem determinados seletivamente numa mesma amostra pois precipitarão seletivamente de acordo com as respectivas solubilidades. Na Volumetria de Precipitação há também a utilização de indicadores, que nestas técnicas permitem diferenciar as metodologias normalmente empregadas: Método de Mohr, Fajans e Volhard. 1- Método de Mohr: É caracterizado como método argentimétrico com a utilização do ion cromato como indicador, pois a solubilidade do Ag2 CrO4 é maior que a dos haletos de prata que por conseguinte precipitaram primeiro e o cromato de prata somente precipitará quando houver [Ag+] suficiente para precipitar o ion cromato. Esta concentração é da ordem de 1,38x10-4 mol.L-1(KPS = 1,31x10-12). No caso dos haletos a concentração necessária de prata para precipitação é respectivamente: 1,33x10-5 mol.L-1(Cl-), 7,25x10-7 mol.L-1 (Br-) e 9,49x10-9 mol.L-1(I-). Ag+(aq) + X-(aq) = AgX(s) 2 Ag+(aq) + CrO42-(aq) = Ag2CrO4(s) – marrom-avermelhado O método de Mohr é uma das metodologias de precipitação mais utilizadas para dosagens de haletos em amostras de ´´aguas e alimentos dado sua facilidade de realização e dispêndio de reagentes normalmente encontrados rotineiramente em laboratórios de análises quantitativas. 17 17 2- Método de Fajans: É caracterizado também como método argentimétrico com a utilização dos chamados indicadores de adsorção que apresentam como característica modificarem a coloração dos sólidos formados devido às camadas iônicas ao redor das partículas de sólido, devido à interação das mesmas com os indicadores, ilustrado na representação abaixo: Fig. 14: Mecanismo de ação dos indicadores de adsorção42 Nesta ilustração vê-se claramente as camadas iônicas ao redor da partícula de sólido antes do PF (ponto final) onde por excesso de ions Cl-(aq) é uma camada carregada negativamente e que não interage com o indicador e, após o PF, onde um ligeiro excesso de titulante foi adicionado esta camada torna-se carregada positivamente devido ao excesso de ions Ag+(aq) que por sua vez interage com o indicador que fica aderido à superfície externa do precipitado mudando sua coloração. Os indicadores de adsorção mais utilizados são, a saber: fluoresceína eosina (2-(2,4,5,7-tetrabromo-6-oxido-3-oxo-3H-xanteno-9-il)benzoato) Fig. 15: Indicadores de adsorção utilizados normalmente Ag+(aq) + IND-(aq) = Ag-IND(aq) cor A cor B 18 18 3- Método de Volhard: É caracterizado como método argentométrico e comumente utiliza a técnica volumétrica denominada titulação por retorno ou retrititulação, onde uma quantidade de solução contendo ions Ag+(aq) de concentração conhecida é adicionada a um volume de amostra contendo o precipitante para a prata, e o excesso de ions prata é titulado com ions SCN-(aq) utilizando-se como indicador o ion Fe3+(aq) que formará no PF um complexo de coloração avermelhada [Fe(SCN)n (3-n)+](aq). Ag+exc.(aq) + X-(aq) = AgX(s) + Ag+(aq) Ag+exc.(aq) + SCN-(aq) = AgSCN(s) branco nSCN-(aq) + Fe3+(aq) = [Fe(SCN)n(3-n)+(aq) vermelho Em ternos quantitativos podemos calcular a quantidade de haleto , por exemplo numa amostra, pela seguinte relação: VAg-adic.x [Ag+]adic. = nAg- reagido + nAg-exc. como nAg- reagido= nXamostra nX = VAg-adic.x [Ag+]adic – VSCN x [SCN-] OBS.: Todas as metodologias argentimétricas e argentométricas apresentam alguns requisitos que devem ser obedecidos para seu total êxito e minimização de erros determinados:: a- no método de Mohr o meio reacional deve ser controlado em termos do pH do mesmo: se menor que 6,5 pode ocorrer a decomposição do ion cromato pela formação de ácido crômico CrO42-(aq) + 2H3O+(aq) = H2CrO4 (aq) + H2O(l) se maior que 10,0 pode ocorrer a formação de Ag2O(s) 2Ag+(aq) + 2OH-(aq) = Ag2O(s) + H2O(l) b- no método de Volhard o meio deve ser mantido em pH menor do que 7,0, de preferência ,e menor que 4,5 para evitar-se a precipitação do ion Fe3+(aq) como Fe(OH)3 diminuindo consideravelmente a concentração do indicador. 19 19 EXERCÍCIOS: 1- Nas seguintes medidas experimentais determine o número de algarismos significativos correto: a- 555 mg b-25,05 mL c- 0,25 L d- 10,340 g e- 8,134589 mg f- 1,001 m g- 0,000539 m3 h- 0,3400 mL i- 1,44 mg j- 300 mL (medido) k- 0,09995 mol. L-1 l- (e = 2,302585) 2- Expresse o resultado correto, em termos de algarismos significativos, para as seguintes operações: a- 2,93 + 8,95 b- 2,0x(20,3)+9,372 c- 9,55.10-2+5,30.10-2 d- 6,82+2x(54,2) e- 650 +6,40x33 f- (2,000x6,023.1023) g- (0.020x58,443)/1000(medido) h- pH = 1,629 18,0153 *3- Os seguintes valores determinações paralelas de enxofre num metal revestido com bronze fosfatado: %S = 0,097; 0,098; 0,100; 0100 e 0,098. Determine o desvio padrão destas medidas e número adequado de algarismos significativos. R: 0,099 ± 0,001 apresente o resultado com *4- E. Mitscherlich (o descobridor do isomorfismo) em 1829 determinou o conteúdo de NaCl no NaCl.2H2O por aquecimento para desidratação total do sal e obteve 61,98% de NaCl comparado com o valor verdadeiro de 61,86%. Qual o erro absoluto e relativo da determinação dele para: a- NaCl e b- H2O? R: a) Ea = 0,12% e Er = 0,19% b) Ea = - 0,12% e Er = - 0,31% *5- Determinações microgravimétricas de Ag feitas em duplicatas em ligas de Cu - Ag apresentaram os seguintes valores: %Ag(1) %Ag(2) 17,77 17,87 20,94 21,11 18,54 18,65 18,14 18,18 18,91 19,08 A amostra foi de aproximadamente 15 mg em cada determinação. Estime o desvio padrão para cada conjunto de medidas e avalie a precisão dos mesmos *6- Num estudo de confiabilidade num método de determinação gravimétrica de Ca na forma de CaC2O4..H2O, soluções contendo o equivalente de 0,3001 g de CaCO3 (99,92% de CaCO3 e o restante é umidade) foram precipitadas sob condições apropriadas e os sólidos secos a 105 °C e pesados, originando os seguintes resultados: m (g) = 0,4420; 0,4422; 0,4410; 0,4415 e 0,4409 a- determine o desvio padrão das determinações; b- obtenha o erro médio das determinações; R: a- 6.10-4 (1,35‰) b- 3,7.10-3 (8,4‰) 7- Calcular a ɱ real de uma solução de H2SO4 cuja ρ = 1,84 ± 0,02 g.cm-3 τ = 96,0 ± 0,3%. Dado: MM = 98,0775 ± 0,0001 g.mol-1. R: ɱ= 18,0 ± 0,2 mol. L-1 ***8- Na titulação de 24,98 + 0,05 mL de uma solução de HCl foram gastos 25,11 + 0,05 mL de solução de NaOH 0,1041 + 0.0012 mol.L-1. Calcular a molaridade do HCl. 20 20 ***9- O teor verdadeiro de cloro num dado material é 33,30%, mas o resultado encontrado por um analista foi de 32,90%. Calcular o erro absoluto e o erro relativo do resultado ***10- O valor verdadeiro da concentração de uma solução é 0,1005 mols/L e o valor encontrado é 0,1010 mol.L-1. Calcular o erro absoluto e o erro relativo do resultado ***11-Um químico analítico fez as seguintes medidas do teor de cobre em uma solução (mg.L-1): Calcule o valor médio, o DP ou SDP, a variância e o DPR ***12- Na análise de ferro em uma amostra, realizada segundo um dado método, um analista obteve as seguintes porcentagens do elemento: 31,44; 31,42; 31,36 e 31,38%. Calcular o desvio médio e o desvio padrão de uma simples medida e da média, em termos absolutos e relativos *13- Os resultados obtidos por analistas na determinação de molibdênio no Bureau of Standards steel N. 106 por dois diferentes métodos analíticos foram: Método 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Grav. % Mo 0,164 0,166 0,164 0,159 0,165 0,160 0,174 0,159 0,170 Color. % Mo 0,161 0,165 0,156 0,163 0,156 0,171 0,160 ......... ......... a- compare os dois métodos quanto a sua precisão. b- supondo que o teor de Mo verdadeiro seja 0,163%, qual dos métodos é mais exato? 14- Um químico testou uma amostra de sal para verificação do teor de Cl(%). Ele analisou gravimé- tricamente esta amostra em 7 determinações, obtendo os seguintes resultados: Cl(%): 56,66; 56,66; 56,68; 56,59; 56,56; 56,63; 56,69 a) Calcule o valor médio do teor de Cl nesta amostra e seu respectivo desvio-padrão b) Para um teor de Cl, considerado como verdadeiro, igual a 60,66%, calcule o erro absoluto e relativo cometidos neste conjunto de resultados c) Calcule o desvio relativo do conjunto de resultados *15- 100 mL de uma solução contêm 0,2083g de BaCl2. a- quantos mols de Ba2+, Cl- e BaCl2 estão presentes; b- quantos eq de cada espécie química estão presentes; c- determine a molaridade e a normalidade da solução; d- qual a massa de AgNO3 necessária para precipitar todo cloreto presente; e- qual o volume de AgNO3 0,1000 M requerido para precipitação completa do ion cloreto e a massa de AgCl formada; f- com que massa de Al2(SO4)3 esta solução reage. *16- O ácido fosfórico concentrado contém 85,0% de H3PO4 e possui ρ = 1,69 g.cm-3. Calcule a massa e o número de mols de ácido em 1,00 L de solução. Qual a normalidade do ácido? R: 1,44 Kg; 14,7 mols; 43,1 eq. L-1. *17- O HNO3 16,0 N possui ρ = 1,40 g.cm-3. Qual massa de H2O está contida em 100 mL de solução? *18- Qual o volume de HCl concentrado (39,11%, ρ = 1,200 g.cm-3) são necessários para se preparar: a- 1,000 L de ácido a 20,01% (ρ = 1,100 g. cm-3) e b- 1,00 L de ácido 6,0 N? 61,0–65,4-56,5-60,0-59,2-58,2-57,0-62,5-64,7-57,7-56,2-60,5-62,9-62,5-61,6-60,2-58,7 21 21 19 - Em um becker, um técnico químico misturou 100 mL de uma solução diluída de base forte, BOH, de pH = 13,0 com 400 mL de uma solução diluída de ácido forte, HA, de pH = 2,00. Considere os volumes aditivos e os eletrólito 100% dissociados, o valor do pH da solução final é: a- 2,0 b- 2,00 c- 6,0 d- 8,00 e- 10,0 f- 12,0 g- todas estão erradas 21- Um lote de vinagre de vinho foi analisado num laboratório de certificação alimentar da seguinte maneira: uma amostra de 25,00 mL desse vinagre foi diluído com água destilada em um balão de 100,00 mL. Posteriormente tomou-se três alíquotas de 10,00 mL e titulou-se com NaOH 0,1000 (fc = 0,9989) gastando-se os seguintes volumes:15,60 mL; 15,50 mL e 15,60 mL. Sabendo que os vinagres desta classe possuem um teor médio de 4,0 – 5,0 % de HAc, determine se este lote de vinagre está dentro das especificações. 22- Calcule a molaridade da solução resultante das seguintes misturas: a- 50,0 mL de solução 0,400 mol.L-1 de ácido sulfúrico com 30,0 mL de solução 0,200 mol.L-1 do mesmo soluto R: 0,325 mol.L-1 b- 100,0 mL de uma solução a 3,00 mol.L-1 com 50,0 mL de 4,00 mol.L-1 do mesmo soluto e mais 350 mL de H2O R: 1,00 mol.L-1 23- Misturaram-se 50,00 g de um ácido H2A (MM =126,0 g.mol-1) com 25,00 g de HÁ (MM =122,0 g. mol-1). Após a dissolução, o volume foi completado com água destilada a 2,500 L. Qual a normalidade da solução obtida? 24- 25,00 mL de uma solução de Na2CO3 0,1 N (fc = 1,0106) foram neutralizados por 45,90 mL de HCl empregando-se metilorange como indicador. Pede-se: a- a reação iônica envolvida b- a normalidade do HCl R: 0,05480 eq.L-1 25- Em determinada solução existia uma mistura de NaOH e Ca(OH)2. Gastou-se 25,00 mL de solução de H2C2O4 0,200N para neutralizá-la. Formou-se um precipitado, que depois de retirado, lavado e seco, originou uma massa de 128 mg. Quais as massas de Ca (OH)2 e NaOH na solução. R: mNaOH = 120 mg ; mCa(OH)2 = 0,0740 g 26- Para calibração de um método fotométrico para a determinação de sódio é necessário preparar uma solução padrão de Na+ 0,0100 M. Descreva como prepararia 500,0 cm3 desta solução a partir do padrão primário Na2CO3. 27- Uma amostra de 0,4671 g contendo hidrogenocarbonato de sódio foi dissovida e titulada com 40,72 mL de uma solução padrão de HCl 0,1067 M.Sabendo que a reação é:HCO3- + H+ = H2O + CO2, calcule a percentagem de bicarbonato de sódio na amostra. R: 78,14 % NaHCO3 28- Esboce as seguintes curvas de titulação: a- 20,00 mL de amoníaco 0,1000 M com ácido clorídrico 0,1000 M. b- 25,00 mL de ácido maleico 0,1000 M com hidróxido de sódio 0,1000 M. c- 20,00 mL de fosfato de sódio 0,1000 M com ácido clorídrico 0,1000 M. 29- 2,9082 g de NaCl PA anidro foram dissolvidos em água e o volume completado a 1000,00 mL em balão volumétrico. 50,00 mL dessasolução foram titulados por 24,80 mL de solução de AgNO3 0,1 N quando se emprega fluoresceína como indicador. Pede-se: a- a normalidade da solução de NaCl; R: 4,976.10-2 eq.L-1 b- o fc da solução de AgNO3; R: fc =1,0030 c- a estrutura do precipitado. no PE. 30- Uma amostra de uma mistura contendo NaCl e HCl foi titulada primeiramente com AgNO3 0,1008 M que para uma alíquota de 20,00 mL e usando dicromato de potássio como indicador, consumiu 32,50 mL. Posteriormente; outra alíquota de 25,00 mL da solução original foi titulada 22 22 com KOH 0,09995 M gastando-se para isso 24,80 mL. Determine a massa de NaCl e a concentração de HCl na mistura.(V = 100,0 mL) R: [HCl] = 0,09915 mol.L-1 e mNaCl = 0,3732 g 32- Na determinação da % de Cl- numa amostra de NaCl comercial, preparou-se uma solução deste sal, pesando-se 1,5000 g em volume de água destilada até completar exatamente 250 mL de solução. Posteriormente, titulou-se 3 alíquotas de 20,00 mL desta solução com solução padrão de AgNO3 0,09988 mol.L-1, gastando-se para isto , respectivamente: 19,30, 1940 e 19,30 mL de solução, usando-se como indicador fluoresceína. Calcule a % de NaCl na amostra. **33- Sabendo que a solubilidade molar S do Ba(IO3)2 é 7,32 x 10-4 mol L-1, calcule o produto de solubilidade, Kps. R. 1,57 x 10-9. **34- Sabendo que Kps é 1,57 x 10-9, calcule a solubilidade molar S do Ba(IO3)2.Quantos gramas de Ba(IO3)2 (487 g.mol-1) podem ser dissolvidos em 500 mL de água a 25°C? R. 0,178g **35- Uma amostra bruta de sal de massa igual a 0,5050 g foi dissolvida em água e titulada com solução de nitrato de prata 0,1000 mol.L-1. Calcule o teor de NaCl em % m/m sabendo que 42,28 mL de solução titulante foram gastos. MMNaCl = 58,4428 g.mol-1. R: 48,9% m/m NaCl. **36- 0,50 g de sal de cozinha são dissolvidos em 100,0 mL de água destilada. Uma alíquota de 25,00 mL é transferida para erlenmeyer e titulado com solução padrão de nitrato de prata 0,100 mol.L-1, pelo método de Mohr. Calcule o teor de NaCl em % m/m no produto comercial, sabendo que 20,00 mL de solução padrão foram consumidos durante a titulação. MMNaCl = 58,4428 g.mol-1. R: 93,4 % m/m **37- O teor de iodeto de potássio, princípio ativo de xaropes antitussígenos, foi determinado por precipitação com nitrato de prata. Uma amostra de 10,00 mL do xarope foi transferida para um erlenmeyer. Exatamente 20,00 mL de uma solução de AgNO3 0,1 mol L-1 foi adicionada. O frasco foi agitado até o aparecimento de um precipitado de cor amarela típica de AgI. Para a titulação do excesso estequiométrico de AgNO3 foram gastos 8,24 mL de solução de KSCN 0,10 mol.L-1, na presença de indicador contendo Fe3+. Calcule a concentração de KI na amostra analisada, expressando o resultado em mg/ 5mL de xarope.Dados:MMKI = 166,00277 g.mol-1.R. 97,5 mg/ 5mL. **38- A titulação de uma amostra de 0,4851 g pelo Método de Mohr requer 36,80 ml de solução padrão de AgNO3 0,1060 mol.L-1.Calcule a porcentagem de cloreto na amostra. R: 28,5% **39- 100 mL de uma amostra de água salobra foi tornada amoniacal e o sulfeto nela contido foi titulado com 8,47 mL de solução padrão de AgNO3 0,01310 mol.L-1,segundo a reação: 2Ag+(aq) + S2-(aq)= Ag2S(s). Calcule a concentração de H2S na água em ppm .R:18,9 mg.L-1 **40- Uma amostra de 0,8040 g de um mineral de ferro foi dissolvida em ácido. Em seguida, reduziu- se todo o ferro à forma de Fe(II) e titulou-se com 47,22 mL de uma solução padrão de KMnO4 0,02242 M. Calcule os resultados desta análise em termos de % de Fe (55,847 g/mol), e %de Fe3O4 (231,54 g/mol). A reacção do analito com o reagente titulante descreve-se pela seguinte equação: MnO4-(aq) + 8H+(aq) + 5Fe2+(aq) → Mn2+(aq) + 5Fe3+(aq) + 4H2O(l) 41- Considere a titulação de 100,0 mL de Fe2+ 0,0500 M com Ce4+ 0,100 M.Calcule o volume equiva- ente. 42- Calcule a massa de Na2C2O4 PA anidro necessária para padronizar uma solução de KMnO4 0,1500 N,empregando-se uma bureta de 25,00 mL.OBS.:reação efetuada em meio ácido.R: 0,2000 g 23 23 43- Calcule a normalidade de uma solução de peróxido de hidrogênio de 20 vol. 44- 5,00 mL de peridrol foram diluídos a 500,00 mL e 25,00 mL da solução diluída foram titulados, em meio ácido, por 42,30 mL de solução de KMnO4 0,1060 N. Calcule a concentração de H2O2 na amostra analisada,em massa/volume e em vol. de O2. R: 304,8 g.L-1 e 100,00 volumes 45- O processo de branqueamento de celulose pode ser feito com tratamentos a base de peróxido de hidrogênio. Uma amostra desse reagente foi submetida à análise para verificação de sua concentração. 50,00 mL do produto foram diluídos para 1000,0 mL com água destilada. Posteriormente, 25,00 mL dessa solução foram também diluídos, com água destilada, para 250,00 mL. Alíquotas de 25,00 mL da solução diluída final foram tituladas com solução de KMnO4 0,02034 mol L-1, tendo sido consumidos 21,20 mL; 23,00 mL; e 22,95 mL. Com base neste procedimento, determine: a) Esboce a reação química. Quantos elétrons estão envolvidos na reação? b) Qual a concentração em volumes de peróxido de hidrogênio, sabendo-se que uma solução 20 volumes apresenta um teor de 6,0% (60 g L-1) de H2O2. 46- Calcule a porcentagem em massa de ferro presente numa amostra de óxido de ferro II, sabendo que a titulação de amostras contendo 0,3046 g, 0,3172 g e 0,3142 g devidamente dissolvidas, consumiram respectivamente 32,10 mL; 33,45 mL e 33,10 mL de solução 2,04x10-2 mol L-1 de K2Cr2O7. 47- Uma amostra de 1,2000 g de uma pomada cicatrizante contendo zinco quelado como um dos princípios ativos, foi cuidadosamente calcinada para decompor toda a matéria orgânica e a cinza remanescente de ZnO foi dissolvida em ácido. Á solução preparada foi adicionada uma solução de oxalato de amônio [(NH4)2C2O4] e o precipitado de ZnC2O4 formado foi filtrado, lavado e dissolvido em ácido diluído. O ácido oxálico liberado foi titulado com 32,95 mL de KMnO4 0,2040 mol L-1. Calcular a porcentagem de Zn na pomada analisada. 48- Para determinação da massa de ferro metálico num minério, amostras de 0,450 g e 0,430 g foram dissolvidas e tituladas com solução 0,0100 mol L-1 de K2Cr2O7 consumindo respectivamente 26,20 mL e 25,80 mL. Qual a porcentagem média de ferro na amostra? 6Fe2+(aq) + Cr2O72-(aq) + 14H+(aq) → 6Fe3+(aq) + 2Cr3+(aq) + 7H2O(l) 49-.Uma pequena unidade industrial farmacêutica foi contaminada por ferro em sua forma reduzida (Fe2+) por parte da empresa local de tratamento de água. Três alíquotas de 10,00 mL foram coletadas e levadas ao laboratório de controle de qualidade, no qual foram analisadas por volumetria de óxido-redução, tendo como agente titulante o permanganato de potássio. Em cada titulação foram gastos os seguintes volumes: 12,30 mL, 12,50 mL e 12,60 mL de solução 0,0230 mol L-1 de KMnO4.Com base nos dados acima calcule a concentração média de Fe2+ em mol L-1 e g.L-1. MnO4- (aq) + 5Fe2+(aq) + 8H+(aq) → Mn2+(aq) + 5Fe3+(aq) + 4H2O(l) ** 50- 1,2520g de uma amostra de minério contendo CaO e outras substâncias inertes é dissolvida e a seguir o cálcio é precipitado na forma de oxalato de cálcio ( CaC2O4) com o oxalato de amônio. Este precipitado depois de filtrado é dissolvido em ácido e a solução resultante titulada com uma solução 0,02020 mol/L de KMnO4, requerendo 38,50 mL até alcançar o ponto final. Calcule a porcentagem de cálcio (m/m) no minério analisado. R: 6,22% Ca2+(aq) + C2O42- (aq) ↔ CaC2O4(s) 5H2C2O4(aq) + 2MnO4-(aq) + 6H+(aq) ↔ 2Mn2+(aq) + 10CO2 (g) + 8H2O(l) 24 24 51- 25,00 mL da solução de Zn2+ 0,02088 M foram titulados em pH adequado por 24,90 mL de solução de EDTA 0,02M, com Negro de ErioT como indicador. Mostre a reação iônica envolvida e determine o fc do EDTA **52 - Determine a concentração em mol/L de uma solução de EDTA na qual 26,44 mL foram requeridos para titular uma amostra contendo Ca2+a partir de 287,4 mg do padrão primário CaCO3 (MM= 100,0869 g.mol-1). R: 0,1086 mol.L-1 **53- A titulação de Ca2+ e Mg2+em uma amostra de 50,00 mL de água dura requereu 23,65 mL de EDTA 0,01205 mo.L-1. Uma segunda alíquota de 50,00 mL foi fortemente alcalinizada com NaOH para precipitar o Mg2+ na forma de Mg(OH)2(s). O líquido sobrenadante foi titulado com 14,53 mL da solução de EDTA. Calcular: (a) a dureza total da amostra de água expressa em ppm de CaCO3; (b) a concentração, em ppm de CaCO3; (c) a concentração, em ppm de MgCO3. 54- 25,00 mL de uma solução de ions de cálcio foram diluídos em balão volumé-trico a 500,00 mL e 50,00 mL desta solução titulados com 22,00 mL de EDTA 0,02M (fc = 1,0040). Calcule a concentração da solução inicial de cálcio em mg.L-1. R: 7082 mg.L-1. 55- Na determinação de ferro em uma amostra de água, um técnico tomou 150,00 mL de amostra e após tratamento adequado, titulou com solução de EDTA 0,02 M (fc = 1,0072) em pH = 3 e na presença de xilenolorange como indicador, gastando 1,20 mL de solução. Calcule a concentração de Fe3+ na amostra. R: 8,99 mg.L-1 56- O ion cálcio foi titulado com EDTA a pH 11, usando calmagita como indicador. Qual é a principal espécie de calmagite a pH 11? Qual é a cor que se observa antes e depois do ponto de equivalência? OBS.: * : exercícios adaptados da referência bibliográfica n.: 21 (Kolthoff). **: exercícios adaptados da referência bibliográfica n.: 35 ***: exercícios adaptados da referência bibliográfica n.: 37 25 25 5- EXPERIMENTAL: Esta segunda parte compreende os experimentos que serão desenvolvido na presente disciplina durante 1 ano (40 semanas) como parte integrante e de suporte à parte teórica, além de ser fundamental para a formação do aluno o 2º ano do ETIM em Química. O trabalho num laboratório de análises: químicas, bioquímicas, clínicas e etc, envolve sobretudo:SEGURANÇA, DESTREZA, CONCENTRAÇÀO, ORGANIZAÇÃO e DOMÍNIO DE TÉCNICAS E CONCEITOS. Em Análise Química Quantitativa apresentamos um conjunto de experimentos contendo dados e constantes mais empregados, além de roteiros experimentais resumidos e também completos(provas práticas), relacionados com os tópicos a serem estudados na parte teórica. O trabalho neste laboratório ocorrerá semanalmente com a realização das aulas práticas em 2 h/a de 50 minutos de duração,IMPRETERIVELMENTE, não sendo permitido exceder este período sob o risco de chocarmos o horário de outra turma que também utiliza o laboratório em seguida. OBS.: RESERVE PELO MENOS 10 MINUTOS DESTE TEMPO PARA LIMPEZA E ORGANIZAÇÃO DO LABORATÓRIO. A execução dos experimentos dar-se-á em 6 grupos de 3 (três) alunos e 1 grupo de 4 alunos Os experimentos a serem realizados para o desenvolvimento das habilidades e competências da Análise Quantitativa nas técnicas estudadas deverão ter os seus respectivos roteiros experimentais específicos PREVIAMENTE PREPARADOS pelos alunos, respondendo antecipadamente as eventuais questões de verificação e entregando-as antes de iniciada a referida aula de laboratório e aqueles referentes às avaliações práticas serão descritos detalhadamente nesta apostila. OBS.: as capacidades volumétricas, para todos os experimentos, dos utensílios de precisão serão como se segue: pipeta volumétrica para tomada de alíquotas (20,00 + 0,03 mL), bureta (25,00 + 0,05 mL). Portanto, todas as alíquotas das soluções de amostra serão sempre de 20,00 mL salvo quando o roteiro experi- mental indicar de forma diferente. Os métodos experimentais constantes na literatura de apoio geralmente utilizam buretas de 50,00 mL de capacidade para as respectivas titulações. Logo você deverá CALCULAR CORRETAMENTE AS QUANTIDADES QUE SERÃO UTILIZADAS NO EXPERIMENTO A SER EXECUTADO. As datas e prazos estipulados para a entrega de atividades, relatórios impressos na apostila e afins será IMPRETERIVELMENTE ao final das aulas de laboratório previstas.As avaliações práticas deverão ser realizadas e entregues NA MESMA DATA, e terão a duração de 1 (uma) hora a contar da distribuição das amostras desconhecidas, com bônus por antecipação no prazo estipulado (uma menção acima) e o atraso máximo permitido será de MÁXIMO DE 5 MINUTOS, não sendo portanto aceitos em datas posteriores. ATENÇÃO!: O PERÍODO PREVISTO PARA REALIZAÇÃO DAS ATIVIDADES PRÁTICAS COMPREENDE O TEMPO PARA CONFECÇÃO DO RELATÓRIO E LIMPEZA DO LABORATÓRIO! Os materiais que eventualmente forem extraviados, danificados e/ou quebrados, DEVERÃO SER REPOSTOS IMPRETERIVELMENTE no prazo máximo de 15 dias a contar da data em que o fato ocorreu, fato este que deve ser comunicado ao professor responsável ou ao auxiliar de ensino imediatamente. Os dados experimentais obtidos nas aulas práticas deverão ser devidamente anotados em um caderno apropriado (caderno de laboratório). Este procedimento é de fundamental importância para o grupo e para a organização do experimento, cálculos e interpretações dos fatos observados. OBS.: Lembre-se de que seu caderno de laboratório será constantemente avaliado como parte integrante de seu relatório. A não apresentação de cálculos e/ou resultados devido ao extravio de anotações de laboratório acarretará na NÃO ACEITAÇÃO do referido relatório. OBS. : O GRUPO DE TRABALHO FORMADO NO INÍCIO DO SEMESTRE É FIXO, NÃO SENDO PERMITIDA A MUDANÇA DURANTE O TRANSCORRER DO PERIODO SEMESTRAL. NO CASO DE AUSÊNCIA DE UM OU MAIS INTEGRANTES DO GRUPO, O INTEGRANTE PRESENTE REALIZARÁ O EXPERIMENTO SOZINHO. SE POR VENTURA O INTEGRANTE SOZINHO SE JUNTAR A OUTRO GRUPO EM QUE HAJA OU NÃO A AUSÊNCIA DE INTEGRANTES, OS DOIS 26 26 GRUPOS SERÃO CONSIDERADOS AUSENTES. As aulas de laboratório não realizadas NÃO SERÃO REPOSTAS. NORMAS DE SEGURANÇA E DE UTILIZAÇÃO DO LABORATÓRIO DE AQT Estas normas visam esclarecer e informar os alunos e pessoas que eventualmente se utilizem do laboratório, sobre alguns procedimentos de segurança e postura no referido laboratório14. a- todos os alunos trabalharão com seu grupo predeterminado em uma bancada designada, que contém materiais e utensílios de uso geral no laboratório e deverá ainda possuir (grupo): 1 rolo de fita adesiva, 1 caixa de fósforos ou isqueiro, 1 caderno de laboratório, 1 pano de algodão para limpeza e também uma caneta marcadora de vidro. b- a verificação da presença será feita a qualquer momento no decorrer da aula. c- não é permitida a presença do aluno no laboratório: S/ AVENTAL, CALÇA COMPRIDA E SAPATO FECHADO OU TENIS E USANDO BRINCOS E/OU PIERCINGS APARENTES. O uso de óculos de segurança é facultativo nas operações de risco mínimo, mas lembre-se que qualquer acidente que por ventura venha a ocorrer com seus olhos É de sua inteira RESPONSABILIDADE! d- após o término da aula prática os alunos deverão deixar as bancadas, pias e materiais utilizados em perfeitas condições de limpeza. OBS : Existe uma escala de limpeza mensal para o laboratório nas respectivas dependências de uso comum. e- caso o trabalho de laboratório exija manuseio de reagentes perigosos e/ou tóxicos e você não tenha pleno conhecimento das técnicas e da segurança para manipulação dos mesmos, peça orientação ao professor e/ou ao auxiliara de ensino. f- reações, ataques à amostras, etc, que liberem gases tóxicos, venenosos ou irritantes utilize sempre acapela g- durante a realização dos experimentos as janelas e portas (exceção feita para a sala de balanças) deverão preferencialmente permanecer abertas assim como os ventiladores e exautores ligados quando se fizer necessário. h- todos os dutos e canalizações seguem uma normalização (ABNT) com respeito às cores identificativas. i- não esqueça torneiras de gás abertas sem aquecimento antes, durante e depois da realização dos experimentos. A não observância deste procedimento pode causar graves acidentes j- sempre que for preparar soluções ácidas, adicione SEMPRE O ÁCIDO NÀ ÁGUA E NUNCA O CONTRÁRIO (risco de respingos de ácido nos olhos e pele devido a reação ser muito exotérmica, principalmente no caso de ácidos e bases fortes). k- para limpeza de utensílios de vidraria utilize solução de alcoolato de sódio ou potássio (EtONa ou EtOK). OBS. : a solução de alcoolato ataca o vidro, logo sua utilização não deve exceder o tempo médio de 60 segundos. l- não pipete líquidos cáusticos ou voláteis com a boca, utilize preferencialmente pêra ou vácuo. m- não utilize a mesma pipeta para soluções diferentes devido à contaminação das mesmas. Da mesma forma, não retorne reagente aos frascos originais após ter retirado a referida alíquota, mesmo que não tenha sido utilizado. 27 27 n- os resíduos de ácidos e bases diluídos assim como soluções de alguns sais de metais alcalinos e amônio podem ser descartados na pia sob água corrente. Nas demais situações utilize os frascos de descarte na bancada da capela. o- os ácidos e bases concentrados deverão estar sempre acondicionados na capela. Manipule-os com muito cuidado pois podem causar queimaduras graves. p- todos os materiais e utensílios de laboratório que não possuem grande precisão devem estar rigorosamente limpos com detergente, água corrente e enxágüe de pelo menos duas vezes com água destilada e secagem sobre superfície coberta com papel absorvente. q- para limpeza de pipetas volumétricas, buretas e balões volumétricos siga as instruções descritas no item p, e posteriormente enxagüe com a própria solução a ser utilizada por duas vezes com pequena quantidade de solução a ser utilizada. r- utensílios de vidraria de precisão (pipetas, buretas, balões volumétricos) NUNCA deverão ser secados em estufa pois sua aferição e calibração ficarão comprometidas. s- É TERMINANTEMENTE PROIBIDO BRINCADEIRAS E CONVERSAS DESNECESSÁRIAS NO LABORATÓRIO POIS PODEM CAUSAR DESATENÇÃO E CONSEQUENTEMENTE ACIDENTES POR VEZES GRAVES. DA MESMA FORMA É POIBIDO A PERMANÊNCIA DE ALUNOS OU PESSOAS ESTRANHAS À AULA DURANTE A MESMA, SALVO COM A DEVIDA AUTORIZAÇÃO DO PROFESSOR. ATENÇÃO: EM CASO DE ACIDENTE MANTENHA A CALMA E CHAME O PROFESSOR OU AUXILIAR DE ENSINO. “ACIDENTES NUNCA ACONTECEM, SEMPRE SÃO CAUSADOS” NO CASO DE OCORRÊNCIA DOS MESMOS, APÓS AS PROVIDÊNCIAS NECESSÁRIAS, PROCURE O PROFESSOR E RELATE O MESMO COM O MAIOR DETALHAMEN- TO POSSÍVEL, PARA QUE SEJA DEVIDAMENTE DOCUMENTADO NA CIPA E BRIGADA DE INCÊNDIO 28 28 6- ROTEIROS EXPERIMENTAIS EXPERIMENTO 1 : CALIBRAÇÃO DA PIPETA38 Objetivo: Verificar a reprodutibilidade de medidas volumétricas e de massa e encontrar o volume real da pipeta com sua respectiva incerteza, volume este que será utilizado na tomada de alíquotas em todos os experimentos e que deverá ser utilizado nos respectivos cálculos das concentrações e quantidades. Material: pipeta volumétrica de 20,00 mL, Becker com água destilada, balança analítica, pesa-filtro, vidro de relógio, termômetro com precisão de + 0,5 °C . Procedimento: 1- Lavar a pipeta com mistura sulfocrômica ou alcoolato, detergente e água corrente e água destilada. 