Métodos Gravimétricos 1 - Joel Rubin

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Métodos Gravimétricos 
 
 
São métodos quantitativos que se baseiam na determinação da massa de 
um composto puro com o qual o analito está relacionado quimicamente. 
 
Por exemplo: determinação de Fe através da medida da massa de Fe2O3 
 
 
Gravimetria por precipitação, por volatilização, eletrogravimentria 
Gravimetria por precipitação 
• Neste método o analito se precipita como um composto pouco solúvel. 
• Após filtração (cuidado com tamanho das partículas), o precipitado é 
lavado para remoção das impurezas. 
• Se transforma em um produto de composição conhecida e bem definida 
por tratamento térmico adequado. 
• A massa do produto é determinada por pesagem em balança analítica. 
Ex. Determinação de Ca em águas naturais 
•Se adiciona excesso de ácido oxálico a um volume conhecido de 
solução da amostra contendo Ca2+. 
•Adiciona-se, de forma controlada, solução amoniacal para neutralização 
do ácido e precipitação do oxalato de cálcio. 
 
 
(aq) (aq) 
Ex. Determinação de Ca em águas naturais 
 
•Após filtração, o pptado é transferido, quantitativamente, para cadinho 
de porcelana previamente tarado. 
•O cadinho é aquecido para que o oxalato de cálcio se converta em CaO, 
produto final a ser pesado. 
•Após retorno da temperatura do produto (precipitado) à temperatura 
ambiente, o cadinho é pesado até se obter massa constante em duas 
pesagens consecutivas. 
•A diferença entre a massa do cadinho com o produto final e massa do 
cadinho tarado, dá a massa do produto. 
Propriedades dos precipitados e dos reagentes precipitantes 
 
Reagente precipitante 
• O ideal é que o reagente precipitante seja específico para o analito. 
• Ou que reaja de forma seletiva com o analito. 
 
Características do produto: 
• fácil de filtrar e lavar para remoção de impurezas, 
• de baixa solubilidade, para que não ocorram perdas significativas 
durante filtração e lavagem, 
• seja estável quimicamente em condições atmosféricas, 
• que tenha uma composição conhecida após secagem ou após 
calcinação quando necessário. 
Variáveis que influem na solubilidade de um precipitado 
 
Solubilidade de hidróxidos metálicos 
 
1. Calculando a solubilidade molar do Mg(OH)2 em água 
 
Etapa 1 – escrevendo os equilíbrios envolvidos: 
Etapa 2 – definição da incógnita: 
Como se forma 1 mol de Mg2+ para cada mol de Mg(OH)2 que se dissolve temos que a 
solubiliade molar será = [Mg2+] 
Etapa 3. Escrever as equações para as constantes de equilíbrio 
Etapa 4. Escrever as expressões para o balanço de massas 
Etapa 5. Escrever as expressões para o balanço de cargas 
Etapa 6. Determine o número de equações e incógnitas 
Solução rigorosa, pois são três eqs. e três incógnitas! 
Etapa 7. Faça as aproximações pertinentes 
Como Kps(Mg(OH)2) é considerável (7.1x10
-12), a solução será ligeiramente alcalina, 
portanto pode-se supor que [H3O
+]<<[OH-], portanto: 
Etapa 8. Faça as devidas substituições nas eqs. anteriores e resolva o problema 
Resultado: Solubilidade = (1.78x10-12)1/3 = 1.2x10
-4 M 
Etapa 9. Verifique a validade das suposições 
Calcular a solubilidade do Fe(OH)3 em água 
Etapa 1. Escrever as reações correspondentes aos equilíbrios 
Etapa 2. A solubilidade será dada pela [Fe3+] 
Etapa 3. Escrever as equações para as constantes de equilíbrio 
Etapa 4. Escrever as expressões para o balanço de massas e carga 
Etapa 5. São três eqs e três incógnitas – solução rigorosa 
Etapa 6. Faça as aproximações pertinentes 
Etapa 6. Verificar validade das aproximações 

