Aula 2 Analitica

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Medições de Massa e Volume
• Massa é definida como a quantidade de matéria em um objeto.
• Balança instrumento preciso de pesagem usado para medir:
- amostras em análise, 
- pesar substâncias para o preparo de soluções e elaboração de reações 
- determinar a quantidade de um produto resultante de uma reação.
Vantagens da medição de massa: rapidez, precisão e reprodutibilidade.
Requisitos de massa para o uso da balança:
- ter bastante material para análise,
- massa suficientemente estável para ser medida
Determinação da Massa
• Peso x massa massa ≠ peso
• Massa é definida como a quantidade de matéria em um objeto.
• O quilograma, unidade de medir massa, é definido como sendo 
a massa de um cilindro de platina/irídio, protótipo internacional do 
quilograma. (Unidade de Base ratificada pela 3ª CGPM -1901.). Ainda 
não foi definido um conceito baseado nas leis da física que substitua 
essa definição. A partir dele são definidos conceitos para massa 
específica, força etc. 
Símbolo da quantidade: m
Unidade (SI) : Kg
Determinação da Massa
• Peso indica a força da gravidade sobre um corpo e é expresso em N ou lbf .
massa ≠ peso, mas se confundem informalmente.
F = m.a ou F = m.g e P= mg 
N = Kg. m. s-2
Exemplo: 
Um astronauta pesa 730 N no Texas onde a aceleração da gravidade 
local é g = 9,792 m. s-2 . Quais são a massa do astronauta e seu peso na 
lua, onde 
g = 1,67 m. s-2 ? Dado: F = m.a ou F = m.g , P= mg e N = Kg. m. s-2
Resposta: m = 74,55 Kg e F(lua) = 124,5 N 
Tipos de Balança de Laboratório
• Balanças mecânicas utilizam uma abordagem mecânica para a determinação 
de massa:
balança de dois pratos.
balança de substituição ou balança mecânica de prato único.
Balança eletrônica utilizam um mecanismo eletrônico para a determinação de 
massa e é capaz de executar uma calibração automática e fazer interfase com 
computadores para coleta de dados. 
*pratos atrelados a barras que são mantidas entre duas extremidades de um ímã permanente.
balança analítica modelo com compartimento de pesagem fechado.
balança de precisão ou balança de carga superior modelo com área de
pesagem aberta.
*Microbalança de Cristal de Quartzo (QCM)
Espectrômetro de Massa mede a massa individual de átomos e moléculas.
Procedimentos recomendados em medições de massa
Boas Práticas de Laboratório aplicadas o uso da balança
• Seleção da balança: capacidade e legibilidade
adequação ao tamanho da amostra 
• Localização da balança: local do recinto – protegido de intemperes ambientais e 
humanos; 
mantida em superfície rígida, resistente e não afetada
por vibrações;
não compartilhar com a rede rkétrica comum.
• Cuidados e manutenção: nivelamento;
calibrada no local definido de utilização;
manter limpa e livre de poeira;
evitar derramamento de substâncias químicas. 
Boas Práticas de Laboratório aplicadas o uso da balança
• Manipulação da amostra: 
amostras voláteis, higroscópicas ou que absorvem CO2 do ar atmosférico –
pesar em recipiente fechado;
manter a temperatura igual a da balança; 
umidade relativa do ar ( < eletricidade estática);
não tocar na amostra ou no recipiente;
centrar a amostra no prato de pesagem;
retirar a barra magnética da amostra –
o imã criará uma força adicional levando a erros no
processo de pesagem;
Boas Práticas de Laboratório aplicadas o uso da balança
• Reagentes de medições de massa
valores de massa registrada no caderno de laboratório e registrando a 
ocorrência de flutuações;
Usando-se o número total de algarismos significativos fornecidos pela 
balança.
Medições de Volume
• Volume: 
quantidade de espaço ocupado por um objeto tridimensional.
sólidos – altura x largura x comprimento
líquidos – espaço ocupado no recipiente
• Desempenham um papel fundamental na preparação de amostras e 
reagentes para análises químicas.
Medições de Volume
Determinação do Volume
• Volume x massa – relacionados com o tamanho do objeto.
• Vantagens do Volume na descrição dos materiais:
é mais fácil de ser visualizado;
mais fácil de serem medidos.
Apesar da massa ser mensurada com maior precisão.
• Desvantagens: pode variar de acordo com a T e p.
• SI: m3 (inconveniente em testes químicos de rotina);
dm3 ou L
Medições de Volume
• Densidade (d ou ρ): relaciona a massa e o volume de um material.
• d= m varia com a T e p, mais útil que o V e m na caracterização 
V de um material.
Medições de Volume
• Vidraria – borosilicato B2O3 e Na2O:
mais resistentes a ácidos e bases fortes
menor variação em tamanho e volume sob efeito da temperatura
• Recipientes especiais de plástico – Teflon, polimetilpentano ou polipropileno:
boa resistência a maioria dos reagentes químicos 
contém apenas vestígios de metais
derretem a temperaturas mais baixas que as vidrarias
Tipos de Equipamentos Volumétricos
Balões Volumétricos: 
• Classe A: alta qualidade no preparo de
soluções
erros 50% menores que os 
da Classe B
TC – “para conter”
Erro Paralaxe
Tipos de Equipamentos Volumétricos
• Pipetas Volumétricas ou 
de transferência 
confiabilidade 0,00001 mL
TD – “para dispensar”
deve-se “fazer ambiente” antes
do uso.
