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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO Chapadinha- MA 2018 VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO Prof.ª. Julianna Farias Volumetria de precipitação é baseada em reações que geram compostos de baixa solubilidade. Velocidade de formação de muitos precipitados limita o uso de reagentes que podem ser usados nas titulações de precipitação. Mais amplamente utilizado e o mais importante: AgNO3 . Titulação de Precipitação Determinação de: Haletos (Cl- , Br- , I- ) Pseudo-Haletos (SCN- , CN- , CNO- ) Mercaptanas Ácidos Graxos Métodos Argentimétricos - AgNO3 A concentração crítica variável no decorrer da titulação é Ag+. A curva de titulação representa a variação logarítmica da concentração de um dos reagentes, geralmente Ag+ , em função do volume do titulante. (pAg = -log [Ag+ ]). KPS > 10-10 Inflexão da curva não é satisfatória para uma determinação analítica. Curva de Titulação Exemplo: Cálculos necessários para gerar uma curva de titulação para uma alíquota de 50,00 mL de solução de NaCl 0,05000 mol L -1 com AgNO3 0,1000 mol L -1 . Dado: Kps = 1,8 x 10-10) Métodos Argentimétricos - AgNO3 Ag+ (aq) + Cl- (aq) ⇆ AgCl Volume de Titulante necessário para atingir o ponto de equivalência. (s) Métodos Argentimétricos - AgNO3 Antes de iniciar a titulação Solução aquosa de NaCl. Cálculo pCl na solução aquosa de NaCl, pois pAg é indeterminado. pCl = -log [0,05000] = 1,3 Métodos Argentimétricos - AgNO3 Antes de atingir o ponto de equivalência Vadicionado = 10,0 mL Métodos Argentimétricos - AgNO3 No Ponto de Equivalência Vadicionado = 25,0 mL Métodos Argentimétricos - AgNO3 Após o Ponto de Equivalência Vadicionado = 26,0 mL pAg = 2,88 10 CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES Parâmetros que afetam a inflexão das curvas de titulação 11 Curva A – a alteração em pAg na região do P.E. é grande. Curva B – a alteração é notavelmente menor, mas ainda pronunciada. Indicador de Ag+ - pAg entre 4 e 6 – adequado para soluções mais concentradas de Cl- (Curva A). Para soluções diluídas variação muito pequena impossível de ser detectada visualmente (Curva B). Parâmetros que afetam a inflexão das curvas de titulação 12 MAGNITUDE DO Kps Parâmetros que afetam a inflexão das curvas de titulação Efeito sobre a nitidez do ponto final. A variação do pAg no P.E. torna-se maior à medida que o Kps fica menor. Íons que formam precipitados com Kps > 10-10 não produzem pontos finais satisfatórios. Quanto menor o KPS reação mais completa 13 Indicadores para titulações argentimétricas Três tipos de pontos finais são encontrados em titulações com nitrato de prata QUÍMICO POTENCIOMÉTRICO AMPEROMÉTRICO INDICADORES QUÍMICOS: Baseados na mudança de cor: deve ocorrer num intervalo limitado de pAg e, de preferência na região do salto. Baseados na mudança de turbidez (aparição/desaparecimento de turbidez). Indicadores para titulações argentimétricas INDICADORES QUÍMICOS: Baseados na mudança de cor: deve ocorrer num intervalo limitado de pAg e, de preferência na região do salto. Baseados na mudança de turbidez (aparição/desaparecimento de turbidez). Indicadores para titulações argentimétricas O cromato de sódio (Na2CrO4) pode servir como um indicador para as determinações argentométricas de íons cloreto, brometo e cianeto por meio da reação com íons prata para formar um precipitado vermelho- tijolo de cromato de prata (Ag2CrO4) na região do ponto de equivalência. Kps do AgCl = 1,82 × 10-10 Kps do Ag2CrO4 = 1,2 × 10 -12 REAÇÃO DA TITULAÇÃO: Ag+ + Cl- → AgCl(s) (branco) REAÇÃO DO INDICADOR: Ag+ + CrO4 2- → Ag2CrO4(s) (vermelho) Limitação do Método MÉTODO DO INDICADOR DE ADSORÇÃO (MÉTODO DE FAJANS) MÉTODO DO INDICADOR DE ADSORÇÃO (MÉTODO DE FAJANS) O método é baseado na propriedade que certos compostos orgânicos apresentam ao serem adsorvidos sobre determinados precipitados, sofrendo uma mudança de cor. O indicador existe em solução na forma ionizada, geralmente como um ânion. A fluoresceína é um indicador de adsorção típico, que é útil para a titulação do íon cloreto com nitrato de prata. Fórmula estrutural e modelo molecular da fluoresceína. Em solução aquosa, ela se dissocia parcialmente em íons hidrônio e íons fluoresceinato negativamente carregados que são verde-amarelados Na fase inicial da titulação de íon cloreto com nitrato de prata, o precipitado de AgCl se forma e, como conseqüência, conterá íons cloreto adsorvidos na primeira camada de adsorção, ficando assim com carga negativa (AgCl : Cl-) Estas partículas atrairão cátions que constituirão a segunda camada de adsorção, representada por AgCl : Cl- :: Na+. ANTES DO PONTO DE EQUIVALÊNCIA Além do ponto de equivalência, o primeiro excesso de Ag+ se adsorverá sobre o precipitado, formando a primeira camada de adsorção carregada positivamente. Deste modo o ânion do indicador será atraído e adsorvido, formando a contra-camada. AgCl : Ag+ :: In- A cor do indicador adsorvido sobre o precipitado é diferente daquela do indicador livre e é exatamente esta diferença que indicará o ponto final da titulação. Ocorrerá o aparecimento de uma coloração vermelha devido ao fluoresceínato de prata adsorvido na camada superficial da solução ao redor do sólido. APÓS O PONTO DE EQUIVALÊNCIA RESUMINDO... ÍONS FERRO (III): O MÉTODO DE VOLHARD O método de Volhard é um procedimento indireto para a determinação de íons que precipitam com prata, como por exemplo: Cl-, Br-, I-, SCN-. Neste procedimento, adiciona-se um excesso de uma solução de nitrato de prata à solução contendo íons cloretos. O excesso da prata é em seguida determinado por meio de uma titulação, com uma solução padrão de tiocianato de potássio ou de amônio, usando-se íons Fe3+ como indicador. Cl- + Ag+ → AgCl(s) + Ag + (excesso) Ag+(excesso) + SCN - → AgSCN(s) O ponto final da titulação é detectado pela formação do complexo vermelho, solúvel, de ferro com tiocianato, o qual ocorre logo ao primeiro excesso de titulante: Fe3++ SCN- → Fe(SCN)2+ O indicador é uma solução concentrada ou saturada de alúmen férrico, [Fe(NH4)(SO4)2.12H2O], em ácido nítrico 20%, que ajuda a evitar a hidrólise do íon Fe3+. O AgSCN é menos solúvel do que o AgCl, então a espécie SCN- pode reagir com o AgCl, dissolvendo-o lentamente. AgCl(s) + SCN - → AgSCN(s) + Cl - Por esta razão, o precipitado de AgCl deve ser removido da solução antes da titulação com o tiocianato. Como esse procedimento levaria a alguns erros, uma alternativa é adicionar uma pequena quantidade de nitrobenzeno à solução contendo o AgCl precipitado e agitar. O nitrobenzeno é um líquido orgânico insolúvel em água, o qual formará uma película sobre as partículas de AgCl impedindo-as de reagirem com o tiocianato APLICAÇÕES DAS SOLUÇÕES PADRÃO DE NITRATO DE PRATA
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