1 Introduçao a quimica analitica

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QUÍMICA ANALÍTICA
Introdução - Análise Química 
Prof. Dr. José Eduardo
Química Analítica
É a ciência que estuda os princípios e a
teoria dos métodos de análise química
que nos permitem determinar a
composição química das substâncias ou
de misturas das mesmas.
Análise Química
A análise química permite-nos
determinar a composição qualitativa da
substância em estudo, ou seja, identificar
os elementos ou íons que a constituem e
também a composição quantitativa, ou
seja, estabelecer as proporções entre os
elementos ou íons que já tinham sido
identificados.
Princípios de Análises Químicas
primeiras abordagem na identificação de substâncias
propriedades físicas
2000 anos  tentativas da utilização de propriedades 
químicas
somente no século XVII teve início a sistematização das 
análises químicas, principalmente com os trabalhos do
inglês Robert Boyle
Fresenius (1840)  base dos esquemas de separação
usados até hoje 
(versatilidade e quantidade atuais  muito maiores)
Química Analítica
Procura obter informações sobre a
definição dos constituintes de uma
amostra sob aspectos qualitativos e
quantitativos dentro do menor tempo e
custo possíveis.
Química Analítica Qualitativa
Finalidade é identificação ou pesquisa dos
elementos ou íons que constituem uma substância.
Amostra desconhecida, a primeira exigência é,
geralmente, determinar quais as substâncias que
nela estão presentes. Este problema pode ser
encontrado, em alguns casos, na forma modificada
de identificarem-se as impurezas presentes numa
amostra, ou talvez, de confirmar-se a ausência de
algumas impurezas especificadas.
Química Analítica Quantitativa
Permite determinar a composição quantitativa
dos elementos que entram na constituição da
substância em estudo.
Uma vez identificada a natureza dos
constituintes de uma dada amostra, poderemos
então determinar a quantidade de cada
componente, ou de certos componentes presentes
nesta amostra.
Dispõe-se de muitas técnicas para conseguir a
informação desejada.
Amostragem
 homogeneidade; 
 estatística;
 coleta;
 tratamentos;
 etc
Abertura
identificação
sensibilidade
seletividade (interferência)
 reação específica 
(produção de precipitados, produtos coloridos, 
liberação de gás, etc)
Co2+ + SCN-  Co(SCN)4
2- (azul)
Fe3+ + SCN-  Fe(SCN)6
3- (vermelho)
reação com S2-  CoS (Fe não)  separação  teste
métodos “modernos”  métodos não 
estequiométricos (ou físico-químicos)
óticos (espectroscopia; fluorimetria; fotometria de 
chama, absorção atomica, etc)
eletroquímicos (polarografia, potenciometria, 
coulmetria; amperometria, condutometria, etc)
cromatográficos (gasosa; HPLC, etc)
análise térmica (calorimetria, termogravimetria, etc)
métodos clássicos  métodos estequiométricos 
(via seca, via úmida)
dissolução da amostra  análise da solução via reações 
químicas
seqüência de reações para separação e identificação 
de íons (eletrólitos)
Fresenius (1840) 
metodologia analítica 
reações químicas (equilíbrios ionicos, solubilidade, 
formação de complexos, óxido-redução)
habilidade, iniciativa e metodologia cientifica
definir o problema  estabelecer meios para solucioná-lo
(experimentos, observações, resultados, conclusões)
tomar decisões
(respostas conclusivas)
SELEÇÃO DO MÉTODO
A análise química pode ser classificada
em quatro tipos:
1 – Análise aproximada;
2 – Análise parcial;
3 – Análise de traços;
4 – Análise completa.
INTERFERENTES
Formas de eliminar os interferentes:
1 – Precipitação;
2 – Mascaramento;
3 – Oxidação – redução seletiva;
4 – Extração com solventes;
5 – Troca de íons;
6 – Cromatografia.
Controle de qualidade, produtividade,
monitoramento ambiental, mapeamentos 
geológicos, análises clínicas, etc.
dinheiro
razão custo/beneficio
APLICAÇÕES
Fatores que afetam a escolha do método 
analítico
1 – Tipo de análise requerida;
2 – Problema causados pela natureza do
material a ser investigado;
3 – Interferência de outros constituintes do
material;
4 – Faixa de concentração
Fatores que afetam a escolha do método 
analítico
5 – Grau de conhecimento da amostra ou
constituinte;
6 – Facilidades disponíveis em termos
instrumentais;
7 – Tempo de análise;
8 – Número de análise;
9 – Natureza e quantidade da amostra.
Classificação analítica dos 
cátions e ânions
Os íons são classificados em grupos, baseando-se
em propriedades comuns
precipitação  separação  identificação
Cátions são subdivididos em 5 grupos 
(cada um possui um reagente precipitante que forma
compostos insolúveis com todos os cátions do grupo
em particular)
exceção do grupo I  não há reagente capaz de precipitar
todos os íons simultaneamente
Grupo I alcalinos: Na+, K+ e NH4
+
Grupo II alcalinos terrosos: Mg2+, Ca2+, Sr2+ e Ba2+
(insolubilidade dos carbonatos, solubilidade dos sulfetos em água)
Grupo III Zn2+, Al3+ cátions de transição do 4o período
Cr3+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Ni2+e Co2+
(insolubilidade dos sulfetos e hidróxidos em água, solubilidade destes
compostos em ácidos diluídos)
Grupo IV Cu2+, Cd2+, Pb2+, Hg2+, Bi3+
As3+, As5+, Sb3+, Sb5+, Sn2+ e Sn4+
(A)
(B)
(insolubilidade dos sulfetos em água e ácidos diluídos)
e
Grupo V Ag+, Hg2
2+, Pb2+
(insolubilidade dos cloretos em água e ácidos clorídrico, a frio)
Para os ânions não existe uma
separação/classificação sistemática
série de testes prévios: cor, solubilidade, pH, reações com
compostos específicos, resultados das análises dos
cátions (ex.:amostra solúvel e com Pb2+  ausência de
SO4
2-, Cl-)
elimina a presença de vários ânions
testes específicos para os remanescentes
“Marcha Analítica”
Condições para a realização das reações
pH
temperatura
concentração
etc.