Análise titrimétrica

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Análise titrimétrica
	Segundo Vogel (1992, p213), 
A análise titrimétrica refere-se a análise química quantitativa efetuada pela determinação do volume de uma solução, cuja concentração é exatamente conhecida, que reage quantitativamente com o volume conhecido da solução que contém a substância a ser determinada.
	Na análise titrimétrica o reagente da solução de concentração é denominado como titulante e a substância a ser analisada é o titulado. O processo de titulação ocorre no momento em que se junta a solução padrão com o titulado até a sua reação completa, momento no qual é considerado ponto de equivalência ou ponto final teórico. O ponto final da titulação ocorre quando se percebe uma modificação visual nítida da substância a ser titulada.
	Para a análise titrimétrica é necessário seguir algumas condições:
Deve ser uma solução simples que possa ser expressa por uma equação química;
Uma reação relativamente rápida;
Deve ter alguma alteração de propriedade química ou física no ponto de equivalência da solução.
Deve conter um indicador que através de sua alteração física defina o ponto final da reação.
Classificação das reações na analise titrimétrica
	A análise titrimétrica pode ser classificada em quatro classes principais:
Reações de neutralização: reações que envolvem a combinação de íons hidrogênio e hidrólise para formar água.
Reações de formação de complexo: reações que dependem da combinação de íons que formam um íons ou um composto levemente dissociado.
Reações de precipitação: dependem da combinação de íons para formar um precipitado simples. Não há alteração no estado de oxidação.
Reações de oxido-redução: reações que envolvem a alteração do número de oxidação ou a transferência de elétrons entre as substâncias que reagem. 
Soluções padrão
		As soluções padrão são definidas em relação ao números de mols do soluto dissolvido em um litro da solução; assim em qualquer solução,
. 
	Vale ressaltar que na análise titrimétrica quantitativa usa-se soluções padrões nas quais a unidade básica da quantidade é o mol.
	É possível expressar a massa molecular relativa de qualquer substância pela soma das massas atômicas relativas com os elementos que as constituem, sendo possível calcular a massa molecular relativa de qualquer composto químico.
		Equivalentes, normalidade e número de oxidação.
	O equivalente de um agente oxidante é apontado pela variação que sofre o número de oxidação do elemento que se reduz e é igual á quantidade do oxidante que envolve unitária do número de oxidação. Já a variação do número de oxidação sofrida pelo elemento oxidado é conhecido como equivalente de um agente redutor. Pode-se afirma que:
O equivalente de um elemento que participa de uma reação de oxirredução é igual à massa atômica relativa dividida pela variação do número de oxidação.
Quando um átomo de uma molécula complexa sofre variação no número de oxidação, o equivalente da substância é igual ao mol dividido pela variação de oxidação do elemento reduzido ou oxidado.
	Normalidade é a forma de exprimir a concentração de uma solução, é dada pela relação entre o equivalente grama do soluto e o volume da solução, e número de oxidação é a carga que o elemento recebe quando reage quimicamente.
		Preparação de soluções padrões
	Solução padrão é a solução preparada com molaridade definida, dissolvendo a massa de um reagente no estado puro num solvente apropriado, geralmente a água, até um volume conhecido.
		Padrões primários e secundários
	Na titrimetria alguns reagentes são aceitos como soluções de referência, e são conhecidas como padrões primários ou secundários. Um padrão primário é o composto que tem pureza necessária para a preparação de uma solução, e deve seguir algumas condições. São elas:
Deve ser fácil de obter, purificar, secar e preservar em estado puro.
A substância deve permanecer inalterada ao ar.
Deve proporcionar testes de impurezas mediante ensaios de qualquer natureza, com sensibilidade conhecida.
Ter massa molecular relativamente elevada.
Ser facilmente solúvel nas condições empregadas.
Reação com a solução padrão deve ser estequiométrica e praticamente instantânea. 
Na prática é difícil a obtenção de um padrão primário ideal.
Exemplos de substâncias que se empregam como padrões primários:
Reações ácido-base: carbonato de sódio (Na2CO3), 
Reações de formação de complexos: ácido benzóico (C6H5COOH).
Reações de precipitação: cloreto de sódio, cloreto de potássio.
Reações de oxirredução: bromato de potássio (KBrO).
Os sais hidratados não constituem bons padrões devido a dificuldade de secagem eficaz.
A solução na qual o soluto dissolvido não foi determinado pela pesagem do composto dissolvido, mas pela titulação de um volume da solução contra um volume conhecido de uma solução padrão primário é conhecida como padrão secundário. É uma substância que pode ser usada nas padronizações, cujo teor já foi determinado pela comparação a um padrão primário.
		Titulações de neutralização
	Indicadores de neutralização
O objetivo de titular uma solução alcalina é determinar a quantidade de ácido que o exato equivalente químico da quantidade de base presente, o ponto em que isso ocorre é conhecido como ponto de equivalência. Se o ácido e a base forem fortes a solução será neutra e terá pH igual a 7 no seu ponto de equivalência, porém se o ácido ou a base for fraco seu ponto de equivalência será ligeiramente alcalino ou ácido. O pH no ponto de equivalência pode ser calculado pela constante de ionização do composto (ácido ou base) fraco e a concentração da solução. 
Substâncias chamadas de indicadores de neutralização mudam de cor conforme a concentração de íons hidrogênio na solução. A posição da zona de mudança de cor varia em função dos diferentes indicadores. Para a maioria das titulações ácido-base é possível escolher um indicador que modifique sua cor num pH próximo ao ponto de equivalência correspondente.
Segundo a teoria simples de Ostwald, as mudanças de cor dos indicadores se devem a modificação estrutural.
O intervalo de mudança de cor (zona de viragem) é pH=pk’ln ± 1, e cobre aproximadamente duas unidades de pH onde a cor do indicador passará de uma forma para a outra.
A tabela abaixo mostra alguns indicadores usados na análise titrimétrica e determinação colorimétrica do pH.
	
