Aula 9 Titulometria

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Titulometria 
Conceitos gerais 
Profa. Júnia Soares Alexandrino 
2017/1 
UNIVERSIDADADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS 
Conteúdo 
1. Titulometria 
2. Titulometria volumétrica 
3. Reações químicas 
4. Tipos de titulometrias volumétricas 
5. Padrão primário 
6. Padrão secundário 
7. Solução padrão 
8. Titulação 
9. Retrotitulação 
10. Ponto de equivalência 
11. Ponto final e indicadores 
12. Outros tipos de titulometrias 
 
 
 UNIVERSIDADADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS 
Química Analítica Clássica 
 
Titulometria 
 A titulometria inclui um grupo de métodos 
analíticos clássicos baseados na medição de uma 
quantidade de um reagente de concentração 
exatamente conhecida que é necessária para reagir 
completamente com o analito. 
Química Analítica Clássica 
 
Titulometria volumetria ou Volumetria 
 A titulometria volumétrica ou volumetria 
corresponde a um tipo de titulometria na qual o 
volume de uma solução de concentração 
exatamente conhecida, que é necessária para 
reagir completamente com o analito, é medido. 
 
 Envolve a medida do volume de uma 
solução padrão necessário para reagir essencial e 
completamente com o analito. 
 
Química Analítica Clássica 
 
Titulometria volumétrica ou Volumetria 
 Solução padrão de NaOH 
(concentração exatamente 
conhecida) ou titulante. 
 
 O volume gasto será medido 
na bureta. 
Exemplo: titulação de H2SO4 com NaOH 
 Solução de H2SO4 (concentração 
desconhecida do analito). 
 
 O volume conhecido (medido 
com pipeta volumétrica). 
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Química Analítica Clássica 
 
Titulometria volumétrica ou Volumetria 
Quais características principais são importantes para 
que uma reação seja utilizada em titulometria? 
 
1. Deve ser uma reação simples que possa ser expressa 
por meio de uma equação química, ou seja, o analito 
deve reagir completamente com a solução titulante, em 
proporções estequiométricas ou equivalentes. 
 
 
Química Analítica Clássica 
 
Titulometria volumétrica ou Volumetria 
Quais características principais são importantes para 
que uma reação seja utilizada em titulometria? 
 
2. A reação de ser rápida em termos de cinética química, 
característica que as soluções de ácidos e bases fortes 
possuem. 
 
 
Química Analítica Clássica 
 
Titulometria volumétrica ou Volumetria 
Quais características principais são importantes para 
que uma reação seja utilizada em titulometria? 
 
3. No ponto de equivalência deve haver alguma 
alteração física ou química que possa ser facilmente 
identificada. O uso de indicadores é bastante comum 
para facilitar a identificação do ponto de equivalência ou 
final. 
 
 
Química Analítica Clássica 
 
Titulometria volumétrica ou Volumetria 
Classificação das reações químicas em titulometria 
volumétrica 
 
1. Reações de neutralização: entre ácidos e bases 
 Ex: NaOH e HCl 
2. Reações de precipitação: entre íons que formam 
precipitados. 
 Ex: íon prata e íon cloreto formando AgCl(s) 
3. Reações de oxirredução 
 Ex: determinação de hipoclorito com tiosulfato de sódio 
4. Reações de formação de complexos 
 Ex: determinação de cálcio com EDTA 
Química Analítica Clássica 
 
Titulometria volumétrica ou Volumetria 
O que é padrão primário em titulometria? 
 
 É um composto de elevada pureza química 
que serve como material de referência para os 
métodos titulométricos de análises químicas 
quantitativas. 
 
 A precisão e a exatidão dos resultados 
obtidos é criticamente dependente das 
propriedades físicas e químicas dos padrões 
primários. 
Química Analítica Clássica 
 
Titulometria volumétrica ou Volumetria 
O que é padrão primário em titulometria? 
 