2- Aspirar água do becker previamente em equilíbrio térmico com o ambiente da sala de balanças 3- Enxugar a parte externa da extremidade livre da pipeta com papel absorvente 4- Acertar o menisco com a ponta da pipeta encostada na parede interna do becker, como mostra a figura abaixo: 5- Escoar o volume da pipeta para o pesa-filtro previamente limpo, seco e tarado na balança analítica. 6- Aguardar aproximadamente 15 segundos e tocar a ponta da pipeta nas paredes do pesa-filtro. OBS.: lembrar que a s pipetas codificadas com dois traços devem ser sopradas suavemente para escoamento da última gota e as codificadas com um único traço ou sem traço não é necessário soprar pois a mesma já foi aferida de modo a descontar o volume retido na extremidade 7- Afastar a extremidade da pipeta da parede do recipiente e pesar o conjunto (pesa-filtro + água) anotando a temperatura da água utilizada com incerteza de + 0,5 °C 8- Repetir a operação mais duas vezes utilizando como massa inicial da segunda medição a massa final do conjunto da primeira medição e assim sucessivamente 9- Determinar desta forma o volume real (VR ) e sua respectiva incerteza (máxima de + 0,03 mL). Caso a incerteza seja maior que a máxima (esta incerteza origina uma incerteza de + 3 ‰ – 3 partes por mil), a operação deverá ser repetida até que se encontre neste valor máximo DADOS: 1ª medição 2ª medição 3ª medição Massa (Erlenmeyer + água) (g) Massa (Erlenmeyer) (g) Massa de água (g) Temperatura - água (°C) Massa espec. da água(ρ= g.cm-3) Volume (mL) Vol. Real (mL) - (V1+V2+V3) /3 Incerteza( ‰) OBS. : ANOTAR ESTE VALOR EM SEU CADERNO DE LABORATÓRIO, POIS O MESMO DEVERÁ SER UTILIZADO EM TODOS OS DEMAIS EXPERIMENTOS. VR = ___ , ___ + __ , ___ mL 29 29 EXPERIMENTO 2 : GRAVIMETRIA DO FERRO16 Objetivo: Aprender e desenvolver os princípios da análise gravimétrica e familiarizar o aluno com a utilização de forno-mufla, técnicas de precipitação e lavagem de precipitados. Material: amostra de aço-carbono ou minério de ferro, HCl ou HClO4 conc. PA, H2O2 3%, NH4NO3(s), NH4OH 1:3, NH4NO3 1% ( p/v), AgNO3 0,1 M para teste de Cl-, becker de 400 mL, balão volumétrico de 100,00 mL, cadinho de porcelana (2), forno-mufla, dessecador, balança analítica, papel de filtro quantitativo sem cinza (faixa preta ou Whatman n. 41). PROCEDIMENTO: 1- lavar, secar e calcinar os dois cadinhos de porcelana a 1000 °C por 1 hora e resfriá-lo no dessecador 2- diluir a solução recebida até 100,00 mL e tomar duas alíquotas de 20,00 mL e transferir cada uma delas para um becker de 400 mL 3- cada alíquota deve então ser diluída para 125 mL com água destilada e adiciona-se então 1,5 mL de HCl concentrado e 1 a 2 mL de H2O2 3% 4- aquecer a solução resultante até cerca de 70°C e adicionar 2,5 g de NH4NO3 sólido e continuar o aquecimento até quase a ebulição e, lentamente sob agitação adicionar cerca de 50 – 60 mL de NH4OH 1:3 5- ferver a mistura por 1 minuto e em seguida deixar decantar o ppt. 6- filtrar a solução ainda quente, transferindo inicialmente o sobrenadante e posterirormente o ppt 7- lavar o becker e o ppt com pequenas porções de NH4NO3 1% contendo gotas de NH4OH. (≅ 200 mL de solução para cada alíquota). O ppt é considerado bem lavado quando o teste para Cl- ( AgNO3) der negativo 8- dobrar o papel de filtro e colocar num cadinho de porcelana previamente tarado( item 1) e calcinar na mufla, inicialmente com a porta ligeiramente aberta ( para queimar o papel e manter a atmosfera oxidante) e, após atingir 600°C com a porta fechada 9- após atingir 1000°C, calcinar o sistema por 30 minutos e em seguida retirar do forno e resfriar por 1 h em dessecador e pesaraté peso constante (+ 0,0001 g) 10- determinar a concentração de Fe2O3 em massa por volume e o teor de Fe presente na amostra de aço CFe2O3 (g.L-1) = mFe2O3. 50,00 Questões a serem respondidas antes da aula: a- O que significa co-precipitação e pós-precipitação? b- Qual a razão para termos uma atmosfera oxidante no o início da calcinação? c- O que significa peptização? d- Escreva as possíveis reações envolvidas na precipitação e calcinação do Fe. e- O que significa precipitação homogênea? 30 30 EXPERIMENTO 3: DOSAGEM GRAVIMÉTRICA DE SO42- (32) Objetivo: Determinar o teor de sulfato de sódio em amostras de Na2SO4 técnico utilizando a análise gravimétrica Material: balança analítica, cadinho de porcelana, forno-mufla, beackers, espátula, proveta, pipeta graduada, pisseta, solução de BaCl2, solução de HCl 6 mol.L-1, papel de filtro quantitativo(ashless) PROCEDIMENTO: 1- Pesar com precisão de + 0,0001 g, duas amostras de 1 g de Na2SO4 técnico (piloto) para um Becker de 400 mL, adicionar 5 mL de HCl 6 mol.L-1 e diluir com cerca de 250 mL de água destilada 2- Calcular o volume de solução de BaCl2 requerido para precipitação completa do sulfato presente 3- Aquecer a solução preparada no item 1 até próximo da ebulição e adicionar sob constante agitação, o cloreto de bário aquecido, colocando cerca de 20 mL a mais do que o calculado (2) 4- continuar o aquecimento até cristalização do ppt e que o sobrenadante apresente-se límpido ( ≅ 0,5 hora). OBS.: Após decorrido este tempo, testar a precipitação quantitativa para o sulfato 5- Filtrar o BaSO4 em papel quantitativo isento de cinza e lavar com água quente até teste negativo para Cl- 6- Transferir o sólido com o papel para um cadinho e calcinar a temperaturas de 1000 °C em forno-mufla até peso constante. %(SO42-) = 60,86 x mBaSO4 mamostra 31 31 EXPERIMENTO 4: PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES (NaOH 0,1 M e HCl 0,1M) E PADRONIZAÇÃO DO NaOH 0,1 M (17,18,19) Objetivo: Familiarizar o aluno com a preparação de soluções, padronização, utilização de padrões primários e secundários. Material: 3 erlenmeyers de 125 ou 250 mL, balança analítica, pipeta graduada, solução de NaOH (τ= 50,0% ; ρ ≅ 1,52 g.cm-3), HCl pa. concentrado, balão volumétrico de 500,0 mL, frasco de estocagem de plástico (p/ NaOH) e de vidro para HCl, rótulo de papel, bureta de 25,00 mL, solução de fenolftaleína 1%. PROCEDIMENTO: A- SOLUÇÃO DE HCl 0,1 M (17,18) Calcular o volume de HCl PA concentrado necessário para preparar 500,0 mL de solução de HCl 0,1 M B- SOLUÇÃO DE NaOH 0,1 M 19 Calcular o volume necessário de NaOH 50,0%, ρ = 1,520 g.cm-3 para preparar 500 mL de solução de NaOH 0,1 M isenta de carbonato (fervida durante aproximadamente 1 h) EXPERIMENTO 5: PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÂO de NaOH 0,1 m0l.L-1 1- padronizar a mesma usando hidogenoftalato de potássio(KHC8H4O4 M=204,2297g.mol-1) e bureta de 25,00 mL.OBS.:calcular a massa de biftalato para gastar aproximadamente 25,00 mL de NaOH 2- efetuar três determinações e também os cálculos necessários para a determinação da concentração real da solução de NaOH 0,1000 M e também seu respectivo fator de correção (fc) com número de algarismos significativos adequado 3- rotular a mesma e estocá-la corretamente Questões a serem respondidas antes da aula e entregues: a- Qual a necessidade de fervermos a água p/ preparação da sol. de NaOH? b- Qual o volume médio VC espera gastar em sua titulação? Justifique. c- Porque o ponto final deve apresentar coloração rósea bem clara? d- Caracterize um padrão primário e um secundário. 32 32 EXPERIMENTO 6: PADRONIZAÇÃO DO HCl 0,1 M18 Material: pipeta volumétrica de 20,00 mL, 3 erlenmeyers de 250 mL, Na2CO3 pa., fenolftaleína 1%, metilorange, bureta de 25,00 mL. PADRONIZAÇÀO DO HCl 0,1 M Padronizar a solução de HCl 0,1 M preparada na aula anterior, utilizando Na2CO3 pa.(padrão 1.ario) MM = 105,9890 g.mol-1 calculando a respectiva massa para gastar-se aproximadamente 20,00 mL de ácido OBS. : durante a titulação, utilizar uma prova em branco( ≅ 25 mL de água destilada + 2 gotas de metilorange + gotas de HCl até coloração alaranjada) – esta prova em branco tem apenas a função de propiciar uma comparação de cor. EXPERIMENTO 7: DOSAGEM DA ACIDEZ DO LEITE/SUCO DE FRUTAS CÍTRICAS Objetivo: Familiarizar o aluno com análises químicas de amostras do cotidiano da indústria Material: pipeta volumétrica de 20,00 mL, pipeta volumétrica de 10,00 mL, funil de vidro, papel de filtro qualitativo, becker de 100 mL, balão volumétrico de 100,00 mL, bureta de 25,00 mL, fenolftaleína, solução de NaOH 0,1000 M A- ACIDEZ DO LEITE 1- pipetar 3 alíquotas de 20,00 mL de leite diretamente para os erlenmeyers e adicionar 2 – 3 gotas de fenolftaleína 2- titular com NaOH 0,1000 M até solução rósea ( solução turva) 3- determinar a acidez do leite em função do teor de ácido láctico (ác.