Condutometria: Técnicas e Medidas

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09/04/2018
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CQ 121 – QUÍMICA ANALITICA INSTRUMENTAL 1 
CONDUTOMETRIA
Prof. Luiz Humberto Marcolino-Junior
Universidade Federal do Paraná (UFPR)
Departamento de Química 
1º / 2018 1
Conteúdo
Técnicas eletroanalíticas*
Bulk (como um todo) Interface
Estáticos (I=0) Dinâmicos (I0)
Potenciometria Titulações potenciométricas
Potencial controlado Corrente constante
Titulações
coulométricasEletrogravimetria
Condutometria Titulações condutométricas
Coulometria
com potencial 
controlado
Voltametria Titulações 
amperométricas
Eletrogravimetria
*Skoog – Princípios de Análise Instrumental
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CONDUTOMETRIA
Métodos Condutométricos: Baseiam-se em medidas da condutividade ou 
condutância elétrica das soluções iônicas.
A condutância de uma solução iônica depende:
- da natureza dos íons, ou seja, da carga e da mobilidade dos íons;
- do número de íons presentes. 
MODALIDADES
Condutometria direta: Efetuar uma determinação direta de condutividade sem haver reação.
Titulação condutométrica: segue-se a variação da condutância da solução em estudo à
medida que ocorre uma reação química
Detectores: em sistemas cromatográficos
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CONDUTOMETRIA 
Como nos condutores metálicos, a resistência R na solução iônica é dada por:
onde:
♦  - resistência específica da solução iônica;
♦ l - distância entre os eletrodos que definem a
coluna de solução iônica;
♦ A - área dos eletrodos.
A condutância (L) é definida como o inverso da resistência (R). Assim:
♦ k é definida pelo inverso da resistência específica
(1/);
♦ k é denominada de condutância específica (ou
condutividade);
♦ k apresenta a unidade: ohm-1 cm-1 = S cm-1; onde
S = Siemens = ohm-1. 4
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CONDUTOMETRIA 
Os condutores eletrônicos são 
muito mais eficientes que os 
condutores iônicos 
Condutância 
Condutividade
Configuração da célula 
ou cela de medida
MEDIDAS DE CONDUTÂNCIA
• O controle de temperatura é importante nas
medidas de condutância.
• Para medidas de condutância com precisão
de 1% é preciso regular a temperatura em
±0,5oC; para reduzir a precisão para 0,1% é
necessário um controle de ±0,05oC.
• Para precisão moderada, as células
condutoméricas são termostatizadas usando
um banho de água.
Fonte: aplica uma perturbação 
alternada de 1000 Hz com 
potencial de 6 a 10 V.
Condutivímetro
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CONDUTOMETRIA 
Configuração da célula 
ou cela de medida
Essa relação (A/l) é conhecida como constante de célula (cela). A medida é feita 
com dois eletrodos de platina de área A colocados a uma distância l entre eles
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CONDUTOMETRIA 
Configuração da célula 
ou cela de medida
Célula convencional
Células em fluxo
Célula de imersão
Célula ajustável
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Constantes de células condutoméricas
• Soluções com baixas condutâncias, a área (A) deve ser
grande e a distância (l) entre estes pequena.
• Soluções com condutâncias elevadas, a área deve ser
pequena e a distância grande.
• Para uma apropriada cobertura da faixa de condutâncias
das soluções iônicas - constantes desde 0,1 até 10
Normalmente, a constante de célula (cela) é 
fornecida pela fabricante mas, podemos descobrir 
medindo (L – condutância) em um solução de 
referência (PS: só é necessário saber esse valor 
se a condutividade é requerida)
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Condutividade Molar 
Condutividade
1. Condutores eletrônicos: não ocorre transferência de matéria quando
percorridos por uma corrente elétrica;
2. Condutores eletrolíticos: ocorre uma transferência de massa
associada a uma passagem de corrente elétrica. Existe a migração de
íons em função do campo elétrico
Depende da contribuição de todos os íons presentes na solução. Assim, 
a concentração dos íons é importante
A condutividade de uma solução varia com a concentração do 
eletrólito (espécie que fornece íons para a solução). 
Assim para um eletrólito AB  A+ + B-
k  C k  C k  Ck  C
Quanto maior a concentração maior a condutividade
Considerando a concentração, podemos 
normalizar e chamar de condutividade-molar
 = C
k
A - HCl
B - CH3COOH 
C - Ideal
Condutividade Molar Condutividade molar limite 
Depende da contribuição de todos os íons presentes na solução. Assim, 
a concentração de cada íons é importante bem como sua condutividade 
molar-limite ()
Eletrólitos fortes o efeito da concentração está associado a interações iônicas 
(pequeno) enquanto eletrólitos fracos está ligada a sua constante de ionização 
Uma solução 0,1 mol L-1 de HAc não fornece essa concentração dos íons H+ e Ac- !!!
