analexp teórica p2
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analexp teórica p2


DisciplinaQuímica Analítica Farmacêutica Experimental I15 materiais150 seguidores
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1) Sobre o teste de caráter redox na placa de toque, assinale V para verdadeiro e F para falso. Em cada afirmação verdadeira, explique detalhadamente o ocorrido. Para afirmações falsas, justifique rigorosamente. 
( ) Em meio ácido, ocorre descoramento do permanganato com a adição de sulfito. - VERDADEIRO
Observando as semi-reações de redução e seus respectivos potenciais padrões, é evidente que a redução do permanganato é potencialmente favorável. 
MnO4- + 8H+ + 5e- \u21cc Mn2+ + 4H2O E0 = 1,51 V 
SO42- + 2H+ + 2e- \u21cc SO32- + 4H2O E0 = 0,20 V 
O baixo potencial de redução do íon SO42- a SO32- mostra que o permanganato é preferencialmente reduzido e, por conseguinte, o íon SO32- tende a ser oxidado. A equação global: 
2 MnO4- + 6 H+ + 5 SO32- \u21c0 2 Mn2+ + 2 SO42 + 3 H2O 
A mudança de cor se dá pela conversão do permanganato, que é violeta, a manganês II, que é incolor. Portanto, sulfito é um ânion redutor que, em meio ácido é oxidado pelo íon permanganato. 
( ) Em meio alcalino, ocorre formação de precipitado marrom com adição de sulfito ao permanganato. - VERDADEIRO
No caso do meio alcalino, também ocorre redução do permanganato. Entretanto, o mecanismo é diferente. A concentração de H+ no meio é pequena demais para que a redução ocorra com a semi-reação do permanganato a manganês II. 
Então o permanganato age oxidando o sulfito a sulfato, mas dessa vez as semi-reações envolvidas são 
MnO4- + 2H2O + 3e- \u21cc MnO2 + 4OH- E0 = 0,60 V 
SO42- + 2H+ + 2e- \u21cc SO32- + 4H2O E0 = 0,20 V 
Somando as reações redução e oxidação, temos a equação global: 
2 MnO4- + 3 SO32- + H2O \u21c0 2 MnO2\u2193 + 3 SO42- + 2 OH- 
A formação de óxido de manganês explica o precipitado marrom. 
( ) O permanganato reage com o iodeto amidonado gerando uma solução de cor azul intenso. - VERDADEIRO
O iodeto amidonado é um agente redutor, enquanto o permanganato é oxidante [isso fica visível se observar os potenciais de redução]. Obviamente eles reagem entre si gerando iodo molecular, manganês e água: 
I2 + 2e- \u21cc 2I E0 = 0,54 V 
2 MnO4- + 16 H+ + 10 I- \u21c0 2 Mn2+ + 5 I2 + 8 H2O 
MnO4- + 8H+ + 5e- \u21cc Mn2+ + 4H2O E0 = 1,51 V 
O I2 formado complexa com o amido gerando a coloração azul intensa 
( ) Juntando dricomato de potássio, ácido sulfúrico e sulfito, ocorre mudança na coloração do dicromato de laranja para verde. - VERDADEIRO
Novamente, ao observar o potencial de redução do dicromato é evidente seu caráter oxidante. Se o sulfito é um agente redutor, eles reagem em meio ácido para gerar cromo III, água e sulfato. A reação é altamente favorável, fato claramente observado na ddp do sistema. 
SO42- + 2H+ + 2e- \u21cc SO32- + 4H2O E0 = 0,20 V 
Cr2O2-7 + 14H+ + 6e- \u21cc 2Cr3+ + 7H2O E0 = 1,33 V 
( ) Sob aquecimento e em meio ácido, o KI amidonado reage com oxalato observando-se o aparecimento da coloração azul intenso. - FALSO
O oxalato é um ânion de caráter REDUTOR. A coloração azul aparece somente se o íon I- for oxidado a I20. Portanto, o potencial de redução do oxalato (ácido oxálico) é extremamente baixo e ele é incapaz de ser reduzido pelo I-. 
OBS.: Para que essa questão ficasse mais completa, seria necessária a semi-reação de redução do oxalato com seu respectivo potencial. Assim, ficaria quantitativamente visível essa afirmação. Esqueci de colocá-la no enunciado, mas é possível resolver sem esses dados.
DADOS: 
MnO4- + 8H+ + 5e- \u21cc Mn2+ + 4H2O E0 = 1,51 V 
SO42- + 2H+ + 2e- \u21cc SO32- + 4H2O E0 = 0,20 V 
MnO4- + 2H2O + 3e- \u21cc MnO2 + 4OH- E0 = 0,60 V 
I2 + 2e- \u21cc 2I- E0 = 0,54 V 
Cr2O2-7+ 14H+ + 6e- \u21cc 2Cr3+ + 7H2O E0 = 1,33 V
 2) Descrever detalhadamente o teste de identificação do carbonato com microgerador de gás.
