Condutimetria: Princípios e Aplicações

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Condutometria
PRINCÍPIOS E APLICAÇÕES
Prof. Viviane Gomes
2015.2
Condutimetria
O que mede?
A condutimetria é uma técnica analítica que
mede a condutância (L) elétrica de soluções
eletrolíticas e depende:
• do número de íons em solução;
• das cargas dos íons;
• da mobilidade dos íons
Condutimetria
O que mede?
Sob influência de um potencial aplicado, os
íons presentes na solução são quase que
instantaneamente acelerados ao eletrodo
de carga oposta, mas a velocidade de
migração dos íons é limitada à resistência
do solvente ao movimento dos íons.
Condutimetria
O que mede?
A velocidade de migração dos íons na solução se relaciona linearmente com a f.e.m. aplicada;
ou seja, as soluções eletrolíticas obedecem à Lei de Ohm: a corrente é diretamente proporcional
a força eletromotriz (E) e inversamente proporcional a resistência (R) do meio.
R
V
i 
1ª Lei de Ohm
Onde: i é a corrente, V é o
potencial aplicado e R é a
resistência do meio
(Eq. 1)
Condutimetria
Resistência
A resistência de uma solução iônica, assim como nos condutores metálicos depende da natureza
e das dimensões do condutor.
A
l
R 
(Eq. 2)
2ª Lei de Ohm
Unidade de resistência é o Ohm (W)
 é a resisistividade ou resistência específica do material  unidade W . cm 
Condutimetria
Condutância (L): por definição, a condutância de uma solução é o inverso da
resistência, sua unidade de medida é o Siemens (S).







R
L
1
(Eq. 3)



















A
l
L

1
(Eq. 4)
l
A
L 
(Eq. 5)
Subtituindo a 
eq. 2 na eq. 3
Subtituindo k 
por 1/ 
 é a condutância específica ou condutividade em S/cm 
Condutimetria
A geometria da célula afeta os valores da condutância, medidas padronizadas são
expressas em unidades de condutividade, k (S/cm), para compensar as variações
nas dimensões da célula de condutividade.
condutividade é o produto da condutância pela constante de célula (l/A), onde l é
o comprimento da coluna de líquido entre os eletrodos e A é a área dos mesmos.