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Natureza do íon 
Depende da contribuição não apenas da concentração dos íons presentes na 
solução mas também da habilidade da condução de cada íon em solução
Ex:
Mesmo para eletrólitos fortes em 
concentrações diluídas (onde interações 
iônicas são menos pronunciadas) 
existem diferenças atribuídas aos íons
H+ / Cl- K+ / Cl- Na+ / Cl-
Lei da migração iônica independente:
Os valores tabelados para cada íon leva em conta a carga, assim é normal encontrar o 
valores de ion onde a carga é usada para normalizar a comparação (+ (1/2 Mg2+))
A condutividade de uma solução iônica, em linhas 
gerais, para muitas soluções (especialmente 
diluídas) pode ser considerada a contribuição de 
cada íon como sendo
k =  Cion x ion
 = - + +
Lei da migração iônica independente:
“Cada íon contribui com uma quantidade definida pela condutividade molar limite 
do íon independente do outro íon que forma o eletrólito” 
 = C
k
 = - + +
k = C- x - + C+ x +
Condutividade iônica molar-limite
Os valores de condutividade iônica molar-limite (sinônimo) e de 
concentração pode auxiliar para verificar como cada íon contribui para o total 15
CONDUTOMETRIA 
k =  Cion x ion
Os íons H+ e OH-:
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CONDUTOMETRIA 
k =  Cion x ion
Um deionizador de água: PRODUÇÃO DE ÁGUA ULTRA PURA
Verifique a qualidade dessa água com base 
na ionização da água (Kw = 1,0 x10-14) e da 
condutividade iônica dos íons H+ e OH-
H+ = 349,6 -1 cm2 mol-1
OH- = 197,6 -1 cm2 mol-1
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A condutometria não é uma técnica apropriada para a identificação dos 
constituintes de uma amostra, pois qualquer espécie iônica presente 
contribui para a condutância da solução.
CONDUTOMETRIA 
MODALIDADES
Condutometria direta: Efetuar uma determinação direta de condutividade
sem haver reação.
Titulação condutométrica: segue-se a variação da condutância da
solução em estudo à medida que ocorre uma reação química
Detectores: Sistemas cromatográficos
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TITULAÇÕES CONDUTOMÉTRICAS
Determinação do ponto final de uma titulação através de variações da condutância 
da solução do analito pela adição do titulante.
Como seria a titulação de uma solução de um 
ácido forte com uma base forte, visualizada 
através de medidas de condutância?
Ex: HCl por NaOH
H+ + OH- H2O
H+ + Cl- + Na+ + OH- H2O + Na+ + Cl-
 (H+) = 349,8 S cm2 
(Na+) = 50,1 S cm2
(Cl-) = 76,3 S cm2
(OH-) = 199,1 S cm2 19
A partir da adição da solução da base, teríamos o seguinte resultado:
H+ + Cl- + Na+ + OH- H2O + Na+ + Cl-
ou seja, teríamos a substituição de íons H+ por íons Na+. Como a mobilidade iônica
do H+ é muito maior do que a de Na+, o resultado observado é uma diminuição da
condutância da solução para cada adição de base até o ponto de equivalência.
 (H+) = 349,8 S cm2
(Na+) = 50,1 S cm2
(Cl-) = 76,3 S cm2
(OH-) = 199,1 S cm2
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TITULAÇÕES CONDUTOMÉTRICAS
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No ponto de equivalência teríamos:
H+ + Cl- + Na+ + OH- H2O + Na+ + Cl-
Depois do ponto de equivalência teríamos excesso:
Na+ + OH-
ou seja, um aumento da condutância da solução em função do
aumento da concentração de OH-. (H+) = 349,8 S cm2
(Na+) = 50,1 S cm2
(Cl-) = 76,3 S cm2
(OH-) = 199,1 S cm2
 (H+) = 349,8 S cm2
(Na+) = 50,1 S cm2
(Cl-) = 76,3 S cm2
(OH-) = 199,1 S cm2 21
Lcorr = (1/R)c
(condutância corrigida)
Lcorr = ((Vin+Vad)/Vin)* Llida
Onde:
Vin= volume inicial
Vad = volume adicionado
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TITULAÇÕES CONDUTOMÉTRICAS
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Curva experimental
TITULAÇÕES CONDUTOMÉTRICAS
Contribuição de cada ion
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Métodos gráficos 
0 5 10 15 20
200
300
400
500
600
700
C
on
du
tâ
nc
ia
Volume De NaOH (mL)
 y1 = 687,6717 - 37,32782x r= -0,9999 
 y2 = -145,285 + 24,7575x r = 0,99997
Encontra-se as equações 
das retas. Igualando é 
possível encontrar o V do 
ponto final
VPF
CTitulante nTitulante
Estequiometria 
da reação nANALITO
Volume (massa) 
da amostra CANALITO
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TITULAÇÕES CONDUTOMÉTRICAS
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MISTURA DE HCl E HAc COM NaOH?
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Titulações condutométricas envolvendo reações de precipitação. 
Ex.: MA + NB
A partir da adição de 1 mL da solução de N+, teríamos o seguinte 
resultado:
M+ + A- + N+ + B- MB + N+ + A- ,
Analito titulante
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Titulações Condutométricas de Precipitação
• A figura abaixo mostra as curvas de titulação de AgNO3 com LiCl, KCl e NaCl:
LiCl + AgNO3  AgCl(s) + Li+ + NO3-
NaCl + AgNO3  AgCl(s) + Na+ + NO3-
KCl + AgNO3  AgCl(s) + K+ + NO3-
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