Aula 6 QA2 Volumetria Geral

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Química Analítica II
Aula 6
Profa. Dra. Katiúcia Mesquita
Análise Volumétrica 
(Volumetria ou Titulometria)
Análise Volumétrica refere-se a todo procedimento no
qual o volume de um reagente necessário para reagir com um
constituinte em análise é medido.
OBJETIVO: Determinar a quantidade dos componentes de
uma amostra, baseado na determinação do volume de uma
solução de concentração conhecida (solução padrão) capaz de
reagir quantitativamente com determinado volume de amostra,
através da titulação.
 Mais fácil e rápido: Emprega a estequiometria para
determinar a quantidade do analito presente na amostra.
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Definição de Titulação pela IUPAC
(International Union of Pure and Applied Chemistry)
 A espécie “A” é determinada pela adição de incrementos de
“B”.
 Toda a quantidade de “A” deve reagir.
 Um ponto final deve ser reconhecido.
 “A” é determinada a partir da quantidade de “B”. A razão de
reação é conhecida pela estequiometria da reação de “A” com
“B”.
O processo pode gerar uma curva de titulação.
Pure and Appl. Chem, 429 (1969) 429.
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Definições
Titulante: Solução estável e de concentração
conhecida que é adicionada sobre a solução da
amostra que contêm a espécie cuja concentração se
deseja conhecer. Fica na bureta.
 Titulado: Solução do analito. Solução da qual se
deseja conhecer a concentração de uma espécie
química. Fica no Erlenmeyer.
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Montagem típica para uma titulação. O titulado está contido no erlenmeyer, e
o titulante na bureta. A barra de agitação é um magneto recoberto com Teflon,
o qual é inerte para quase todas as soluções. A barra de agitação é girada por
um magneto rotatório dentro do motor de agitação. 6
Manipulação
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Cuidado: Erro por Visualização
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Ponto de Equivalência e Ponto Final
 O ponto onde uma quantidade equivalente ou
estequiométrica de titulante adicionado é a quantidade exata
necessária para uma reação com o titulado, é chamado de
ponto de equivalência = resultado ideal (teórico).
 O ponto final é definido quando uma mudança de alguma
propriedade da solução é detectada = resultado medido
(experimental).
Erro titulação = Vpf – Vpeq
Onde Vpeq é o volume no ponto de equivalência e Vpf é o
volume no ponto final. 9
Solução Padrão
É um composto suficientemente puro e estável que permite
preparar uma solução padrão (primária) por pesagem direta
do composto e diluição até um determinado volume de
solução. Exemplo: Biftalato de potássio
PADRÃO PRIMÁRIO:
 O material deve ser de alta pureza, 99,9% ou mais;
 Deve ser estável a temperatura de secagem para remover
umidade adsorvida ou água de hidratação;
 Em solução não deve reagir com O2 e CO2 atmosférico;
 Deve ter alta massa molecular para minimizar o erro relativo
no processo de pesagem. 10
 São ácidos ou bases fortes (porque reagem de
forma mais completa fornecendo pontos finais mais
nítidos);
 As bases fracas nunca são empregadas como
reagentes padrão (reagem de forma incompleta com
o analito);
 São preparadas por diluição de ácidos
concentrados ou a partir dos hidróxidos sólidos.
Solução padrão
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 HNO3: Pouco usado devido a suas propriedades oxidantes
que causam reações paralelas indesejáveis;
 HCl: estável indefinidamente, não forma precipitado com a
maioria dos cátions;
 HClO4 e H2SO4: estáveis, úteis para titulações em que o íon
cloreto interfere em decorrência da formação de
precipitados;
Ácidos Bases
HCl NaOH
HClO4 KOH 
H2SO4 Ba(OH)2
Soluções padrão
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Requisitos necessários de uma reação 
para ser empregada em uma Titulação
 Reação estequiométrica;
 Reação rápida;
 Reação específica;
 Mudança marcante de alguma propriedade
quando a reação se completa;
 Reação quantitativa.
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Aplicações:
O nome da volumetria está relacionado com a
natureza da reação que vai ocorrer, sendo que as
mais comuns são:
- Ácido-base
- Precipitação
- Complexação
- Redox
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Tipos de Análise Volumétrica
1. Ácido - Base ou Neutralização:
Ácido forte x Base forte: HCl + NaOH → NaCl + H2O 
Ácido fraco x Base forte: CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
Ácido forte x Base fraca: HCl + NH4OH → NH4Cl + H2O 
2. Precipitação
Ag+ + Cl- → AgCl ↓ Kps = 1,56 x 10
-10
3. Óxido – Redução
Cr2O7
2- + 14 H+ + 6 Fe2+ → 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O
4. Complexação
Zn2+ + Y4- (EDTA) → ZnY2-
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Determinação de espécies ácidas ou básicas através de
reação de neutralização com uma solução padrão
H3O
+ + OH- 2H2O
H+ + OH- H2O
A volumetria ácido-base
tem um produto neutro
pH= 7,0
VOLUMETRIA ÁCIDO-BASE
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Solução Padronizada
ÁCIDA
Determinação 
Quantitativa
Substância de caráter básico
Substância de caráter ácido
Método de 
Titulação
Acidimetria
Alcalimetria
BÁSICA
Por este método pode-se 
determinar:
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É obtido com o auxílio de indicadores visuais (ácido-base) ou por 
métodos instrumentais (potenciometria, condutometria, etc.)