 
[H3O
+ >>3[Fe3+] 
Variáveis que influem na solubilidade de um precipitado 
Efeito do pH 
 
1. Calcular a solubilidade do oxalato de cálcio em pH = 4 
Etapa 1. Escrever as reações correspondentes aos equilíbrios 
Etapa 2. A solubilidade será dada pela [Ca2+] 
Etapa 4. Escrever as expressões para o balanço de massas 
Etapa 3. Escrever as equações para as constantes de equilíbrio 
Etapa 5. Expressão para o balanço de cargas – solução tamponada, mas conc. 
Tampão não foi definida – não é possível fazer o balanço de cargas 
Etapa 6 – Incógnitas e equações 

 

 

 
 
] 
Calcular a solubilidade do oxalato de cálcio em água – agora não se 
conhece o pH. 
Balanço de massas: 
Balanço de cargas: 
E temos 6 equações – portanto, teremos uma solução exata 
E as aproximações? 
 
Considere: 
       OHHCa22

      2422 OCCa
Outro modo de calcular a solubilidade (S) do Fe(OH)3 em água 
1-S S 3S 
3
3
)(
3)(
OHFe
OHFe
ps
a
aa
K


1
3)(
OHFea
3933 102]][[   OHFeK ps
Como concentrações de OH- e Fe
3+ são muito pequenas 
3)3( SSK ps 
4
4
27
27
ps
ps
K
SKS 
LmolS /1027,9 11
Outro modo de calcular a solubilidade (S) do CaC2O4 em água (pH 7) 
 2
42
2 OCCaps
aaK 2SK ps 2 psKS s 1-S S S 
A solubilidade do CaC2O4 deve apresentar alguma dependência do pH, pois o íon 
C2O4
2- é uma base fraca. Com valores de pKa de 1,25 e 4,27 espera-se que somente 
C2O4 
2- esteja presente em pH > 5,3; Assim, em pH 7 a reação de solubilidade é: 
9107,12
42
2
  OCCaps aaK
LmolS /1012,4 5
Expressão geral de cálculo de solubilidade para sal insolúvel em água 
1-S xS yS 
yxxy
ps AMK ][][

yx
ps ySxSK )()(
MxAy xM
y+ + yAx- 
yx
psyxyxyx
ps
yx
K
SSyxK   )()(
yx
yx
ps
yx
K
S 
Calcular a solubilidade do sulfeto de Bismuto em água 
1-S 2S 3S 
973223 101][][   SBiK ps
32 )3()2( SSK ps 
Bi3S3 2Bi
3+ + 3S2- 
32
5532
32
)()(32
ps
ps
K
SSK 
20
5
97
5 1056,1
108
10
274





psK
S
Efeito de solutos não dissociados nos cálculos de precipitação 
Algumas substâncias como sulfato de cálcio e haletos de prata (eletrólitos 
fracos), se dissociam parcialmente em água. Ex.: uma solução saturada 
de cloreto de prata contém quantidades importantes de moléculas de 
AgCl. 
 
 )(
)(
s
aq
AgCl
AgCl
K 
AgCl(s) AgCl(aq) 
   
 )(aq
d
AgCl
ClAg
K
 

AgCl(aq) Ag
+ + Cl- 
    7)()( 106,3  saqs KAgClAgClK
4100,5 dK
Kd = cte. dissociação 
    10108,1   sdps KKClAgK
   
 
     )(
)(
aqd
aq
d AgClKClAg
AgCl
ClAg
K 

 

Ex.: Calcular a solubilidade do cloreto de prata em água destilada 
Ks 
Efeito de agentes complexantes na solubilidade de precipitados 
Ex.: Derivar uma equação que descreva o efeito da concentração de 
KCl na solubiliade do AgCl em solução aquosa. Calcule a 
concentração de KCl para qual a solubilidade é mínima. 
Pelo balanço de massas temos: 
Suposição: 
Para verificar as suposições feitas anteriormente substitui-se o valor 
encontrado nas equações obtidas. 
Portanto a suposição é verdadeira 
E a menor solubilidade é: