analise titrimetrica sem2 2013 versao 2

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FCAV/UNESP 
 
CURSO: Agronomia 
 
DISCIPLINA: Química Analítica 
Fundamentos da Análise 
Titrimétrica (Volumétrica) 
HCl 0,1N
NaOH 0,1N
Fenolftaleína 
Profa. Dra. Luciana M. Saran 
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Refere-se à análise química quantitativa feita pela 
determinação do volume de uma solução, cuja 
concentração é conhecida com exatidão (solução 
padrão), necessário para reagir quantitativamente 
com um determinado volume da solução que contém 
a substância a ser dosada (analito). 
ANÁLISE TITRIMÉTRICA 
 O QUE É? 
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 A PARTIR DOS RESULTADOS COMO SE 
 CALCULA A QUANTIDADE DO ANALITO? 
A massa ou a concentração da substância a ser 
dosada é calculada a partir: 
 
 da equação química balanceada que representa 
 a reação envolvida na análise; 
 
 do volume consumido e da concentração da 
 solução padrão empregada na análise; 
 
 das massas molares das espécies químicas que 
 reagem; 
 
 da quantidade de amostra analisada. 
 
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 O QUE É PONTO DE EQUIVALÊNCIA? COMO É 
 POSSÍVEL DETECTÁ-LO? 
 Corresponde ao volume exato da solução titulante, 
 em que a reação entre o titulante e o titulado se 
 completa. 
 
 É detectado, comumente, pela adição de um 
 reagente auxiliar, ao meio analítico, conhecido 
 como Indicador. 
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 COMO O INDICADOR SINALIZA O TÉRMINO 
 DA TITULAÇÃO? 
Quando a reação entre titulante e titulado estiver 
praticamente completa, o indicador deve 
provocar uma mudança visual evidente (mudança 
de cor ou formação de turbidez, por exemplo) no 
líquido que está sendo titulado. O ponto em que 
isto ocorre é chamado Ponto Final da Titulação. 
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EXERCÍCIO 1: 
 
Uma solução de NaOH foi padronizada pela titulação de 
quantidade conhecida de hidrogenoftalato de potássio, 
KH(C8H4O4), de acordo com a equação química a seguir: 
 
KH(C8H4O4)(aq) + NaOH(aq)  NaK(C8H4O4)(aq) + H2O(l) 
 
Posteriormente a solução padrão de NaOH foi empregada 
para determinar a concentração de H2SO4 numa amostra. 
a) Sabendo que a titulação de 0,824 g de hidrogenoftalato 
de potássio requer 38,5 mL de NaOH(aq) para atingir o ponto 
de equivalência, calcule a concentração molar e a normalidade 
da solução de NaOH. b) Uma alíquota de 10,0 mL de H2SO4 
requer 57,9 mL de NaOH(aq) padrão para ser completamente 
neutralizada. Calcule a concentração molar e a normalidade 
da solução de ácido sulfúrico. 
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 QUAIS SÃO OS REQUISITOS QUE UMA REAÇÃO 
 DEVE PREENCHER PARA SER EMPREGADA EM 
 ANÁLISE TITRIMÉTRICA? 
1. A reação deve ser simples e poder ser expressa 
 por uma equação química bem definida. 
 
2. A reação deve ser rápida. 
 
3. Deve ocorrer, no ponto de equivalência, alteração 
 de alguma propriedade da solução. 
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4. Deve-se dispor de um indicador capaz de definir 
 claramente, pela mudança de uma propriedade 
 física (cor ou formação de precipitado) o ponto 
 final da reação. 
 