α-hidróxi-propanóico) ( MM = 90,0795 g.mol-1 e Ka = 1,48.10-1) % acidez = 0,9008 x fc x Vgasto Valíquota OBS.: EXPRESSAR A % COM TRES ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS 33 33 B- ACIDEZ DO SUCO DE FRUTAS CÍTRICAS: Objetivo: determinar experimentalmente a acidez de sucos cítricos usando a titulometria ácido/base Material:sol. de NaOH 0,1000 M, pipeta volumétrica de 10,00 mL,balão volumétrico de 100,00 mL, pipeta volumétrica de 20,00 mL, pisseta, bureta de 25,00 mL, fenolftaleína ou azul de bromotimol, funil liso, papel de filtro qualitativo, becker de 50 mL, erlenmeyer de 125 ou 250 mL. PROCEDIMENTO: 1- extrair o suco de 1 ou 2 limões e filtrar com papel qualitativo para o becker de 50 mL 2- pipetar uma alíquota de 10,00 mL de suco concentrado para o balão de 100,00 mL e completar o volume com água destilada e agitar 3- retirar três alíquotas de 20,00 mL e titulá-las com NaOH 0,1000 M usando 2 – 3 gotas de indicador; OBS.:fenolftaleína: incolor → rosa e azul de bromotimol: amarelo → azul OBS. : no caso de utilizar-se suco de laranja, não há necessidade de se fazer diluição e recomenda-se a utilização de fenolftaleína como indicador CÁLCULOS: Suco de limão: % acidez = 3,2021 . ɱNaOH . Vgasto . fc Suco de laranja: % acidez = 0,32021 . ɱNaOH . Vgasto . fc OBS.: o teor de acidez é em relação ao ác. cítrico (Ka1=7,41.10-4;Ka2=1,74.10-5 e Ka3=4,00.10-7) A fórmula molecular é C6H8O7 e MM = 192,1250 g.mol-1 EXPERIMENTO 8: DETERMINAÇÃO DA ACIDEZ TOTAL EM VINHOS BRANCOS 1- Coloque cerca de 100 mL de água destilada previamente fervida em um erlenmeyer de 250 mL 2- Adicione 5 gotas de fenolftaleína e titule com solução de NaOH 0,1000 mol.L-1, até aparecimen- to da coloração rósea 3- Transfira 20,00 mL de vinho para o erlenmeyer e prossiga a titulação com NaOH até o apareci- mento da coloração rósea novamente 4- Repetir este procedimento mais 2 vezes 5- A acidez de vinhos é determinada pelo teor de ác. tartárico (ác.2,3-dihidroxi-butanodióico) MM = 150,0870 g.mol-1 % Acidez = 0,7504 x fc x Vgasto (mL) Valíquota (mL) 34 34 EXPERIMENTO 9:DETERMINAÇÃODO TEOR DE NH3 EM DESCOLORANTES CAPILARES36 PROCEDIMENTO: Preparação da solução de tintura de cabelo para ser titulada: 1- Pese 5,0 g da tintura de cabelo em pó (balança analítica) e transfira para um balão volumétrico de 100 mL. De preferência, se possível, pese diretamente no balão volumétrico. 2- Complete o volume com água destilada e homogeneíze suavemente para evitar a formação de muita espuma. 3- Filtre a solução formada para um becker de 250 mL Titulação da solução de tintura com solução de HCl 0,1 mol L-1 padronizada 1- Retire alíquota de 20,00 mL da solução de tintura diluída e transfira para o erlenmeyer, juntando 50 mL de água destilada. 2- Junte duas gotas de verde de bromocresol (viragem de azul para verde amarelado). Cuidado: O ponto de viragem não é tão fácil de ser visualizado. 3- Titule com a solução de HCl padronizada até a viragem do indicador. 4- Evite agitação brusca para minimizar a formação de espuma 5- O procedimento deve ser feito em triplicata,. 6- Calcule o teor de amônia no produto, em % de NH3 no produto expressando seu resultado com 3 AS. %NH3 = __0,8532xfcxVgasto(mL)_ mamostra 35 35 EXPERIMENTO 10 - PADRONIZAÇÃO DE AgNO3 0,1 mol.L-1 – MÉTODO DE MOHR26 PROCEDIMENTO: 1- calcular a massa necessária de NaCl, para padronizar a solução de AgNO3, e gastar aproximadamente 20,00 mL 2- dissolver esta massa em aproximadamente 25 – 30 mL de água destilada e adicionar cerca de 1 mL de solução de K2CrO4 5% 3- titulara até formar-se um precipitado marrom-avermelhado (observa-se um escurecimento da suspensão antes amarelada. 4- após efetuar os cálculos necessários, rotular a solução anotando corretamente o fator de correção e data da padronização EXPERIMENTO 11: DETERMINAÇÃO DE Cl- como NaCl EM PRODUTOS CÁRNEOS33,34 – MÉTODO DE FAJANS28 Material: cápsulas de porcelana ou cadinho, forno-mufla, proveta de 50 mL, bureta de 25 mL, balan- ça analítica, espátula, bagueta, dessecador, bico de Bunsen, balões volumétricos de 100, 250 ou de 500 mL, funil de transferência, erlenmeyer de 125 mL e pipeta calibrada de 15,00 + 0,03 mL Reagentes: bicarbonato de sódio, carbonato de cálcio, solução de fluoresceína, hidróxido de sódio a 10% m/v, solução de AgNO3 0,1 mol.L-1 padronizada PROCEDIMENTO: a- pesar cerca de 5,0000 + 0,0001g de amostra em uma cápsula de porcelana ou cadinho e carbo- nizar até cessar a liberação de fumos, b- incinerar em forno-mufla a 750°C por aproximadamente 1 hora,esfriar e adicionar cerca de 30 mL de água quente agitando com a bagueta, c- transferir a solução com o auxílio de um funil para um balão de 100 mL d- lavar a bagueta e o cadinho ou cápsula com duas porções de água destilada e- caso a solução se apresente turva, filtrar f- pipetar 15,00 mL de alíquota da solução preparada para o erlenmeyer e adicionar 2 gotas de indicador (fluoresceina) g- titular com solução de AgNO3 até a mudança da coloração do ppt para rosa e o mesmo apresen- tar-se floculado CÁCULOS : % NaCl = _58,443xVgasto(mL)xfc_ mamostra(g)xValíquota(mL) 36 36 EXPERIMENTO 12: DETERMINAÇÃO DO TEOR DE NaCl NO SAL DE COZINHA - MÉTODO DE FAJANS28 Objetivo: Determinar o teor de NaCl numa amostra de sal de cozinha empregando o método de Fajans27 (indicador de adsorção). Material: Vidro de relógio, pipeta volumétrica de 20,00 mL, erlenmeyers de 125 ou 250 mL, pipeta graduada de 10 mL, bureta de 25,00 mL, pisseta, solução de AgNO3 0,05000 M, fenolftaleína 1%, fluoresceína 0,1%, NaOH 1 mol.L-1, papel indicador balão volumétrico de 500,0 ml, HNO3 0,2 M. PROCEDIMENTO: 1- pesar cerca de 1,5000 g de amostra e transferir quantitativamente para balão volumétrico de 250,0 mL 2- solubilizar o sal e completar o volume com água destilada e homogeneizar 3- tomar três alíquotas de 20,00 mL em erlenmeyer e verificar se estão neutras, se não estiverem, adicionar 2 gotas de fenolftaleína , juntar gota a gota NaOH 1 mol.L-1 até a viragem rosa e posteriormente juntar HNO3 0,2 mol.L-1 até o desaparecimento da coloração 4- diluir com aproximadamente 50 mL de água destilada e adicionar 4 gotas de fluoresceína e titular com AgNO3 OBS. : • esta titulação deve ser conduzida no menor tempo possível para evitar-se a redução da prata (solução torna-se violeta) • a fluoresceína apresenta-se em boas condições de uso quando sua coloração apresentar-se com aspecto ligeiramente esverdeado sob determinados ângulos de incidência da luz • a coloração no PF é do sólido que deverá estar floculado CÁLCULOS: % NaCl = 143,30 x Vgasto(mL) x fc Valíquota(mL) x mamostra 37 37 EXPERIMENTO 13: DOSAGEM de PRATA (Ag) - MÉTOGO de VOLHARD** Procedimento: 1- Pipetar 20,00 mL de alíquota da solução de Ag+(aq) recebida para erlenmeyer de 250 mL 2- Adicionar 1,00 mL de solução saturada (aprox. 40% m/V) de [Fe(NH4)](SO4)2 e acidificar o meio reacional com 5 mL de HNO3 6 mol.L-1 e titular com solução de KCNS padronizada 3- A primeira mudança é observada quando aparece uma coloração avermelhada perceptível, AINDA NÃO É O PF, 4- Continua-se a titulação sob FORTE agitação até o aparecimento de uma coloração marrom avermelhada que não desaparece sob agitação 5- Calcular a concentração de ions Ag+(aq) em mol.L-1 e g.L-1 **: Procedimento adaptado de Baccan et al “Química Analítica Quantit. Elem.” 3ª. Ed., 2001. Experimento 14: DOSAGEM DE HALETOS( X-(aq)) - MÈTODO de VOLHARD (Titulação por Retorno) Objetivo: Determinar a concentração de haletos em amostras líquidas empregando o método argentimétrico de Volhard Material: Pipeta de 20,00 mL, bureta de 25,00 mL, funil, erlenmeyer de 250 mL, 2 beckers de 250 mL, papel de filtro, bagueta, pipeta graduada de 10 mL, pera e pisseta Reagentes: Sol. Padrão de KSCN 0,1 eq.L-1, solução padrão de AgNO3 0,1 mol.L-1, solução de HNO3 6 mol.L-1, solução de [Fe(NH4)](SO4)2 m/m , sol. de HNO3(1:100) Procedimento: 1- Pipetar 15,00 mL de amostra e transferir para um becker de 250 mL 2- Adicionar 5 mL de HNO3 6M previamente fervido para eliminação dos vapores nitrosos (NO2 e NO) 3- Juntar por meio da bureta, excesso de solução de AgNO3 padronizada (ca. 20,00 mL). O excesso é verificado quando não houver mais formação de ppt (utilizar fundo escuro) 4- Filtrar o ppt, lavando-o com HNO3 1:100. O filtrado e as águas de lavagem deverão ser recolhidos num erlenmeyer de 250 mL 5- Adicionar 1 mL de solução de sulfato férrico amoniacal 40%(indicador) 6- Titular com solução de KSCN 0,1000M. O PF é detectado quando houver a formação dos primeiros traços de FeSCN2+(aq) (complexo vermelho) Questões: 1- Porque existe a necessidade de utilizarmos o meio ácido durante a titulação? 