Indicadores Ácido-Base
Ácidos ou bases orgânicos fracos que mudam de cor
de acordo com o seu grau de dissociação (pH do
meio)
- A cor muda em certo intervalo estreito de valor de pH
- Este intervalo depende exclusivamente do indicador
- Não depende em absoluto da natureza do ácido e da base
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Derterminação do ponto final
(curvas de titulação)
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Indicador: Composto químico auxiliar empregado no
processo titulométrico para mostrar o momento em que a
quantidade equivalente de titulante foi adicionada sobre o
titulado, permitindo que se interrompa a titulação e se
conheça com a maior exatidão possível a quantidade de
titulante que foi necessária para reagir com todo o analito
(titulado).
O ponto de equivalência também pode ser localizado através de 
um método instrumental.
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Teoria dos indicadores
Segundo a teoria iônica dos indicadores:
Os indicadores utilizados no método de titulação ácido–base são
ácidos ou bases orgânicos fracos, cujas moléculas não
ionizadas e íons tem diferentes cores.
HInd + H2O → Ind
- + H3O
+
(Cor A) (Cor B)
Em meio nitidamente ácido, o equilíbrio se desloca para a 
esquerda
A ionização é reprimida
Coloração A 21
A escolha do Indicador
Em geral, escolhemos um indicador cuja faixa de transição se
sobreponha, o mais próximo possível ao intervalo onde se
verifica a região de maior inflexão da curva de titulação.
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A escolha do IndicadorPor que utilizamos em uma titulação apenas
algumas gotas de solução diluída de indicador?
Como os indicadores são ácidos ou bases, eles podem
reagir tanto com o analito como com o reagente titulante.
Desta forma, usamos indicadores de tal forma que o
número de mols adicionado é desprezível em relação ao
número de mols do analito ou ao número de mols do
reagente titulante.
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Cálculos volumétricos
(Cálculos Estequiométricos em análises volumétricas)
O procedimento geral para cálculos em uma
análise volumétrica:
A relação estequiométrica entre as espécies do analito e do
titulante, junto com a molaridade do titulante, é usada em
titulações para determinar a molaridade do analito. 25
Cálculos volumétricos
(Cálculos Estequiométricos em análises volumétricas)
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Exemplo
Em uma titulação de 50 mL de uma solução de KOH
0,02000 mol L-1 com uma solução de HBr 0,1000 mol L-1.
Qual é a concentração de OH- e H+ em mol L-1 e o pH da
solução após a adição de 3,00 mL da solução de HBr.
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Curva de Titulação
O objetivo é construir um gráfico em que o pH varie com a
adição do titulante. A obtenção dos dados para a construção de tais curvas é
feita calculando-se o pH da solução após cada adição do
titulante.
Devemos entender o que está acontecendo durante a
titulação para podermos interpretar uma curva de titulação
experimental. pH + pOH = 14
pH = - log [H+]
pOH = - log [OH-]
28
*
1) Antes do ponto de equivalência
HCl + NaOH  NaCl + H2O
HCl + H2O (erlenmeyer) – ácido forte
NaOH + H2O (bureta)
A estequiometria da reação é 1:1. A adição de qualquer
quantidade de NaOH consome uma quantidade igual de HCl:
o pH é determinado pelo excesso H+ na solução.
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No ponto de equivalência, a quantidade de OH- é suficiente
para reagir com todo o H+ para produzir H2O. O pH é
determinado pela dissociação da água.
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3) Após ponto de equivalência
A quantidade de NaOH no erlenmeyer agora está em excesso e
a mesma é determinada comparando a quantidade inicial
presente com a quantidade de NaOH adicionada:
o pH é determinado pelo excesso de OH- na solução.
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A tabela abaixo mostra os valores de pH calculados
para outros volumes de titulante.
Obs: A grande variação de pH observada nas proximidades do ponto de
equivalência é bem evidenciada pela curva de titulação.
.
V NaOH (mL) pH V NaOH (mL) pH
0,00 1,0 50,10 10,0
10,00 1,2 50,50 10,7
20,00 1,4 51,00 11,0
25,00 1,5 52,00 11,3
30,00 1,6 55,00 11,7
40,00 2,0 60,00 12,0
45,00 2,3 70,00 12,2
48,00 2,7 75,00 12,3
49,00 3,0 80,00 12,4
49,50 3,3 90,00 12,5
49,90 4,0 100,00 12,5
50,00 7,0
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Obs: O pH no ponto de
equivalência na titulação de
qualquer base forte (ou ácido)
com ácido forte (ou base) será
7,00 a 25 0C.
Curva de titulação de 50,00 mL de
uma solução 0,1 M de HCl com
NaOH 0,1 M.
 A curva de titulação completa na Fig. 1 exibe uma rápida
mudança no pH próximo ao ponto de equivalência. O ponto de
equivalência é onde a inclinação é maior.
 Se um ou ambos os reagentes são fracos, o pH no ponto de
equivalência não é 7,00. 33
Exemplo:
Considere-se a titulação de 50,00 mL de solução de HCl 1,00 x 10-1 mol L-1
com uma solução de NaOH 1,00 x 10-1 mol L-1. Calcular o pH da solução
após a adição de 25,00 mL, 50,00 mL e 100,00 mL da solução padrão de
base. Calcular também o pH inicial da solução (Vb = 0,00 mL).
HCl + NaOH → NaCl + H2O
Observações:
1. Antes de se atingir o ponto de equivalência, o pH é determinado pelo
excesso H+ na solução.
2. No ponto de equivalência, a quantidade de OH- é suficiente para reagir
com todo o H+ para produzir H2O. O pH é determinado pela dissociação da
água.
3. Após o ponto de equivalência, o pH é determinado pelo excesso de OH- na
solução.
Ponto de Equivalência: É a designação que se dá ao ponto onde a reação
se completa totalmente, para uma dada estequiometria da reação.
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35
36
C
B
A