 	Uma alíquota da solução amostra é inserida no microgerador e, em seguida, é tratada com excesso de ácido clorídrico. O meio ácido promove a protonação, deslocamento do equilíbrio das espécies em solução e favorecendo a formação de ácido carbônico. O H2CO3 é instável e se decompõe rapidamente liberando água e desprendendo dióxido de carbono. 
CO32- + 2H+ \u21cc HCO3- + H+ \u21cc H2CO3 (instavel)\u21cc CO2\u2191 + H2O (produtos de decomposição)
O CO2 liberado escapa pela saída lateral que é imersa em água de barita. Na medida em que o gás é borbulhado na solução, ele reage com o Ba(OH)2 gerando um carbonato insolúvel de BaCO3. 
CO2\u2191 + Ba(OH)2 \u21cc BaCO3 \u2193 
CO32- + 2H+ \u21cc CO2\u2191 + H2O 
A turvação da solução seguida de aparição de precipitado branco confirma a presença de carbonato na amostra. Também é acrescentando zinco metálico microgerador para facilitar o teste [detalhes na questão 3].
 3) Explicar a função dos grânulos de zinco metálico no teste de identificação do carbonato com o microgerador de gás.
 	Quando o zinco é adicionado, ocorre uma reação paralela à reação de protonação (aquela da questão 2). Parte do hidrogênio sofre redução, desprendendo H2 junto com o CO2. 
Zn0 + 2H+ \u21cc Zn2+ + H2\u2191 
 	De fato, o H2 não participa da reação no tubo com a água de barita e não influencia diretamente na reação do carbonato e ácido no microgerador. Sua função é única e somente arrastar o CO2 de um tubo para o outro. 
 	A reação de oxi-redução do hidrogênio com o zinco é extremamente favorável. A quantidade de H2 desprendida aumenta a pressão no interior do tubo vigorosamente e força a saída dos gases pela lateral. Desta maneira, pode-se dizer que o H2 arrasta o CO2 consigo ajudando-o a passar pelo orifício lateral e sendo borbulhado na água de barita mais facilmente. [Princípio de P.V = N.R.T]
 	Observe que, nas duas condições a quantidade de CO2 é a mesma. Entretanto, a quantidade total de gás é maior na presença de zinco devido à formação de H2. Sendo P e N diretamente proporcionais, a pressão também aumenta e o fluxo gasoso é favorecido no sentido com pressão menor (saída lateral). Enquanto isso, na ausência de zinco, o CO2 tende a ficar retido no microgerador, dificultando o teste.
 4) Para o modelo esquemático de identificação de ânions, as espécies ClO-, S2-, S2O32-, SO32-, NO2-, CN- e CO32- compõem o grupo primeiro grupo analítico a ser investigado. 
I) Qual a propriedade característica desses ânions que é usada para classificá-los nesse grupo? Na presença de ácido clorídrico diluído, esses ânions desprendem gases. 
II) Por que é conveniente que esse grupo deve ser investigado antes dos demais? Esses ânions não apresentam uma característica fortemente solúvel. Alguns deles podem precipitar na presença de Ba2+, Ca2+ e Ag+. Dessa forma, a pesquisa por um determinado ânion pode ser induzida ao erro.
III) Qual o caráter redox de cada ânion desse grupo? ClO- oxidante; S2O32-redutor; SO32- redutor; NO2- redutor e oxidante; CN- indiferente; CO32- indiferente 
 5) Explicar esquematicamente o teste de caráter redox na placa de toque. Descrever detalhes do procedimento e metodologia usada. [semi-reações envolvidas estão como dados da questão 1. Use-as]
O teste é feito para investigar o comportamento redox de um determinado ânion e restringir a pesquisa. 
Se um ânion pode ser oxidado na placa de toque, então ele é dito redutor. Por outro lado, um ânion capaz de sofrer redução é dito oxidante. 
O permanganato é um agente altamente oxidante, ou seja, reage facilmente com espécies redutoras. 
MnO4 (violeta)- + 8H+ + 5e- \u21cc Mn2+(incolor) + 4H2O 
Se o ânion for capaz de descorar a solução de permanganato, em meio ácido, então ele na verdade consegue reduzir o Mn7+ (MnO4-) a Mn2+. A esse íon é atribuído o caráter dedutor. 
O outro teste utilizado, também para detectar agentes redutores, é aquele com IO3- amidonado. Por se tratar de um agente oxidante mais fraco que o MnO4-, somente espécies bem redutoras serão detectadas. 
 	Nesse caso, o I5+ (IO3-) é reduzido a I2: 
2IO3- + 12H+ + 10e- \u21cc I2 + 6H2O (I2 interage com o amido gerando um complexo azul mt escuro)
A aparição de um azul intenso (quase preto) indica a formação de I2 devida à redução do I5+. 
O teste para ânions oxidantes é baseado no seu poder de oxidar o íon iodeto amidonado. Assim como no caso do IO3-, a reação é indicada