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Titulometria Química Analítica Quantitativa I Profª. Luciana R. Lessa Métodos analíticos baseados na medição de uma quantidade de um reagente de concentração exatamente conhecida usada para reagir completamente com o analito. Titulometria volumétrica ou volumetria Titulometria volumétrica ou volumetria Envolve a medida do volume de uma solução padrão necessário para reagir essencial e completamente com o analito. Titulometria volumétrica ou volumetria Solução padrão de NaOH (concentração exatamente conhecida) ou titulante. O volume gasto será medido na bureta. Exemplo: titulação de H2SO4 com NaOH Solução de H2SO4 (concentração desconhecida do analito). O volume conhecido (medido com pipeta volumétrica). T I T U L A Ç Ã O Titulometria volumétrica ou volumetria Quais características principais são importantes para que uma reação seja utilizada em titulometria? 1) Ser rápida, ou instantânea, se lenta ⇒ usar catalisador; 2) As substâncias envolvidas devem reagir quantitativamente; e ocorrer em uma única direção (Keq ↑↑↑, ou da rç inversa ↓↓↓); 3) Ser possível um boa visualização do ponto final, caso contrário admitir o uso de um agente externo (INDICADOR) para indicar o PONTO FINAL DA TITULAÇÃO. Titulometria volumétrica ou volumetria Classificação das reações químicas em titulometria volumétrica 1. Reações de neutralização: entre ácidos e bases Ex: NaOH e HCl 2. Reações de precipitação: entre íons que formam precipitados. Ex: íon prata e íon cloreto formando AgCl(s) 3. Reações de oxirredução Ex: determinação de hipoclorito com tiosulfato de sódio 4. Reações de formação de complexos Ex: determinação de cálcio com EDTA Titulometria volumétrica ou volumetria O que é uma solução padrão em titulometria? • Solução padrão = solução titulante • Reagente que possui concentração exatamente conhecida. Titulometria volumétrica ou volumetria Características soluções padrão : 1. ser suficientemente estável; 2. reagir rapidamente com o analito; 3. reagir completamente com o analito para que o ponto final seja obtido satisfatoriamente; 4. reagir seletivamente com o analito. Titulometria volumétrica ou volumetria O que é padrão primário em titulometria? • Composto de elevada pureza química. •Material de referência para os métodos titulométricos de análises químicas quantitativas. A precisão e a exatidão → depende das propriedades físicas e químicas dos padrões primários. Titulometria volumétrica ou volumetria • Requisitos importantes para um padrão primário: 1. elevada pureza química; 2. estabilidade ao ar; 3. ausência de água de hidratação para que a composição do sólido não se altere com a umidade do ar; 4. custo acessível e disponibilidade de obtenção 5. solubilidade adequada no meio; 6. massa molar elevada para minimizar erros durante a medida de massa em balança analítica. Titulometria volumétrica ou volumetria Padrão secundário : • Pureza pode ser estabelecida por análise química quantitativa. • Serve de referência para os métodos titulométricos . • Não preenche todos os requisitos exigidos para um padrão primário. • Diluição de uma quantidade de massa conhecida de um padrão primário. Titulometria volumétrica ou volumetria • Exemplos de padrões primários: • Ácido benzoico para a padronização de soluções básicas não aquosas: hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio alcoólico, • Bromato de potássio (KBrO3) para a padronização de soluções de tiossulfato de sódio • Ácido sulfanílico para padronização de soluções de nitrito de sódio • Zinco em pó, após ser dissolvido em ácido sulfúrico ou nítrico, para a padronização de soluções de EDTA Titulometria volumétrica ou volumetria Determinação da concentração da solução padrão 1. Método direto • Uma quantidade de massa de um padrão primário (balança analítica). • Dissolvida em solvente adequado. • solução obtida elevada a um volume conhecido (balão volumétrico). 2. Padronização a) Uma solução de padrão secundário é preparada é titulada com massa conhecida de um padrão primário; b) Solução padrão secundário é titulada com volume conhecido de uma solução padrão primário (preparada pelo método direto). Titulometria volumétrica ou volumetria Como sabemos em que momento a reação entre a solução padrão e a solução contendo o analito ocorreu de forma completa? Quando o ponto de equivalência é atingido. • Ponto de equivalência : momento em que a titulação está concluída. • É o ponto final teórico ou estequimétrico da titulação. OBS: • Não conseguimos determinar o ponto de equivalência de uma titulação. • Estimado pela observações de algumas alterações (ponto final) Titulometria volumétrica ou volumetria Como sabemos que uma determinada reação atingiu o ponto final? • Ponto final: é definido no momento em que ocorrem alterações perceptíveis na solução que contém o analito (solução titulada), • Mudanças que estão associadas à condição de equivalência química: Alteração de coloração Turvação Formação de precipitados Titulometria volumétrica ou volumetria PE titulação de NaCl com AgNO3 Titulometria volumétrica ou volumetria PE titulação deH2SO4com NaOH Titulometria volumétrica ou volumetria Identificação do ponto final Outros recursos podem ser utilizados para identificar o ponto de equivalência em titulometria, quando não se dispõe de um indicador apropriado, medindo alterações de: 1. Diferença de potencial elétrico titulação potenciométrica; 2. Condutividade elétrica titulação condutimétrica; 3. Corrente elétrica titulação amperométrica; 4. Absorbância de um composto titulação espectrofotométrica. Titulometria volumétrica ou volumetria Curva de titulação ácido base: Apenas titulado Titulação ácido-base Titulante: Titulado: Titulante: Titulado: NaOH HCl NaOH HCl Titulação ácido-base Titulação ácido-base Reação de neutralização: H+ + OH- ↔2 H2O • Para deduzir uma curva de titulação, 4 tipos de cálculo são necessários: 1) No início: a solução contém apenas o ácido forte e o pH é função da sua conc. 2) Antes do PE: pH calculado a partir da conc. de ácido que não reagiu, ainda presente em solução. 3) No ponto PE: a solução é neutra, pH = 7,00 4) Após o PE: pH é função do excesso de base em solução. TITULAÇÃO ÁCIDO FORTE COM BASE FORTE TITULAÇÃO ÁCIDO FORTE COM BASE FORTE Titulação ácido-base Titulometria Indicadores: Indicadores: Titulador potenciométrico ( pH e mV)- pHmetro Titulação ácido-base A ESCOLHA DO INDICADOR • a Titulação ácido-base
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