• Micropipetas – 0,1 a 5000 μL
• Seringas – 0,5 a 500 μL
Procedimentos recomendados para medições 
de volume
• Seleção e utilização de dispositivos volumétricos:
objetivo geral da medição;
o volume a ser medido;
grau de confiabilidade necessário à medida;
o número de medições a fazer. 
Amostras, reagentes e soluções
• Descrição da composição de amostras e reagentes
• Soluções são misturas homogêneas, monofásicas e apresentam as mesmas
propriedades em toda a sua extensão.
Soluções = solutos + solvente
Assim... m = m1 + m2 e v = v1+v2 volumes não são estritamente aditivos.
Concentrações de uma solução
• Concentrações percentuais – percentagem em massa
• % m/m – massa (em g) do soluto em 100 g de solução, amostra ou reagente .
ex.: 20% m/m são 20 g de soluto em 100 g da solução.
Exercícios: Uma pessoa que pesa 55 Kg possui cerca de 33 Kg de
água. Determine o percentual em massa (%m/m) da água.
Resp.: 60%m/m.
exercício
Sabendo-se que: 140,1Ce58 
12,01C6 
16,00O8 
19,00F9
ppm, ppb ou ppt
• ppm – 106
• ppb – 109
• ppt – 1012 
• Exercícios: Se uma amostra de 100 g de bastnasita- (Ce) contivesse 2 mg de La.
Qual seria a quantidade relativa de lantânio na amostra?
Resp.: 20 ppm
Concentrações percentuais – percentagem em volume
• % v/v – volume (em mL) do soluto em 100 mL de solução, amostra ou reagente.
ex.: 2,5% v/v são 2,5 ml de soluto em 100 mL da solução.
Exercícios: Foram misturados 30 mL de álcool em 200 mL de solução. Determine
a porcentagem em volume da solução resultante.
Resp.:. 15% v/v
•Concentrações percentuais – percentagem em massa/volume
• % m/v – massa (em g) do soluto em 100 mL de solução, amostra ou reagente.
ex.: 5% m/v são 5 g de soluto em 100 mL da solução.
Exercícios: Foram misturados 30 g de NaCl em 200 mL de solução. Determine
a porcentagem em volume da solução resultante.
Resp.:. 15% m/v
• Qual a massa de FeCl3 presente em 100 mL de solução obtida após a diluição de 
uma solução estoque de mesmo soluto a 4,0 g/L?
Resp.: 0,4 g; logo 0,4 %m/v
Concentração Molar ou Concentração em mol/L ou Molaridade – M 
• M = n1 / V onde n1 = m1 /MM1
Preferida para soluções diluídas.
1 mol corresponde a Massa Molar expressa em gramas.
Solução aquosa de glicose (C6H12O6) a 0,5 mol/L: são 0,5 mol de glicose (soluto) em 1 L 
de solução. 
Exercício:
Determine a massa de glicose presente em 500 mL desta solução.Dados: 12,01C6 
1,00H1 
16,00O8 
Resp.: 45 g C6H12O6
Concentração Molal ou Molalidade – m
• m = n1 (mol) / m2 (Kg) lembrando que m = m1 + m2
Preferida para soluções concentradas.
Exercícios: Foram solubilizados 9,8 g de ácido sulfúrico (H2SO4) em 500 g de água.
Determine a concentração molal da solução resultante.
Resp.: 0,2 mol/Kg
Resp.: M = 0,25 mol/L e m = 0,13 mol/Kg 
Preparo de Soluções
Preparo de soluções
• Solução usada como reagente em uma titulação:
Padrão primário: substância pura, 
estável durante seu armazenamento, 
pode ser pesada com precisão e 
sofre reação conhecida com a solução que é usada
para caracterizar.
Padrão secundário: solução reagente.
Pureza da água.
Contaminantes da água
Preparo de Soluções
• Pureza da água: 
água destilada: livre de partículas, sólidos e compostos
orgânicos dissolvidos, micro-organismos e pirogênicos.
água deionizada ou água DI: após destilação, ocorre a troca
dos cátions presentes por íons H+ e dos ânions por –OH.
Eficiente na eliminação de íons e gases dissolvidos, compostos
orgânicos (carvão ativado) e bactérias e micróbios (filtros
submicrométricos). 
Diluição
• Alíquotas e diluições
Solução estoque usadas para preparar outras soluções de menor concentração.
Alíquota é a porção extraída da solução estoque ou da amostra.
Diluição
diluir é diminuir a concentração através da adição de solvente
Diluição
Resp.: 0,02 M
Efeito da Temperatura
Efeito da Temperatura sobre a concentração
Dica: d1 . V1 = d2 . V2
Resp.: C2 = 0,9988 x 10
-3 M = 9,988 x 10-4 M 
Concentração Normal ou Normalidade
Qual a normalidade de uma solução de 2 litros 
que contenha 9,8g de H2SO4?
(massas molares : S = 32 ; O =16 H = 1)
Resp.: 0,1N
Qual a massa de ácido sulfúrico (H2SO4) contida 
em 80mL de sua solução 0,1N?
Resp.: m1 = 0,392 g
Fração Molar
Uma solução contém 230g de álcool comum 
(C2H5OH) e 360g de água (H2O). Calcule as frações 
molares do álcool e da água na solução.
(massas atômicas: H=1;C=12;O=16)
Resp.: X1 = 0,2 e X2 = 0,8
Se dissolvermos 40g de hidróxido de sódio (NaOH) 
em 162 g de água quente, qual será 
a fração molar do soluto e do solvente?
(massas molares : Na =23 ; O =16 H = 1)
Resp.: X1 = 0,1 e X2 = 0,9