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27/10/2015 1 Aplicações Determinação de alguns íons metálicos e alguns ânions, como: Íons metálicos: Ag+, Hg2+, Pb+2, Zn+2, dentre outros Ânions: Cl‾, Br‾, I‾, CN‾, SCN‾, C2O4 -2, MoO4 2-, F-, PO4 -3, SO4 -2 Problemas São limitados a alguns íons; Detecção do ponto final da titulação e difícil; Ausência de uma forma adequada para localizar o ponto de equivalência 2 Ag+(aq) + Cl‾(aq) ⇄ AgCl(s) Ag+(aq) + Br‾(aq) ⇄ AgBr(s) Ag+(aq) + I‾(aq) ⇄ AgI(s) Ag+(aq) + CN‾(aq) ⇄ AgCN(s) Ag+(aq) + SCN‾(aq) ⇄ AgSCN(s)) Reações 27/10/2015 2 3 Ag+(aq) + Cl‾(aq) ⇄ AgCl(s) (precipitado branco) Ag+(aq) + Br‾(aq) ⇄ AgBr(s) (precipitado amarelo pálido) Ag+(aq) + I‾(aq) ⇄ AgI(s) (precipitado amarelo) Ag+(aq) + CN‾(aq) ⇄ AgCN(s) (precipitado branco) Ag+(aq) + SCN‾(aq) ⇄ AgSCN(s)) (precipitado branco) Reações 4 Equações ClClAgAg VM VM Cl Cl AgAg MM m VM L ......mol/M mL ........V Ag Ag Ag L ..mol/ ..-MM mL .......m Cl ou L ..mol/ ..M mL .......V Cl Cl Cl Cl Cl Ag+(aq) + Cl‾(aq) ⇄ AgCl(s) 27/10/2015 3 Condições a serem alcançadas para a validade de resultados A reação deve ser de estequiometria conhecida; Deve haver total reação entre o agente precipitante e o íon (o composto formado deve ser insolúvel e, no ponto de equivalência, a reação deve ter se processado de maneira quantitativa); Tornar-se completa em um tempo relativamente curto (reação rápida ou facilmente acelerada com aquecimento ou catalisador); Oferecer métodos eficiente para sinalização do ponto final. Métodos argentimétricos Mais importante método titulométrico; Possui campo mais ou menos amplo Baseia na formação de sais (haletos, cianetos, tiocianatos) de prata pouco solúveis. Solução titulante: Soluções padronizadas de AgNO3 Principal aplicação: Determinação de haletos cianetos e tiocianatos. Padrão primário: Cloreto de sódio 27/10/2015 4 Compreendem Métodos diretos: Método de Mohr e método de Fajans Solução titulante (AgNO3) adicionada à bureta é transferida diretamente para a solução titulada. Método indireto: Método de Volhard Solução de AgNO3 é adicionada em excesso ao erlenmeyer e o excesso e titulado com solução de tiocianato de potássio (KSCN) Método de Mohr (Karl Friedrich Mohr 1806 – 1879) • Determinação de cloreto e brometo; • Solução titulante: AgNO3 padronizada; • Solução titulada: Solução contendo haletos; Ag+(aq) + Cl‾(aq) ⇄ AgCl(s) Ag+(aq) + Br‾(aq) ⇄ AgBr(s) • Indicador: pequena quantidade (1 mL) de uma solução decromato de potássio (K2CrO4) 3% 2 Ag+(aq) + CrO4 2− (aq) ⇄ Ag2CrO4(s) (precipitado castanho) 27/10/2015 5 Método de Mohr Método de Mohr • AgNO3 é fotossensível por isso não é padrão primário; • Ponto final: Quando não houver haleto em solução por ter reagido com os íons Ag+, os íons cromato combinam-se com os íons prata para formar o cromato de prata castanho, pouco solúvel. Portanto a visualização ocorre devido a formação de um precipitado colorido. 27/10/2015 6 Método de Mohr • A titulação deve ser conduzida em solução neutra ou muito fracamente alcalina (intervalo de pH de 6,5-9). Em solução ácida, ocorre a seguinte reação: 2 CrO4 2− (aq) + 2 H + (aq) ⇄ 2 HCrO4 − (aq) 2 HCrO4 − (aq) ⇄ Cr2O7 2− (aq) + H2O Em soluções muito alcalinas ocorrem as reações: Ag+(aq) + OH‾(aq) ⇄ AgOH(s) 2 AgOH(s) ⇄ Ag2O(s) + H2O(l) Método de Fajans (Kasimir Fajans 1887 - 1975) • Determinação de cloreto e brometo; • Solução titulante: AgNO3 padronizada; • Solução titulada: Solução contendo haletos; Ag+(aq) + Cl‾(aq) ⇄ AgCl(s) Ag+(aq) + Br‾(aq) ⇄ AgBr(s) • Indicador: fluoresceína e derivados ou rodamina e derivados, eosina, dentre outros. 