Indicador
	
Denominação química
	Zona de viragem
 pH
	Cor em solução ácida
	Cor em solução alcalina
	
PK’ln
	
Metilorange
	Dimetilaminofenillazobenzenossulfonato de sódio
	
2,9-4,6
	
Vermelho
	
Alaranjado
	
3,7
	4-Nitrofenol
	4-Nitrofenol
	5,0-7,0
	Incolor
	Amarelo
	7,1
	Tornassol (azolitmina)
	
---
	
5,0-8,0
	
Vermelho
	
Azul
	
---
	Azul de bromotimol
	
Dibromotimolsulfonoftaleína
	
6,0-7,6
	
Amarelo
	
Azul
	
7,1
	Fenolftaleína
	Fenolftaleína
	8,3-10,0
	Incolor
	Vermelho
	9,6
	
	
	
	
	
	
	Indicadores universais
Pela mistura de indicadores apropriados consegue-se obter mudanças de cor sobre uma parte considerável na faixa de pH, porém não são adequadas para titulações quantitativas. Estas misturas são conhecidas como indicadores universais.
	Curvas de neutralização
O mecanismo de um processo de neutralização pode ser compreendido pela investigação das modificações da concentração do íon hidrogênio durante a titulação. A que se obtém localizando-se o pH nas ordenadas contra a porcentagem do ácido neutralizado. 
			Titulações de precipitação
Determinação do ponto final nas reações de precipitado
	Existem vários métodos para determinar os pontos finais nestas reações, porém os mais importantes são:
Formação de precipitado corado: a teoria do método constitui-se de um processo de precipitação fracionada no qual os sais pouco solúveis são o cloreto de prata.
Formação de um composto corado solúvel: procedimento exemplificado pelo método de Volhard, que consiste no método indireto de determinação de haletos e outros íons precipitáveis com o íon Ag+.
Este métodopode ser aplicado à determinação de cloretos, brometos e iodetos em solução ácida.
Utilização de indicadores de absorção: a ação destes indicadores se deve ao fato de no ponto de equivalência o indicador ser absorvido pela percepção e de neste processo haver uma alteração no indicador que provoca o aparecimento de substância com coloração diferente. Podem ser usados corantes ácidos ou corantes básicos.
	
	
	
O mol é a quantidade de substâncias que contém tantas unidades elementares quanto são os átomos em 0,012Kg de carbono 12. A unidade elementar deve ser especificada e pode ser um átomo, uma molécula, um íon ou outra partícula ou grupo especificado desta partículas. (IUPAC, S/D apud VOGEL, 1992)