2- Deduza a expressão geral para o cálculo do teor de X- na amostra em g.L-1e mol.L-1 3- O que aconteceria se utilizássemos HNO3 contendo vapores nitrosos 38 38 EXPERIMENTO 15: PADRONIZAÇÃO DO KMnO4 0,1 N28,29 Procedimento: 6- calcular a massa de Na2C2O4 necessária para gastar como volume médio 20 mL para cada massa 7- dissolver esta massa com aproximadamente 25 mL de água destilada e adicionar cerca de 15 mL de H2SO4 1:8 8- aquecer a solução em bico de gás até temperatura de 60°C - 90 °C e manter aquecido durante toda a titulação 9- o PF é observado quando a solução tingir-sede rosa claro OBS.: - O PF NÃO deve ser ultrapassado, pois ocorreria a oxidação do Mn2+ formado que é percebida pelo aparecimento de um precipitado marrom. -No início da titulação a solução no erlenmeyer mantêm-se violeta devido a peque concentração do íon Mn2+(aq) formado que catalisa a reação. Continue a titulação que a coloração desaparecerá. EXPERIMENTO 16: DETERMINAÇÃO DO TEOR DE H2O2 NA ÁGUA OXIGE- NADA COMERCIAL Objetivo: Determinar a concentração de H2O2 em g.L-1 e em volumes de O2 de uma amostra de água oxigenada fornecida e/ou produzida na aula prática de Química Inorgânica. Material: pipeta volumétrica de 20,00 mL,erlenmeyer de 250 mL,pipeta graduada de 10,0 mL, pisseta, pêra, KMnO4 0,1000 N, H2SO4 1:5 PROCEDIMENTO: 1- pipetar 5,00 mL de amostra de água oxigenada comercial, anotando a respectiva marca ou procedência e diluir a 100,00 mL em balão volumétrico (diluição de 20x) 2- completar o balão volumétrico contendo a amostra e tomar três alíquotas de 20,00 ml 3- juntar aproximadamente 20 mL de ácido sulfúrico 1:5 4- titular com permanganato de potássio até viragem para coloração rosa OBS. : • no início da titulação pode haver um retardamento para o desaparecimento da coloração, caso ocorra continue a titulação até o seu desaparecimento • se a mostra de água oxigenada for originária da aula prática de TMI. , utilizar a alíquota diretamente na titulação ou tomar alíquotas menores caso o volume de amostra não seja suficiente • nesta titulação não há necessidade de aquecimento V(O2) = 11,2 x fc x Vgasto(mL) Valíquota(mL) 39 39 EXPERIMENTO 17: PREPARAÇÃO E PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÃO DE TIO- SULFATO DE SÓDIO 0,1 N a- Preparação da solução de Tiosulfato de Sódio 0,1 N a- Pesar cerca de 6,20 g de Na2S2O3.5H2O e transferir para um Becker de 400 mL dissolvendo com água recém fervida e resfriada. b- Transferir quantitativamente para o balão volumétrico de 250 mL e completar o volume com água fervida. c- Armazenar em frasco âmbar no escuro após rotulagem b- Preparação da solução de iodato de Potássio 0,1 N a- Pesar cerca de 1,8000 g do sal PA e transferir para um becker b- Dissolver completamente o sal e, caso seja necessário, aquecer ligeiramente a solução até + 60°C antes de transferir para o balão volumétrico de 500 mL após resfria-la c- Padronização do Na2S2O3 0,1 N a- Pipetar 20,00 mL da solução de KIO3 0,1N para cada um dos erlenmeyer e juntar 2,0 g de KI e 3,0 mL de ácido sulfúrico 1M b- Titular com a solução de tiossulfato até perceber coloração amarela. Neste ponto adicionar 0,5 mL de solução de amido e continuar a titulação até desaparecimento da coloração escura (azul ou preto para incolor) EXPERIMENTO 18: DOSAGEM DE CLORO ATIVO EM ÁGUA SANITÁRIA 1- Transferir 25,00 de água sanitária para um balão volumétrico de 250 mL e completar o volume 2- Transferir uma alíquota de 15,00 mL desta solução para um erlenmeyer de 250 mL e adicionar cerca de 2g de iodeto de potássio e 10 mL de ácido acético glacial 3- Adicionar cerca de 25 mL de água destilada e titular com a solução de Na2S2O3 preparada na aula anterior até coloração amarela pálida 4- Neste ponto adicionar cerca de 2 mL de amido 1,0% e continuar a titulação até desaparecimento da coloração azul (incolor) 5- Repetir este procedimento mais duas vezes Cl2(aq) + 2I-(aq) = I2(aq) + 2Cl-(aq) // I2(aq) + 2S2O32-(aq) = 2I-(aq) + S4O62- (aq) onde V é o volume gasto de tiossulfato e fc é o fator de correção da solução; fcTIOSSULFATO = VKIO3 . m KIO3/VTiossulfato . 1,7834 % de cloro ativo = V(mL) x fc x 0,35453 40 40 EXPERIMENTO 19: DETERMINAÇÃO DO TEOR DE LATÃO (Sn-Cu) EM UMA AMOSTRA36 1- Pese cerca de 0,10 g da amostra de latão em balança analítica, anotando o valor da massa até a quarta casa decimal, diretamente num erlenmeyer de 250 mL. 2− Adicione 10 mL de HNO3 1:3 V/V e aqueça cuidadosamente numa chapa de aquecimento, na capela. A amostra deve ser completamente dissolvida em cerca de 10 minutos. 3− Após a dissolução completa, resfrie a solução em água corrente. Cuidado para não causar choque térmico entre o erlenmeyer quente e a água fria. Não deixe entrar água no erlenmeyer. 4- Junte 5 mL de solução aquosa de H2SO4 1:1 V/V e aqueça novamente numa chapa de aquecimento, na capela até a liberação de fumos brancos de SO3. 5- Resfrie novamente a solução em água corrente. Não deixe entrar água no erlenmeyer. 6- Adicione 3 g de KI e titule rapidamente o iodo liberado com a solução padrão de Na2S2O3. A solução inicialmente castanha vai clareando. 7- Quando a solução apresentar coloração amarelo claro, adicione 5 mL de solução de amido 1 %. A solução deve ficar escura. Junte também 10 mL de solução de KSCN 5 %. Agite. 8- Prossiga a titulação com Na2S2O3 até que solução torne-se incolor ou amarelo-acinzentada. Pode sobrar um precipitado acinzentado cuja presença não afeta o resultado. Anote o volume da solução de Na2S2O3 consumido. Esse volume será usado no cálculo da concentração. 9- O procedimento deve ser feito pelo menos em duplicata. EXPERIMENTO 20: PREPARAÇÃO DO EDTA30 0,02 mol.L-1 E SOLUÇÃO PADRÃO DE Zn2+ 0,02 mol.L-1 • Calcular a massa de ácido Etileno-Diamino-Tetra-Acético (EDTA), sal dissódico dihidratado (C10H14O8N2Na2.2H2O) necessária para preparar 500 mL de solução. PREPARAÇÃO DA SOLUÇÃO DE ZnO 1- calcular a massa de ZnO PA anidro necessária para preparar 250 mL de solução padrão de zinco30 0,02000 mol.L-1 . 2- pesar a massa calculada e dissolvê-la primeiramente utilizando um becker em uma mínima quantidade de HCl concentrado 3- transferir para o balão volumétrico contendo metade de seu volume em água destilada completar o volume EXPERIMENTO 21: PADRONIZAÇÃO DO EDTA30 0,02 mol.L-1 Padronizar a solução de EDTA utilizando como indicador Negro de Eriocromo T, até viragem para azul intenso. Ao adicionar o indicador à solução de zinco no erlenmeyer esta deverá tingir-se com coloração semelhante à do suco de uva. PROCEDIMENTO: 1- transferir 20,00 mL de solução de ZnO para cada erlenmeyer e adicionar 1 mL de solução de NH4Cl + 1 mL de solução de NH4OH (tampão pH = 10) 2- adicionar em seguida pequena quantidade de indicador Negro de Erio T (ponta de espátula) até a solução adquirir coloração semelhante a suco de uva claro. 3- titular com a solução de EDTA até o aparecimento de uma coloração AZUL INTENSA e permanente por aproximadamente 40 segundos 4- após os cálculos necessários terem sido realizados,rotule devidamente o frasco de armaze namento 41 41 EXPERIMENTO 22: DETERMINAÇÃO DE CÁLCIO E DUREZA DA ÁGUA Objetivo: Determinar a concentração de ions Ca2+ em uma amostra conhecida e a dureza da água da escola, expressando o resultado em mg.L-1 de CaCO3 A – DOSAGEM DE CÁLCIO31 1- diluir a amostra recebida até 100,00 mL e tomar 3 alíquotas de 20,00 mL transferindo-as para os erlenmeyers 2- adicionar 2 mL de solução tampão pH = 10,0 e pequena porção de indicador Negro de Erio T (cor de suco de uva) 3- titular com EDTA 0,02000 mol.L-1 até viragem para azul intenso B – DUREZA DA ÁGUA 1- tomar 100,00 mL de água da torneira e juntar 2 mL de solução tampão pH = 10,0 (1 mL de solução aquosa de NH4OH conc. + 1 mL de sol. aq. de NH4Cl) 2- adicionar pequena porção de Negro de Erio T e titular com EDTA 0,02000 M EXPERIMENTO 23: DOSAGEM DE CÁLCIO EM LEITE EM PÓ 31 Objetivo:Determinar a quantidade de cálcio numa amostra de leite em pó (2,0g) ou líquido (2,0mL) PROCEDIMENTO:1- pesar 3 amostras de leite em pó (2,0000 g) e transferir quantitativamente para os erlenmeyers de 250 mL 2- dissolver as amostras com aproximadamente 50 mL de água destilada com ligeiro aquecimento se for necessário 3- adicionar 15 mL do tampão pH = 10,0 e alguns cristais de KCNS adicionar 20 gotas de solução Mg-EDTA31 e pequena porção de Negro de Eriocromo-T 4- titular com EDTA 0,02000 M e expressar o resultado em mg.g-1 D = ɱEDTA x Vgasto(mL) x 1000,9 (mg.L-1 de CaCO3) mCa2+(g) = vEDTA(L) . fc. [EDTA] . 40,0784 Cppm = mCa2+ (μg)/ mamostra(g) 42 42 EXPERIMENTO 24: DOSAGEM DE CÁLCIO EM LEITE EM PÓ (ALTERNATIVO) 1- Pese numa balança semi-analítica 2,0g de leite em pó e transfira para um erlenmeyer de 250 mL. Esta análise deve ser feita em duplicata. 2- Adicione cerca de 50 mL de água destilada. Evite deixar qualquer quantidade do leite em pó aderido nas paredes do frasco, sem se dissolver, pois isto levará a resultados mais baixos no teor de cálcio. Se for necessário pode aquecer levemente, para facilitar a dissolução, e resfriar antes de prosseguir a análise. 3- Na seguinte ordem, adicione na capela 15 mL de solução tampão pH 10, agite e verifique o pH. Em seguida, adicione alguns cristais de KCNS para mascarar outros íons como Cu2+, Zn2+, Fe3+ presentes no leite que interferem bloqueando o indicador. 4- Adicione 1 mL de solução Mg-EDTA. Finalmente, adicione uma 0,05 g de Ériocromo-T, até o aparecimento da cor vermelho-vinho. 5- Titule com solução de EDTA 0,02 mol/L padronizada, até mudança de cor do indicador para azul intenso. OBS.: A intensidade da coloração azul está diretamente relacionada com a quantidade de indicador adicionada ao erlenmeyer no início. Caso esta seja muito grande haverá dificuldades para detecção do PF. EXPERIMENTO 25: ANÁLISE DO TEOR DE CÁLCIO EM ÁGUA MINERAL36: 1− Transfira 200 mL de água mineral para um erlenmeyer de 500 mL. Use proveta. 2- Junte 2 mL de solução tampão de pH = 10 3- Junte 0,1 g de indicador Erio T (mistura sólida de 1 g do indicador em 100 g de NaCl). 4- Titule, adicionando a solução de EDTA até a que a solução passe de violeta para azul. 5- Calcule a concentração média de cálcio na amostra, em ppm (µg de cálcio / L de amostra). Observação Adicione a solução tampão antes do indicador. Se a ordem for invertida, pode ocorrer bloqueio do indicador, por sua interação com outros cátions eventualmente presentes na amostra. mCa2+(g) = vEDTA(L) . fc. [EDTA] . 40,0784 Cppm = mCa2+(μg)/ vágua(L) mCa2+(g) = vEDTA(L) . fc. [EDTA] . 