A
l
Lk
(Eq. 6)
A condutividade é função da concentração dos eletrólitos!
O Condutivímetro
 Tipos de Equipamentos e Aplicações
O Condutivímetro
Sensor de temperatura
Célula de condutância
Condutivímetro
Solução de calibração
Aplicações da Condutometria
 Controle de Pureza de Águas
Tipo de amostra de água Condutividade 
em mS
Água pura (p.e. água de Milli-Q) 0,055
Água destilada 0,5
Água mineral 30 a 700
Água potável 500
Água doméstica 500 a 800
Água do mar 56.000
Aplicações da Condutometria
EPA 
Enviromental Protection Agency
Órgão norte-americano que monitora 
questões ambientais nos EUA.
Aplicações da Condutometria
 Determinação de eletrólitos residuais
Em água potável, água desmineralizada, água para alimentação de caldeiras, efluentes etc.
1, 4 mS 𝒄𝒎−𝟏 para cada 1 mg/L de sais dissolvidos
Limite de potabilidade da OMS (máximo de 500 mg/L de sais dissolvidos)
 Concentração de sais
Em banhos de salmoras, salinas, solos, águas de irrigação, fertilizantes, fibras têxteis, banhos de 
anodização, galvanização e eletrodeposição, soluções fisiológicas (diálise), alimentos e sucos de frutas.
 Processamento Químico
Detecção do fim da lavagem de precipitados, determinação da solubilidade de sais pouco solúveis.
Aplicações da Condutometria
 Titulações condutométricas
 determinação de constantes de acidez e de solubilidade
 determinações de teores de amostras com características ácidas ou básicas
 determinações mais precisas que as titulações volumétricas de precipitação
Aplicações da Condutometria
Condutimetria
Condutividade versus concentração
Eletrólitos Fortes: a condutividade aumenta consideravelmente com a concentração. Em
soluções diluídas esse aumento é praticamente linear.
Eletrólitos Fracos: a condutividade aumentam gradualmente com a concentração.
O aumento da condutividade é explicado pelo aumento da quantidade de íons em solução
ao se aumentar a concentração dos eletrólitos.
Condutimetria
Condutância das soluções aquosas:
• Na condição de diluição infinita, qualquer eletrólito se encontra completamente dissociado e as
forças de interação entre os íons deixam de existir, de modo que os íons atuam
independentemente uns dos outros e cada um contribui com a sua parte para a condutância total.
• Quanto maior a condutância equivalente iônica em diluição infinita da espécie iônica, maior será
sua contribuição para a condutância iônica total da solução.
• A condutância equivalente em diluição infinita de um eletrólito é a soma das contribuições de
suas espécies iônicas.
Titulação Condutométrica
Condutância das soluções aquosas:
• Titulações Ácido-Base
• Titulações de Precipitação
• Titulações de complexação
• Requer uma célula que possibilite facilmente a
adição de incrementos da solução tiulante e a
medida da condutividade;
• Não requer o conhecimento da constante de
célula, tampouco a calibração do sistema. Os
eletrodos precisam manter sua distância e área
constantes durante a titulação.
Titulação Condutométrica
• As diferenças de condutâncias iônicas das espécies envolvidas na reação são
responsáveis pelo formato da curva de titulação.
• O primeiro ramo da curva de titulação corresponde ao consumo das espécies iônicas
do titulado e a introdução de novas espécies iônicas do titulante (ramo da reação).
• A variação da condutância da solução será tão mais pronunciada quanto maior for a
diferença das condutâncias iônicas individuais.
• O esboço da curva de titulação é feito com base nos valores de condutância iônica
em diluição infinita de cada espécie iônica envolvida na reação entre titulante e titulado.
Titulação Condutométrica
O valor absoluto da condutividade não tem importância alguma. A variação da condutividade
devido à reação entre o titulante o titulado deve provocar uma alteração significativa na
inclinação ou uma descontinuidade da curva para que o ponto final possa ser detectado.
Titulação Condutométrica
Titulação de Ácido Forte com Base Forte.
Volume de base 
k
VPE
Os pontos ao redor do 
PE não devem ser 
utilizados para o 
traçado das retas
Reação: H3O+ + OH- ⇌ H2O
• Espécies envolvidas: H3O+, OH-, M+, X-
Titulação Condutométrica
Titulação de Ácido fraco com base forte.
Volume de base 
k
VPE
Formação 
do tampão Reação: H3O+ + OH- ⇌ H2O
Equilíbrio: HA + H2O ⇌ H3O+ + A-
•Espécies envolvidas: H3O
+, OH-, M+, A-
Titulação Condutométrica
Titulação de Ácido fraco com base fraca
Volume de base 
k
VPE
Formação 
do tampão
Reação: H3O+ + OH- ⇌ H2O
Equilíbrio: HA + H2O ⇌ H3O+ + A-
B + H2O ⇌ BH+ + OH-
•Espécies envolvidas: H3O
+, OH-, BH+, A-
EXERCÍCIO 1
• O captopril, 1-[(2S)-3-mercapto-2- metilpropionil]-L-prolina (estrutura mostrada abaixo) é um anti-
hipertensivo clássico. Diversos métodos analíticos são descritos na literatura para a determinação
quantitativa de captopril em formulações farmacêuticas, entre eles a titulação condutométrica com
solução padronizada de sulfato de cobre(II) com formação de composto insolúvel deste fármaco
com cobre(II), conforme a reação mostrada abaixo. O volume do ponto equivalência do titulante
possibilita obter o teor de captopril na solução do titulado, sendo identificado através do ponto de
inflexão da curva condutométrica. Para a análise condutométrica do captopril um comprimido foi
dissolvido em água e o volume da solução foi completado para 100,0 mL. Uma alíquota de 5,00 mL
da solução de captopril foi titulada com solução padrão de CuSO4 5,80x10
-4mol/L fornecendo os
dados mostrados na tabela e no gráfico, abaixo.
Reação: 2 C9H14NO3–SH(aq) + Cu
2+
(aq) ⇌ (C9H14NO3-S)2Cu(s) + 2H
+
(aq)
EXERCÍCIO 1
DETERMINE a massa de captopril no 
comprimido
DADOS
Captopril - C9H14NO3–SH 
MM = 217,3 g/mol 
V (mL)
Titulante
EXERCÍCIO 1
Resolução
2 mols de captopril – 1 mol Cu+2
V P.E.= 5 mL
2,9 x 10-6 mols Cu+2 – 5,8 x 10-6 mols captopril
5,8 x 10-6 mols _ 5 mL
X _ 100 mL
X = 1,16 x 10-4 mols
1 mol captopril _ 217,3 g
1,16 x 10-4 mols _ X X= 0,0252 g (25,2 mg)
V (mL)
Titulante
EXERCÍCIO 2
Uma amostra de xarope expectorante, contendo KI como princípio ativo, foi retirada da linha de
produção de uma indústria farmacêutica para verificação de conformidade. Uma alíquota de
25,00 mL do xarope foi diluída em um balão de 250,0 mL. Alíquotas de 20,00 mL da solução
amostra foram transferidas para um béquer, adicionou-se 100,0 mL de água destilada e executou-
se a titulação com AgNO3 0,05030 mol/L, gerando gráfico abaixo
EXERCÍCIO 2
Determine a concentração de KI
e compare com a especificação
de 100 mg de KI para cada 5 mL
do xarope. Considerando uma
variação máxima de 10%,
indique se o produto está dentro
da especificação
EXERCÍCIO 2
Resolução
V P.E. = 4,90 mL
n AgNO3 =4,9 x 10-3 x 0,05030 = 2,46 x 10-4 mols = n KI
2,46 x 10-4 mols KI ___ 20 mL
X ___ 250 mL X = 3,08 x 10-3 mols
3,08 x 10-3 mols KI ___ 25 mL
1 mol KI ____ 166 g
3,08 x 10-3 mols ___ X X = 0,5113 g
511,3 mg ___ 25 mL
X ___ 5 mL
102,26 mg/5mL