São requisitos importantes para um padrão 
primário: 
1. elevada pureza química; 
2. estabilidade ao ar; 
3. ausência de água de hidratação para que a 
composição do sólido não se altera com a umidade 
do ar; 
4. custo acessível e disponibilidade de obtenção 
5. solubilidade adequada no meio; 
6. massa molar elevada para minimizar erros durante a 
medida de massa em balança analítica. 
Química Analítica Clássica 
 
Titulometria volumétrica ou Volumetria 
O que é padrão secundário em titulometria? 
 
 
 Padrão secundário é um composto cuja 
pureza pode ser estabelecida por meio de análise 
química quantitativa e que serve de referência para 
os métodos titulométricos . 
 
 Não preenche todos os requisitos exigidos 
para um padrão primário, mas sua pureza pode ser 
adequadamente estabelcida, assegurando as 
condições da análise titulométrica. 
Química Analítica Clássica 
 
Titulometria volumétrica ou Volumetria 
O que é uma solução padrão em titulometria? 
 
 Solução padrão é o mesmo que solução 
titulante ou apenas titulante. 
 
 É um reagente que possui concentração 
exatamente conhecida. 
 
 Pode ser obtida a partir da diluição de uma 
quantidade de massa conhecida de um padrão 
primário. 
Química Analítica Clássica 
 
Titulometria volumétrica ou Volumetria 
O que é uma solução padrão em titulometria? 
 
 As soluções padrão desempenham papel 
central nos métodos titulométricos de análise 
química e devem ter as seguintes características: 
1. ser suficientemente estável; 
 
2. reagir rapidamente com o analito; 
 
3. reagir completamente com o analito para que o 
ponto final seja obtido satisfatoriamente; 
 
4. reagir seletivamente com o analito. 
Química Analítica Clássica 
 
Titulometria volumétrica ou Volumetria 
Determinação da concentração da solução padrão 
 
Dois métodos básicos são utilizados: 
 
1. Método direto 
 Uma quantidade de massa de um padrão primário 
cuidadosamente medida em balança analítica é 
dissolvida em solvente adequado e a solução 
obtida elevada a um volume conhecido, em balão 
volumétrico. 
Química Analítica Clássica 
 
Titulometria volumétrica ou Volumetria 
Determinação da concentração da solução padrão 
 
Dois métodos básicos são utilizados: 
 
2. Padronização 
 a) Uma solução padrão preparada é titulada contra 
uma quantidade de massa conhecida de um 
padrão primário; 
 
 b) Uma solução padrão preparada é titulada contra 
um volume conhecido de uma solução padrão cuja 
concentração foi determinada pelo método direto. 
Química Analítica Clássica 
 
Titulometria volumétrica ou Volumetria 
Determinação da concentração da solução padrão 
 
 Método direto - exemplo 
 
 
 Solução padrão cuja concentração 
foi determinada pelo método direto 
 Massa em g de reagente padrão 
primário solubilizado em solvente 
adequado (em geral, água). 
 
 Sei quantos móis de padrão primário 
tenho no erlenmeyer. 
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Química Analítica Clássica 
 
Titulometria volumétrica ou Volumetria 
Determinação da concentração da solução padrão 
 
Padronização - exemplo 
 
 
 Solução padrão preparada que terá sua 
concentração determinada por titulometria. 
 Volume conhecido de uma solução 
padrão cuja concentração foi determinada 
pelo método direto (massa de padrão 
primário). 
 Concentração conhecida. 
 
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Química Analítica Clássica 
 
O que é titulação? 
 A titulação é um processo no qual a solução 
padrão é adicionada lenta e cuidadosamente à 
solução contendo o analito até que a reação química 
esteja completa, ou seja, momento em que o analito 
foi completamente consumido, reagiu 
completamente. 
 
Titulometria volumétrica ou Volumetria 
Química Analítica Clássica 
 
O que é retrotitulação? 
 A retrotitulação é um processo no qual o 
excesso estequimétrico de uma solução padrão é 
usado para reagircompletamente com o analito, ou 
seja, consumir o analito, é medido. 
 
 É uma opção analítica importante e 
frequentemente utilizada quando a velocidade da 
reação química entre o analito e a solução titulante é 
lenta ou quando a estabilidade da solução titulante é 
baixa. 
 