40,0784 Cppm = mCa2+ (μg)/ mamostra(g) 43 43 APÊNDICES: 1- Constantes Físicas e Químicas mais comuns nas Atividades de Laboratórios. Grandeza Expressão Unidades Massa m Kg; g Volume V L; mL; cm3 Temperatura T(K)= T(°C) + 273,15 K; °C Quant. de matéria 6,023x1023 mol Conc. em m/V C = m1/V g.L-1 Conc. em QM/V ɱ = m1/MM.V mol.L-1 Normalidade N = eq/V = m1/Eq.V eq.L-1 Título perc. em massa τ = m1/(m1 + m2) % Calor sensível Q = m.c. ∆t j; cal Calor latente Q = m. Lf e Q = m.Lv j; cal. Massa específica ρ = m/V Kg.m-3; g.cm-3 Massa Molar MM g.mol-1 Equivalente químico Eq = m1/k* g.eq-1 Equiv. eletroquímico Eq = m1/∆e g.eq -1 Volume Molar (CNTP) Vm = 22,4 L (T=0ºC,p=1atm ) 1 cal = 4,183j 1 kj = 103 j 1 atm = 760 mm Hg = 1,01325 x 105 Pa * k é uma constante específica para: ácidos No. de H+ ionizáveis bases No. de OH- sais Valência total do C+ ou A- óxidos Valência total do C+ ou O2- Redox No. de e- cedidos ou recebidos 2- Reações mais importantes com referência às metodologias e exercícios 1- H+(aq) + OH- (aq) = H2O (l) 2- H+ (aq) + CO32- (aq) = HCO3- (aq) 1º. Ponto de equivalência 3- H+ (aq) + HCO3- (aq) = H2O (l) + CO2 (g) 2º. Ponto de equivalência 4- Ag+ (aq) + Cl- (aq) = AgCl (s) 5- 2 Ag+ (aq) + CrO42- (aq) = Ag2CrO4 (s) 6- 5e- + MnO4- (aq) + 8H+ (aq) = Mn2+ (aq) + 4H2O (l) E0 = 1,51 V 7- H2O2 (aq) = O2 (g) + 2H+ (aq) + 2e- 8- C2O42- (aq) = 2CO2 (g) + 2e- 9- 6e- + Cr2O72- (aq) + 14H+ (aq) = Cr3+ (aq) + 7H2O (l) E0 = 1,33 V 10- I2 (aq) + 2e- = 2I- (aq) E0 = 0,535 V 11- H2Y2- (aq) + Mn+ (aq) = M(Y) (n – 2)+ (aq) ( quelato ) + 2H+(aq) 12- Cl2(aq) + 2I-(aq) = I2(aq) + 2Cl-(aq) 13- I2(aq) + 2S2O32-(aq) = 2I-(aq) + S4O62- (aq) 44 44 ANEXO 1: Indicadores de pH Um indicador de pH, também chamado indicador ácido-base, é um composto químico que é adicionado em pequenas quantidades a uma solução, permitindo conhecer se a solução é ácida, básica ou neutra. Estes corantes são dotados de propriedades halocrômicas, que é a capacidade de mudar de coloração em função do pH do meio. Os indicadores de pH, são freqüentemente ácidos ou bases fracas. Quando adicionados a uma solução, os indicadores de pH ligam-se aos íons H+ ou OH-A ligação a estes íons provoca uma alteração da configuração eletrônica destes indicadores e, conse-quentemente, altera-lhes a cor. Dada a subjectividade em determinar a mudança de cor, os indicadores de pH não são aconselháveis para determinações precisas do valor do pH.Um medidor de pH,denominado pH-metro, é freqüente-mente usado em aplicações onde são necessárias um maior rigor na determinação do pH da solução. Os indicadores de pH são freqüentemente utilizados em titulações, na Química Analítica. Na Bioquímica pode ser utilizados com o objetivo de determinar a extensão de uma reação química. Indicadores naturais Os sucos de alguns vegetais e outras plantas podem funcionar como indicadores de pH, ou seja, de quão ácido ou básico é uma substância. Por exemplo, ao cozinhar uma couve vermelha até ficar macia, se adicionado o suco liberado a um ácido, tal como o vinagre, o mesmo tornar-se-á vermelho. Já em uma base, como a amônia, o suco tende a tornar-se azul ou verde. Outros vegetais como a beterraba, podem realizar o mesmo processo. Algumas soluções de substâncias naturais, especial-mente originárias de plantas, comportam-se como soluções de indicadores de pH: *A solução aquosa de chá preto - A sua solução aquosa é avermelhada/ amarelada, adquirindo cor amarelo-pálida em contacto com soluções ácidas e, cor acastanhada em contacto com soluções básicas. *A solução aquosa de beterraba - A sua solução aquosa adquire cor vermelha em contacto com soluções ácidas e, cor roxa em contacto com soluções básicas. *A solução aquosa do brócolis *A solução aquosa dos rabanetes - A sua solução aquosa adquire cor vermelha em contacto com soluções ácidas e, cor acastanhada em contacto com soluções básicas. *A solução aquosa da pera - A sua solução aquosa adquire cor vermelha em contacto com soluções ácidas e, cor verde-seco em contacto com soluções básicas. *A solução aquosa do chá de repolho roxo- A sua solução aquosa adquire cor vermelha em contacto com soluções ácidas e, cor verde ou azul em contacto com soluções básicas. Indicadores e seus "pontos de viragem" Na tabela seguinte estão representados alguns dos indicadores de pH mais comuns num laboratório. Os indicadores normalmente exibem cores intermediárias a valores de pH dentro do intervalo de mudança. Por exemplo, o vermelho de fenol tem uma cor laranja quando o pH estiver entre 6,6 e 8,0.O intervalo de mudança pode variar ligeiramente, dependendo da concentração do indicador e da temperatura a que é usado. Indicador Cor ácida Intervalo de pH Cor básica Violeta de metila amarelo 0.0-1.6 azul-púrpura Violeta cristal[1] amarelo 0.0-1.8 azul-púrpura Violeta de etila[1] amarelo 0.0-2.4 azul Verde malaquita[1] amarelo 0.2-1.8 verde-azulado 2-((p-(dimetilamino)fenil)azo)piridina (primeira transição)[1] amarelo 0.2-1.8 azul Vermelho de quinaldina[1] incolor 1.0-2.2 vermelho Vermelho de parametila[1] incolor 1.0-3.0 vermelho Azul de Tornassol vermelho 1.0-6.9 azul-arroxeado 45 45 Amarelo metanil[1] vermelho 1.2-2.4 amarelo 4-fenilazodifenilamina[1] vermelho 1.2-2.6 amarelo Azul de Timol (primeira transição) vermelho 1.2-2.8 amarelo Púrpura de meta-cresol (primeira transição)[1] vermelho 1.2-2.8 amarelo Tropaeolina 00 vermelho 1.4-2.6 amarelo 4-o-tolilazo-o-toluidina[1] laranja 1.4-2.8 amarelo Sal de sódio da eritrosina[1] laranja 2.2-3.6 vermelho Benzopurpurina 4B[1][2] violeta 2.2-4.2 vermelho N,N-dimetil-p-(m-tolilazo)anilina[1][2] vermelho 2.6-4.8 amarelo 2,4-Dinitrofenol[1][2] incolor 2.8-4.0 amarelo Amarelo de Metila (N,N-Dimetil-p-fenilazoanilina[1][2]) vermelho 2.9-4.0 amarelo Ác. 4,4'-bis(2-amino-1-naftil-azo)2,2'- stilbenedissulfônico1,2 azul- púrpura 3.0-4.0 vermelho Sal de K do éster etílico da tetrabromofenolftaleína[1][2] amarelo 3.0-4.2 azul Azul de Bromofenol amarelo 3.0-4.6 violeta Vermelho do Congo azul 3.0-5.2 vermelho Laranja de Metila vermelho 3.1-4.4 amarelo 2-((p-(dimetilamino)fenil)azo)piridina (2ª. transição)[1] vermelho 4.4-5.6 amarelo Púrpura de Bromocresol amarelo 5.2-6.8 violeta Azul de Bromotimol amarelo 6.0-7.6 azul Vermelho de Metila vermelho 4,4-6,2 amarelo Vermelho de Fenol amarelo 6.6-8.0 vermelho Púrpura de metacresol (segunda transição)[1] amarelo 7.4-9.0 azul-púrpura Azul de Timol (segunda transição) amarelo 8.0-9.6 azul Fenolftaleína incolor 8.2-10.0 rosa-carmim Timolftaleína incolor 9.4-10.6 azul Amarelo de Alizarina R amarelo 10.1-12.0 vermelho Carmim de Indigo azul 11.4-13.0 amarelo 2,5-Dinitrofenol 2.6 - 4.0 Verde de bromocresol amarelo 3.8-5.4 azul Vermelho de clorofenol 5.0-6.6 Referências Bibliográficas 1- ifs.massey.ac.nz 2- Preparation of Acid-Base Indicators - www.csudh.edu 3- VOGEL, A. I. Análise Inorgânica Quantitativa. 4a. ed. Guanabara Dois, RJ. 1981. 4- OHLWEILER, O. A., Química analítica quantitativa, 3a ed., Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., Rio de Janeiro, 1982, vol. 1 e vol. 2. 5- SABNIS, Ram Wasudeo; Handbook of acid-base indicators; 46 46 BIBLIOGRAFIA: 1- JEFFERY,G H. et al.;Análise Química Quantitativa, Ed. Guanabara Koogan 5ª ed.,1992, 126 2- ibid. pg. 5 3- HOUAISS, A., Dicionário Enciclopédico Editora Larousse do Brasil ,1984, 35 4- ibid. pg. 592 5- BACCAN,N. et al. Química Analítica Quantitativa Elementar Editora Edgard Blücher,1979, 3 5- ibid. pg. 4 6- ibid. pg. 5 7- ibid. pg. 8 8- USHAKOVA,N.N.;Analytical Chemistry for soil scientists MIR Publishers, Moscow 1987, 215 10- BACCAN,N. et al. Química Analítica Quantitativa Elementar Editora Edgard Blücher,1979,11 11- ibid. pg. 9 12- ibid. pg. 12 13- USHAKOVA,N.N.;Analytical Chemistry for soil scientists MIR Publishers, Moscow 1987,218 14- TERRIBILLI, Valquíria A . “ Volumetria “ 1998 15- JEFFERY,G H. et al.;Análise Química Quantitativa, Ed. Guanabara Koogan 5ª ed.,1992, 16- BACCAN,N. Química Analítica Quantitativa Elementar Editora Edgard Blücher,1979, 162 17- ibid. pg. 178 18- JEFFERY,G H. et al.;Análise Química Quantitativa, Ed. Guanabara Koogan 5ª ed.,1992,236 19- ibíd. pg. 241 20- BACCAN,N. Química Analítica Quantitativa Elementar Editora Edgard Blücher,1979, 16 21- KOLTHOFF,L.F.et al.Quantitative Chemical Analysis, The McMillan Company,1964, 389 22- Baccan,N. et al. Química Analítica Quantitativa Elementar Editora Edgard Blücher,1979, 22 22- KOLTHOFF,L.F.et al.Quantitative Chemical Analysis, The McMillan Company,1964, 399 23- Ibid. pg. 424 – 427 24- Ibid. pg. 681 25- BACCAN, N. “Química Analítica Quantitativa Elementar” Editora Edgard Blücher, 1979, 189 26- Ibid. pg. 191 47 47 27- Ibid. pg. 192 28- HAMILTON, L.F.,Quantitative Chemical Analysis, The McMillan Company 1964,12th ed, 216 29- BACCAN, N. et al. “Química Analítica Quantitativa Elementar” Editora Edgard Blücher, 1979, 204 e 212 30- Ibid. pg. 211 32 HAMILTON; L. F., Quantitative Chemical Analysis, The McMillan Company 1964,12th ed.,357 33- INSTITUTO ADOLFO LUTZ; Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz, volume 1: Métodos Químicos e Físicos para Análise de Alimentos, 3ª. Ed. São Paulo/ IMESP, 1985, 36 – 37 34- OHLWEILER;O.A., Química Analítica Quantitativa,3ª.ed.,Rio de Janeiro,RJ – Livro Técnico e . Científico Ltda., vol. 2, 1981, 121 – 122. 35- CUNHA; R. B., Apostila de Química Analítica Quantitativa, Ed. CopyMarket,2001,30 IQ/UnB 36- ROSSI; A. V. et al.; Apostila de QA-313-Química III – 2001; Instituto de Química – UNICAMP 37- CUNHA; R. B.; Apostila de Química Analítica Quantitativa; 2000 1ª.ed.;editora CopyMarket pág. 5 38- LIMA, L. S.; “A Importância de utilizar vidrarias de laboratório normalizadas” – ENQUALAB - 2005 39- SKOOG et al; Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 8ª. edição norte americana, Thomson Ed. 40- HOUIASS; A. Dicionário Enciclopédico, Editora Koogan Larousse do Brasil, pág. 623, Vol. II 41- BACCAN,N. et al. Química Analítica Quantitativa Elementar Editora Edgard Blücher,1979, 216 48 48 Relatório 1:CALIBRAÇÃO DA PIPETA VOLUMÉTRICA DATA:___/__/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: _____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: _____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: _____ OBS.: considere a sρ = + 0,00005 g.cm-3 Cálculos detalhados: VR = ________ + _______ mL 49 49 Relatório 2: GRAVIMETRIA DO FERRO - DATA:___/__/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: _____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: _____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: _____ CFe2O3 (g.L-1) = mFe2O3. 