lab 06 condutometria

Prévia do material em texto

CENTRO UNIVERSITÁRIO FEI
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
QUÍMICA ANALÍTICA INSTRUMENTAL
CONDUTOMETRIA POR PRECIPITACAO 
Barbara Silva Tezoto RA:11.115.381-3
Daniela Schiavon RA: 11.116.054-5
Turma 640 
SÃO BERNARDO DO CAMPO, 2018
OBJETIVO
O experimento tem como objetivo o calculo da concentração de NaCl de uma solução por meio do método de titulação condutometrica por precipitação. 
INTRODUÇÃO TEÓRICA 
Condutometria 
A condutometria baseia-se em medições de condutância em soluções iônicas. Tal condutância é resultado da soma da contribuição individual de cada íon presente na solução. 
A análise condutométrica pode ser direta, quando a concentração do eletrólito é determinada através de uma única medição de condutância da solução; ou relativa, que foi o método estudado nesse experimento, e consiste na medição das variações da condutância ao longo de uma titulação e, através destas, estabelecer o ponto de viragem da solução. (
Tipos de Condutores
Em condutores de primeira classe (ou eletrônicos) – metais, ligas metálicas, semi-condutores, a condução de corrente elétrica é feita por elétrons, não envolvendo transporte de matéria durante o processo de condução de corrente e sem alteração das propriedades químicas do condutor. Já os condutores de segunda classe (ou eletrolíticos) – soluções iônicas, a condução de eletricidade se dá às custas do movimento de íons em solução, ou seja, com transporte de matéria.
 2.3 Condutometria por precipitação
O processo de condutometria por precipitação é um dos métodos analíticos de condutometria e consiste em medições da condutância das soluções iônicas através de um processo de titulação. A condução de eletricidade se dá a partir da migração de íons negativos e positivos com a aplicação de um campo eletrostático. Na titulação condutométrica a condutância varia com a concentração das espécies iônicas presentes. Através de diversas medidas antes e depois do ponto de viragem marca o ponto final da titulação como uma descontinuidade na variação da condutância. 
(Figura1. Célula para medições condutométricas)
A solução padrão é adicionada em sucessivos incrementos. De 1 em 1 mL mede-se a condutância, que muda com a mudança gradual da concentração causada pela adição dessa solução padrão. Para soluções em que há liberação ou retenção de calor (o que não é o caso nesse experimento), recomenda-se o uso de um dispositivo de temperatura constante para a célula, não deixando que a temperatura aumente ou abaixa mais de 1°C em relação a temperatura inicial.
O gráfico resultante da coleta de dados da condutância mostra duas áreas distintas marcadas por uma inflexão. A primeira parte do gráfico (ramo da reação) dá a variação da condutância desde o início da titulação até o ponto de equivalência, onde ocorre a inflexão. Após esse ponto realizam-se mais algumas medidas (ramo do reagente) suficientes para definir com precisão a curva de condutância-volume. Quando a reação envolve apenas eletrólitos fortes (substância que se ioniza completamente no solvente), os ramos de reação e do reagente são linhas retas, enquanto que, para eletrólitos mais fracos, os ramos são curvilíneos, sendo necessária uma maior coleta de dados. 
(Figura 2. Ponto final na titulação condutométrica)
	Para maior precisão na análise do gráfico, é importante que os ramos formem entre si um ângulo agudo, uma vez que para um ângulo muito obtuso, a menor diferença na medida da condutância acarreta um erro considerável na localização do ponto final. Para reagente titulante eletrólitos fortes o ramo do reagente é ascendente, enquanto que para eletrólitos fracos, ele se mantém constante após o ponto de equivalência. 
	O ângulo entre os ramos aumenta com a diluição. Finalmente, apenas uma fraca variação da condutância é observada quando a solução contém uma grande concentração de eletrólitos estranhos. Assim, a variação da condutância, devida à reação, é pequena em comparação com a condutância total e, conseqüentemente, não pode ser medida com exatidão. (Fundamentos de Análise Instrumental – Otto Alcides Ohlweiler – Capítulo 13, pg 343).
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:
Em um bequer de 250 ml, com ajuda de uma pipeta, colocou-se 50 ml de NaCl. Em seguida, com auxilio de uma proveta, adicionou-se 100 ml de agua no mesmo bequer e fora colocado, também, uma barra de agitação magnética. 
Em uma bureta foram adicionados 50 ml de nitrato de prata em seguida deu-se a titulação da solução contida no bequer com o conteúdo da bureta, sob a constante agitação da barra magnética. 
Tal titulação foi feita da seguinte maneira: para cada 1 m de nitrato de prata adicionado media-se a condutividade da solução do bequer. Dessa forma, inicialmente mediu-se a condutividade para solução sem adição de nitrato de prata, e por conseguinte, de 1 em 1 ml de nitrato adicionados, foram medidas as condutividades ate que se completasse um volume titulado de nitrato de 50 ml.
ANÁLISE DE DADOS E DISCUSSÕES:
Para a experiência em questão foi medida a condutividade da solução aquosa de cloreto de sodio em função do volume de nitrato de prata titulado. Com isso obteve-se a tabela a seguir: 
Tabela 1 – Dados de condutividade da solução para uma determinada quantidade de volume titulado de nitrato de prata
A partir da tabela 1 construiu-se o gráfico 1 de condutividade em função do volume de nitrato titulado.
Grafico 1 – Condutividade da solução aquosa de cloreto de sódio em função do volume titulado de nitrato de prata
Para o calculo da concentração da solução de NaCl, tem-se o seguinte:
Porem, sendo nNaCl = nAgNO3 para o Veq, a partir da quantidade de matéria de nitrato de prata pode-se obter a concentração da solução aquosa de cloreto de sódio. Assim,
Por fim, com a concentração de NaCl, pode-se calcular o fator de correção da solução, dado por: 
CONCLUSÃO
A condutometria baseia-se na condução de eletricidade através das soluções iônicas é devida à migração de íons positivos e negativos com aplicação de um campo eletrostático.
Tal migração, no experimento, deveu-se a polarização das duas placas do medidor de condutância, onde os cátions migravam para a placa polarizada negativamente e os anions migraram para a placa polarizada positivamente.
Nota-se no gráfico 1 um ponto de mínimo, ao qual nomeou-se de volume equivalente (Veq). Tal ponto refere-se ao volume titulado em que a concentração quantidade de matéria cloreto de sódio é igual a quantidade de matéria de nitrato de prata. Dessa maneira, conclui-se que a reta decrescente, antes desse ponto, refere-se a uma quantidade de ions Na+ e NO3- que apesar de superior ao precipitado de AgCl decresce com a adição dos ions Ag+ e Cl-. Por conseguinte, a reta crescente após o Veq refere-se a quantidade de precipitado de AgCl que cresce com a adição da solução de nitrato de prata. Encontrado o Veq foi possível encontrar-se a concentração de NaCl a partir do numero de mols nitrato de prata, calculado a partir do Veq. 
BIBLIOGRAFIA
HARRIS, D.C. Explorando a Química Analítica, 5ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001.
UFJF. Condutometria. Disponivel em: <http://www.ufjf.br/nupis/files/2011/02/aula-4-conduto.pdf> Acessado em: 02/05/2018