 OBS.: Se a mudança não for visual, ainda é 
 possível detectar o ponto de equivalência por 
 outros meios, como por exemplo Potenciometri- 
 camente ou Condutimetricamente. 
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CLASSIFICAÇÃO DAS REAÇÕES 
EM ANÁLISE TITRIMÉTRICA 
 Reações de Neutralização ou Acidimetria e Alcalimetria: 
 nesta classe estão incluídas a titulação de: 
 bases livres (por ex., NaOH) ou bases formadas 
 pela hidrólise de sais de ácidos fracos 
 (por ex., Na2CO3) com um ácido padrão 
 (por ex., HCl padrão) (ACIDIMETRIA); 
 
 ácidos livres (por ex., HCl) ou ácidos formados 
 pela hidrólise de sais de bases fracas 
 (por ex., NH4Cl) com uma base padrão 
 (por ex., NaOH padrão) (ALCALIMETRIA). 
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 Reações de Formação de Complexos: nesta classe 
 estão as titulações baseadas em reações de 
 complexação, para as quais um reagente muito 
 importante é o EDTA. 
 
 Reações de Precipitação: as reações desta classe 
 dependem da combinação de íons para formar um 
 precipitado. Aqui estão incluídos os Métodos 
 Argentimétricos. 
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 Reações de Oxidação-Redução: nesta classe 
 incluem-se todas as reações que envolvem 
 transferência de elétrons entre os reagentes. 
 
 
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 QUAL É APARELHAGEM EMPREGADA 
 NA ANÁLISE TITRIMÉTRICA? 
 Frascos de medidas graduados, incluindo buretas, 
 pipetas e balões aferidos; 
 
 Substâncias de pureza conhecida para o preparo 
 de soluções padrões; 
 
 Balança analítica; 
 
 Indicador visual ou método instrumental para a 
 determinação do término da reação. 
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TITRIMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO 
 É um método de análise baseado na reação 
 entre íons H+ e OH-. 
 
 H+(aq) + OH-(aq)  H2O(l) 
 
 Neste tipo de análise, o pH da solução titulada 
 varia ao longo da titulação, devido a reação 
 acima. 
 
 É comum o emprego de um indicador de 
 neutralização ou indicador ácido-base para 
 a detecção do ponto final. 
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 Variação do pH durante 
 a titulação de uma 
 base forte, 25,00 mL 
 de NaOH(aq) 0,250 M, 
 com um ácido forte, 
 HCl(aq) 0,340 M. 
 
 
 O Ponto de Equivalên- 
 cia, S, ocorre em 
 pH = 7,0. 
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 Variação do pH durante 
 a titulação de um ácido 
 forte (o analito) com 
 uma base forte 
 (o titulante). 
 
 
 O Ponto de Equivalên- 
 cia, S, ocorre em 
 pH = 7,0. 
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 Variação do pH durante 
 a titulação de um ácido 
 fraco, 25,00 mL de 
 CH3COOH(aq) 0,100 M, 
 com uma base forte, 
 NaOH(aq) 0,150 M. 
 
 
 O Ponto de Equivalên- 
 cia, S, ocorre em 
 pH > 7,0, pois o ânion 
 CH3COO
- é uma base. 
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 Curva típica de pH 
 para a titulação de 
 uma base fraca, 
 NH3(aq), com um 
 ácido forte, HCl(aq). 
 
 O Ponto de Equiva- 
 lência, S, ocorre em 
 pH < 7,0, pois o sal 
 formado pela 
 neutralização tem um 
 cátion, NH4
+, ácido. 
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TITRIMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO 
 Indicador ácido-base: 
 
 Composto que muda de cor conforme a 
 concentração de íons H+ na solução, isto é, 
 conforme o pH da solução. 
Determinação do pH com papel indicador universal. Método colorimétrico de determinação do pH. 
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TITRIMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO 
 Indicador ácido-base: 
 
 É um ácido fraco que apresenta uma cor na sua 
 forma ácida (HIn) e outra na sua forma básica 
 (In-). 
 
 Se [HIn] >>> [In-]: a solução exibe a cor da forma 
 ácida do indicador. 
 
 Se [In-] >>> [HIn]: a solução apresenta a cor da 
 forma básica do indicador. 
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 A fenolftaleína é um exemplo de indicador 
 ácido-base. 
Fórmulas estruturais da fenolftaleína. (3) Fórmula estrutural da forma ácida 
da fenolftaleína: incolor. (4) Fórmula estrutural da forma básica: coloração 
rosa. 
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TITRIMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO 
 Indicador ácido-base: 
 
 Deve-se escolher um indicador que exiba uma 
 mudança de cor perceptível num intervalo de pH 
 próximo ao pH apresentado pela solução titulada 
 no ponto de equivalência. 
 