50,00 m1 = ______________ g m2= ______________ g % Fe = 50 50 Relatório 3: DOSAGEM GRAVIMÉTRICA DE SO42- - DATA:___/__/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: _____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: _____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: _____ m1(amostra) = _______________ g m2 (amostra) + ______________ g m1(BaSO4) = _____________ g m2(BaSO4) = _____________ g 51 51 Relatório4: VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Volume de HCl concentrado utilizado: _________ mL τHCl: _______ % ρHCl: ___________ g.cm-3 Volume de solução preparada: ___________ mL Cálculos detalhados: Volume de NaOH 50,0% utilizado: ___________ mL ρNaOH : ___________ g.cm-3 Volume de solução preparada: __________ mL Cálculos detalhados: 52 52 Relatório 5: Padronização de soluções - 1 - DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Padronização de NaOH mbiftalato (g) VolNaOH (mL) ɱ (mol.L-1) fc = Cálculos detalhados: 53 53 Relatório 6: Padronização de soluções - 2 - DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: 2 __ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: 2 __ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: 2 __ Padronização de HCl mcarbonato (g) VolHCl (mL) ɱ (mol.L-1) fc = Cálculos detalhados: : 54 54 Relatório 10: Padronização de soluções - DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ___ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ___ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ___ Padronização de AgNO3 0,1 mol.L-1 – VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO mNaCl (g) VolAgNO3 (mL) ɱ (mol.L-1) fc = Cálculos detalhados: 55 55 Relatório 15: Padronização de soluções - DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ___ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ___ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ___ Padronização de KMnO4 0,1 eq.L-1 (0,02 mol.L-1) – VOLUMETRIA DE OXI-REDUÇÃO m oxalato (g) VolKMnO4 (mL) ɱ (mol.L-1) N(eq.L-1) fC = Cálculos detalhados: 56 56 Relatório 17: Padronização de soluções - DATA: ___/___/201__ PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÃO DE TIOSULFATO DE SÓDIO 0,1 eq.L-1 Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ___ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ___ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ___ Padronização de Na2S2O3 0,1 eq.L-1 (0,1 eq.L-1) – VOLUMETRIA DE OXI-REDUÇÃO VNa2S2O3 (mL) N(eq.L-1) Cálculos detalhados fc = 57 57 Relatório 20: VOLUMETRIA DE COMPLEXAÇÃO DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ massa de EDTA : _________ g Volume de solução preparada: ___________ mL massa de ZnO : _________ g Volume de solução preparada: ___________ mL Cálculos detalhados: 58 58 Relatório 21: Padronização de soluções - DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Padronização de EDTA 0,02 mol.L-1 ɱZnO = __________ mol.L-1 VZnO = ___ , ___ mL VolEDTA (mL) ɱ (mol.L-1) fc = Cálculos detalhados: 59 59 Relatório 7: DOSAGEM DA ACIDEZ DO LEITE/SUCO DE FRUTAS CÍTRICAS DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ A - ACIDEZ DO LEITE Volume da alíquota:___________mL Vgasto (mL) Cálculos detalhados: B - SUCO DE FRUTAS CÍTRICAS: _______________ (especifique a fruta) Volume da alíquota:___________mL Vgasto (mL) Cálculos detalhados: Acidez (%) = __ , ____ Acidez (%) = __ , ____ 60 60 Relatório 8: DETERMINAÇÃO DA ACIDEZ TOTAL EM VINHOS BRANCOS DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ A - ACIDEZ DO VINHO BRANCO Volume da alíquota:___________mL Vgasto (mL) Cálculos detalhados: Acidez (%) = __ , ____ 61 61 Relatório 9: DETERMINAÇÃO DO TEOR DE NH3 - DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Volume da alíquota: ___________ mL Vgasto (mL) Cálculos detalhados: (%) = __ , ____ 62 62 Relatório 12: TEOR DE NaCl NO SAL DE COZINHA - DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ massa de sal de cozinha: ___________ g VAgNO3 (mL) Cálculos detalhados: % NaCl = ____ , ____ 63 63 Relatório 11:DETERMINAÇÃO DE Cl- EM PRODUTOS CÁRNEOS33,34MÉTODO DE FAJANS28 DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ massa de amostra 1: ___________ g 2: ___________ g V1AgNO3 (mL) V2AgNO3 (mL) Alíquota1(mL)_ Alíquota2(mL) Cálculos detalhados: % NaCl = ____ , ____ 64 64 Relatório 13: Dosagem de Ag+/ Método de Volhard - DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ___ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ___ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ___ Cálculos detalhados: VolKCNS (mL) ɱAg+(mol.L-1) CAg+: mol.L-1 g.L-1 65 65 Relatório 14: DOSAGEM DE HALETOS ( X-(aq)) - MÈTODO de VOLHARD (Titulação por Retorno) DATA: ___/___/201___ Nome: ______________________________________________ no.: ____ Nome: ______________________________________________ no.: ____ Nome: ______________________________________________ no.: ____ Cálculos detalhados: VolKSCN (mL) 66 66 Relatório 16: DETERMINAÇÃO DO TEOR DE Peróxido de Hidrogênio (H2O2) em Água Oxigenada - DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Volume da alíquota: ________ mL Vgasto (mL) Cálculos detalhados: Observe a diluição de 20x da solução de H2O2 comercial V(O2) = ______ volumes [H2O2] = _______ mol.L-1 67 67 Relatório 18: DOSAGEM DE CLORO ATIVO EM ÁGUA SANITÁRIA - DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Volume da alíquota: ________ mL Vgasto (mL) OBS.: Teor nominal: 2,3% - 2,7% Cálculos detalhados: %(Cl2) = ______ 68 68 Relatório 19: DETERMINAÇÃO DO TEOR DE LATÃO(Sn-Cu)–Data:__/__201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Volume da alíquota: ________ mL Vgasto (mL) Cálculos detalhados: % = ______ 69 69 Relatório 20: DETERMINAÇÃO de Ca2+ E DUREZA DA ÁGUA DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ A - DETERMINAÇÃO DE Ca2+: VEDTA (mL) ɱ (mol.L-1) Cálculos detalhados: B - DUREZA DA ÁGUA: VEDTA (mL) ɱ (mol.L-1) Cálculos detalhados: [Ca2+] = ________ mol.L-1 CCa2+ = ________ g.L-1 D = ________ mg.L-1 de CaCO3 70 70 Relatório 21: DOSAGEM DE CÁLCIO EM LEITE - DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ VEDTA (mL) ɱ (mol.L-1) Cálculos detalhados: [Ca2+] = ________ mol.L-1 CCa2+ = ________ g.L-1 71 71 Relatório 22: DOSAGEM DE CÁLCIO EM LEITE EM PÓ - DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ VEDTA (mL) ɱ (mol.L-1) Cálculos detalhados: [Ca2+] = ________ mol.L-1 CCa2+ = ________ g.L-1 72 72 Relatório 23: DOSAGEM DE CÁLCIO EM LEITE EM PÓ (Alternativo) DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ VEDTA (mL) ɱ (mol.L-1) Cálculos detalhados: [Ca2+] = ________ mol.L-1 CCa2+ = ________ g.L-1 73 73 Relatório 24: ANÁLISE DO TEOR DE CÁLCIO EM ÁGUA MINERAL DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ VEDTA (mL) ɱ (mol.L-1)Cálculos detalhados: [Ca2+] = ________ mol.L-1 CCa2+ = ________ g.L-1 74 74 Pré-relatório a ser entregue antes do início da aula. A não entrega do mesmo Acarretará na NÃO REALIZAÇÃO do experimento na referida data, sendo os alunos do grupo ausentes na atividade prática. DATA: ___/___/201__ Integrantes do Grupo: Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Nome: ______________________________________ n.: ___ série: ____ Título do experimento e número correspondente: ___________________________________________________________ n°: ___ ___________________________________________________________ a- Reações envolvidas: b- Cálculos prévios (massas de padrões primários, volumes de soluções concentradas, etc): 75 75 c- Respostas das questões de verificação: 76 76 AMOSTRA BRUTA REGRAS PARA UTILIZAÇÃO E DETERMINAÇÃO DE ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS6 TIPOS DE ERRO ERROS INDETERMINADOS PROPAGAÇÃO DE ERROS **: exercícios adaptados da referência bibliográfica n.: 35 ***: exercícios adaptados da referência bibliográfica n.: 37 5- EXPERIMENTAL: “ACIDENTES NUNCA ACONTECEM, SEMPRE SÃO CAUSADOS” EXPERIMENTO 1 : CALIBRAÇÃO DA PIPETA38 EXPERIMENTO 2 : GRAVIMETRIA DO FERRO16 Material:sol. de NaOH 0,1000 M, pipeta volumétrica de 10,00 mL,balão volumétrico de 100,00 mL, pipeta volumétrica de 20,00 mL, pisseta, bureta de 25,00 mL, fenolftaleína ou azul de bromotimol, funil liso, papel de filtro qualitativo, becker de 50 mL,... EXPERIMENTO 9:DETERMINAÇÃO DO TEOR DE NH3 EM DESCOLORANTES CAPILARES36 EXPERIMENTO 10 - PADRONIZAÇÃO DE AgNO3 0,1 mol.L-1 – MÉTODO DE MOHR26 EXPERIMENTO 11: DETERMINAÇÃO DE Cl- como NaCl EM PRODUTOS CÁRNEOS33,34 – MÉTODO DE FAJANS28 Vol. Real (mL) - (V1+V2+V3) /3 Observação Temperatura K; (C Conc. em m/V Conc. em QM/V Massa específica Massa Molar MM T(K)= T((C) + 273,15 Relatório 4: VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO DATA: ___/___/201__ Volume de HCl concentrado utilizado: _________ mL Volume de solução preparada: ___________ mL Relatório 5: Padronização de soluções - 1 - DATA: ___/___/201__ Padronização de NaOH Relatório 10: Padronização de soluções - DATA: ___/___/201__ Padronização de AgNO3 0,1 mol.L-1 – VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO Relatório 15: Padronização de soluções - DATA: ___/___/201__ Padronização de KMnO4 0,1 eq.L-1 (0,02 mol.L-1) – VOLUMETRIA DE OXI-REDUÇÃO Relatório 17: Padronização de soluções - DATA: ___/___/201__ PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÃO DE TIOSULFATO DE SÓDIO 0,1 eq.L-1 Padronização de Na2S2O3 0,1 eq.L-1 (0,1 eq.L-1) – VOLUMETRIA DE OXI-REDUÇÃO Relatório 20: VOLUMETRIA DE COMPLEXAÇÃO DATA: ___/___/201__ massa de EDTA : _________ g Volume de solução preparada: ___________ mL massa de ZnO : _________ g Volume de solução preparada: ___________ mL Relatório 21: Padronização de soluções - DATA: ___/___/201__ Padronização de EDTA 0,02 mol.L-1 DATA: ___/___/201__ DATA: ___/___/201__ Relatório 13: Dosagem de Ag+/ Método de Volhard - DATA: ___/___/201__