Titulometria volumétrica ou Volumetria 
Química Analítica Clássica 
 
Entendendo a retrotitulação 
Volume de 
solução padrão 
inicial: 50,00 mL 
Volume de 
solução padrão 
gasto para reagir 
totalmente com o 
analito:15,25 mL 
Será retrotitulado o 
volume de solução 
padrão que não 
reagiu: 
50,00 – 15,25 = 
34,75 mL 
Química Analítica Clássica 
 
Entendendo a retrotitulação 
 Volume conhecido de solução padrão de AgNO3 é 
adicionado em excesso, em termos estequimétricos. O 
volume de AgNO3 que sobrou após a completa reação com 
o analito é retrotitulado com solução padrão de 
tiocianato: 
 
3Ag+ + SCN-  AgSCN (s) 
Exemplo: retrotitulação de íon fosfato com solução padrão 
de nitrato de prata. 
 
3Ag+ + PO4
3-  Ag3PO
4 (s) 
 
 
Química Analítica Clássica 
 
Como sabemos em que momento a reação entre 
a solução padrão e a solução contendo o 
analito ocorreu de forma completa? 
 Quando o ponto de equivalência é atingido. 
 
 O ponto de equivalência é o momento em que a 
titulação está concluída. É o ponto final teórico ou 
estequimétrico da titulação. 
 
 OBS: não conseguimos determinar o ponto de 
equivalência de uma titulação, mas podemos estimar 
sua posição no tempo de reação pela observações de 
algumas alterações na solução que contém o analito. 
Química Analítica Clássica 
 
Como sabemos que uma determinada reação 
atingiu o ponto final? 
 O ponto final é definido no momento em que 
ocorrem alterações perceptíveis na solução que contém o 
analito, ou seja, na solução que está sendo titulada, 
mudanças que estão associadas à condição de 
equivalência química. São exemplos: 
 
 Alteração de coloração 
 Turvação 
 Formação de precipitados 
 
Química Analítica Clássica 
 
Identificação do ponto final 
 É usual a adição de reagentes auxiliares que 
facilitam a percepção do ponto final. Tais 
reagentes em titulometria volumétrica são 
chamados de indicadores. 
 
 Em geral, os indicadores evidenciam 
alterações de cor quando atingido o ponto final. 
 
FeCl3 + SCN
-  FeSCN2- 
 
 
incolor vermelho Indicador 
Química Analítica Clássica 
 
Ponto de equivalência e ponto final 
 Em titulometria, todo o cuidado é dedicado para 
que haja a menor diferença possível entre o ponto de 
equivalência e o ponto final da titulação que é percebido 
pelo analista ou medido em equipamento analítico. 
 
 Entretanto, essa diferença existe é determina o 
erro de titulação: 
 
Et = Vpf – Vpe 
 
Et = erro de titulação 
Vpf = volume gasto até a identificação do ponto final 
 Vpe = volume teórico para atingir o ponto de equivalência 
Química Analítica Clássica 
 
Identificação do ponto final 
 Outros recursos podem ser utilizados para identificar o 
ponto de equivalência em titulometria, quando não se dispõe 
de um indicador apropriado, medindo alterações de: 
 
1. Diferença de potencial elétrico titulação potenciométrica; 
 
2. Condutividade elétrica titulação condutimétrica; 
 
3. Corrente elétrica titulação amperométrica; 
 
4. Absorbância de um composto titulação espectrofotométrica. 
Química Analítica Clássica 
 
Cálculos volumétricos 
 Equações importantes 
 
 1) nA = mA / MMA 
 
 onde: nA = número de móis 
 mA = massa da substância química 
 MMA = massa molar da substância química 
 
 2) M1V1 = M2V2 
 onde: M = molaridade das soluções 
 V = volumes de cada solução, respectivamente. 
Química Analítica Clássica 
 
Cálculos volumétricos 
 Equações importantes 
 
 3) nA = CA x VA 
 
 onde: nA = número de móis 
 CA = concentração da solução 
 VA = volume da solução 
 
 4) Fator estequiométrico - exemplo 
 Na2 CO3 ↔ 2Na
+ + CO3 
2- 
 
 (um mol de carbonato de sódio para dois 
 móis de íon sódio).