 Intervalo de pH em que o indicador muda de cor 
 (intervalo de viragem): pH= pKIn  1 
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TITRIMETRIA DE COMPLEXAÇÃO 
Ácido Etilenodiaminotetracético (EDTA) 
Solução do sal dissódico deste reagente, é usada como 
titulante neste tipo de análise titrimétrica ou volumétrica. 
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TITRIMETRIA DE COMPLEXAÇÃO 
Fórmula Estrutural Proposta para o Complexo Ca-EDTA, 
na qual o EDTA está Hexacoordenado. 
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TITRIMETRIA DE COMPLEXAÇÃO 
Visualização do ponto final da titulação: uso de indicadores 
metalocrômicos. Exs.: Ério T e Calcon. 
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TITRIMETRIA DE COMPLEXAÇÃO 
Procedimento padrão: tampona-se a amostra contendo os 
íons metálicos, a um pH adequado, adicionam-se agentes 
mascarantes (quando necessário) e titula-se com EDTA 
padrão até a mudança de cor, no ponto final. 
Ex.: Determinação da dureza total da água com EDTA, 
utilizando o indicador Erio T. 
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Titrimetria de Precipitação 
 Esta modalidade de titulação baseia-se 
 em reações de precipitação, ou seja, 
 baseia-se em reações cujo produto 
 formado é pouco solúvel no meio 
 reacional. 
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Titrimetria de Precipitação 
  Os processos mais importantes de 
 precipitação em análise titrimétrica 
 usam o nitrato de prata, AgNO3, como 
 reagente. 
 
 Tais processos são conhecidos como 
 Métodos Argentimétricos de análise. 
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Determinação do Ponto Final 
EX.: Formação de um Precipitado 
 Colorido 
 
 - Pode ser ilustrado pelo procedimento 
 de Mohr usado na determinação 
 de Cl- e Br-. 
Titrimetria de Precipitação 
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Titrimetria de Precipitação 
- Na titulação de uma solução neutra 
 de, por ex., Cl- com AgNO3(aq),adiciona-se 
 uma pequena quantidade de solução de 
 K2CrO4(aq) para servir como indicador. 
- No ponto final os íons cromato combinam- 
 se com os íons prata formando cromato de 
 prata, de cor vermelha e pouco solúvel. 
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Método de Mohr 
 Reações: 
 
Cl-(aq) + Ag+(aq)  AgCl(s) 
 sólido branco 
 Kps = 1,2x10
-10 
 
 
CrO4
2-(aq) + 2Ag+(aq)  Ag2CrO4(s) 
 sólido vermelho 
 Kps = 1,7x10
-12 
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TITRIMETRIA DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO 
 Baseia-se numa reação de oxidação-redução entre 
 o titulado e o titulante. 
 
 Exemplo: doseamento de sulfato ferroso por titulação 
 com KMnO4(aq) padrão. 
 
Reação: 
 2KMnO4+10FeSO4+8H2SO42MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+H2O 
Nox:+1+7 -2 +2 +6 -2 +1 +6 -2 +2+6 -2 +3 +6 -2 +1+6 -2 +1 -2 
 
 +5 e-/mol de KMnO4 
-1 e-/ mol de FeSO4 
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KMnO4: sofreu redução, comportando-se portanto 
 como agente oxidante. 
 
FeSO4: sofreu oxidação, comportanto-se portanto 
 como agente redutor. 
 
Resumo: 
 
 Oxidação: caracteriza-se pelo aumento do Nox; 
 
 Redução: caracteriza-se pela diminuição do Nox; 
 
 Agente Oxidante: sofre diminuição do seu Nox, ou seja, 
 sofre redução; 
 
 Agente Redutor: sofre aumento do seu Nox, 
 ou seja, sofre oxidação.