27/10/2015 7 Método de Fajans Método de Fajans 27/10/2015 8 15 Quando uma solução de cloreto é titulada com uma solução de AgNO3, o precipitado de AgCl adsorve íons cloreto (fig. 1), na chamada camada primária de adsorção que fixará por adsorção secundária, íons carregados opostamente. Logo que é atingido o ponto estequiométrico, os íons prata estão em excesso; estes ficarão, então, primariamente adsorvidos e os íons nitrato ficarão presos por adsorção secundária (fig. 2). Se a fluoresceína também estiver presente na solução, o ânion fluoresceínato, que é adsorvido muito mais fortemente do que o íon nitrato é imediatamente adsorvido e revelará a sua presença no precipitado não pela sua própria cor, que é a da sua solução, mas por uma cor rosácea intensa do sal de prata formado (fig. 3). Entretanto, sempre que esse corante é utilizado como indicador, sua concentração nunca é grande o suficiente para que ele precipite como fluoresceínato de prata. Enfatiza-se então que a mudança de coloração não se dá por um fenômeno de precipitação, mas sim de adsorção: Método de Fajans Método de Fajans 27/10/2015 9 Método de Volhard (Jacob Volhard -1834 -1910) • Realizado em soluções fortemente ácidas; • A solução titulante é tiocianato de potássio (KSCN); • O indicador e uma solução de Fe(NO3)3; • Determinação de cloreto, brometo e iodeto; • Solução de prata adicionada dentro do erlenmeyer em quantidade suficiente para manter íons prata em liberdade. Durante a titulação íons Ag+ reagem com os íons SNC‾; Ag+(aq) + Cl‾(aq) ⇄ AgCl(s) Ag+(aq) + Br‾(aq) ⇄ AgBr(s) Ag+(aq) + SCN‾(aq) ⇄ AgSCN(s) Método de Volhard • No ponto final da titulação um leve excesso de SCN‾ reagem com íons Fe3+ produz uma coloração castanho-avermelhada, devida à formação de um íon complexo Formação de um composto colorido solúvel: Fe3+(aq) + SCN‾(aq) ⇄ [FeSCN] 2+ (aq) (vermelho sangue) 27/10/2015 10 Método de Volhard Íon Determinado Reagente Titulante Produto Indicador Cl- ; Br- AgNO3 AgX Cromato de potássio Cl- ; Br- Hg2(NO3)2 Hg2X2 Azul de bromofenol C2O4 -2 Pb(OAc)2 PbC2O4 Fluoresceína F- Th(NO3)4 ThF4 Vermelho de alizarina MoO4 2- Pb(OAc)2 PbMoO4 Eosina A Pb2+ MgMoO4 PbMoO4 Vermelho de solocromo B PO4 3- Pb(OAc)2 Pb3(PO4)2 Dibromofluoresceína SO4 2- BaCl2 BaSO4 Tetraidroxiquinona Zn2+ K4Fe(CN)6 K2Zn3[Fe(CN)6] Difenilamina Tabela 1 - Alguns métodos volumétricos de precipitação específicos 27/10/2015 11 21 Na determinação da quantidade de cloreto de sódio numa amostra de soro fisiológico (d = 1,01 g/mL), uma alíquota de 25,00 mL de soro foi transferida para um erlenmeyer e titulada com solução de nitrato de prata 0,115 mol/L consumindo 28,40 mL de solução titulante para observar a mudança de cor do indicador. Calcular a concentração de cloreto de sódio em mol por litro, em gramas por litro e em porcentagem e comentar o resultado obtido. EXEMPLO 1 Uma indústria de enlatados precisa determinar a porcentagem de cloreto de sódio na água de conserva de ervilhas, cuja densidade é 1,0382 g/mL. Para a realização da determinação um analista tomou uma alíquota de 10,00 mL da água de conserva, diluiu-a com água destilada num balão de 100,0 mL. Logo em seguida ele tomou uma alíquota de 25,00 mL dessa solução e titulou-as com solução de nitrato de prata 0,05037 mol/L. Nesta titulação foram consumidos 11,40 mL da solução de nitrato de prata. Utilizando estes dados, calcule: a) A concentração em mol por litro e em gramas por litro de cloreto de sódio na água de conserva. b) A porcentagem em massa de cloreto de sódio na água de conserva. EXEMPLO 2 27/10/2015 12 23 Na determinaçãoda quantidade de cloreto numa amostra de soro utilizando o método de Volhard, uma amostra de 5,00 mL foi tratada com 8,45 mL de solução de nitrato de prata 0,100 mol/L e o excesso de íons prata foi titulado com 4,25 mL de uma solução de tiocianato de potássio 0,100 mol/L usando uma solução de contendo íons ferro III como indicador. Calcular a concentração de cloreto em mol por litro e a massa, em miligramas, de cloreto presente em cada mililitro de soro. EXEMPLO 3 24 O ácido fosfórico é usado pelas indústrias alimentícias para acidificar alimentos como refrigerantes e xaropes e o teor máximo recomendado pela ANVISA é de 0,060 %. O teor de íons fosfato em um refrigerante foi determinado através da titulação de 25,00 mL do refrigerante com solução de acetato de chumbo II 0,200 mol/L utilizando dibromofluoresceína como indicador. Na titulação foram consumidos 28,70 mL de solução titulante. Calcular a concentração em mol por litro de íons fosfato no refrigerante, a concentração de ácido fosfórico em mol por litro e em porcentagem e comente o resultado obtido. EXEMPLO 4
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