SLIDES Gravimetria

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ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
GRAVIMETRIA:
Método analítico fundamentado em medidas de massa
de um composto puro ao qual o analito está
quimicamente relacionado.
A medida é realizada com uma balança analítica,
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
A medida é realizada com uma balança analítica,
instrumento que fornece dados altamente exatos e
precisos.
O método é absoluto, de baixo custo e fácil
controle.
Porém, precisa de prática laboratorial.
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
Sensibilidade: 0,0001 g
Preço: R$ 2.500-15.000
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
TIPOS DE GRAVIMETRIA
•Gravimetria por volatilização/combustão
•Gravimetria por extração
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
•Gravimetria por extração
•Eletrogravimetia
•Gravimetria por precipitação
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Gravimetria por volatilização/combustão:
Analito é isolado dos outros constituintes da amostra pela
conversão a um gás de composição química conhecida.
O peso do gás (ou do resíduos) serve como medida da
concentração do analito.
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
concentração do analito.
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Gravimetria por volatilização
Determinação de água em sólidos
•Água não essencial
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
•Água não essencial
Adsorção (superficial)
Absorção (interstícios coloidais)
De oclusão (cavidades de sólidos cristalinos)
Secagem
(105-110oC)
2 NaHCO Na CO + H O + CO300
oC
Determinação de água em sólidos
•Água essencial (parte integrante da molécula)
De constituição (Formada por decomposição)
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Gravimetria por volatilizaçãoPatricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2
300oC
De hidratação (hidratos cristalinos, covalente)
CuSO4 . 5H2O CuSO4 . 3H2O CuSO4 . H2O
40-80oC 80-140oC CuSO4 . H2O
140-400oC
•Determinação de umidade: Evaporação a 103-105ºC, até peso
constante.
•Determinação de sólidos totais: Idem (Resíduo)
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Gravimetria por volatilizaçãoPatricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
•Determinação de sólidos suspensos: Amostra homogénea é
filtrada através de um filtro de fibra de vidro padrão, previamente
pesado. O resíduo retido é seco até peso constante, à temperatura
de 103-105ºC.
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Gravimetria por volatilizaçãoPatricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
•Determinação de sólidos dissolvidos: O filtrado anterior é
evaporado em cápsula pesada e seco a peso constante à
temperatura de 103-105ºC.
•Determinação de resíduos de calcinação
(perda ao rubro): Amostra é calcinada em
forno-mufla, a temperatura de 800-900ºC.
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Gravimetria por combustãoPatricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
TIPOS DE GRAVIMETRIA
Gravimetria por combustão/volatilização:
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
Método de Orsat
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Gravimetria por volatilização:
Equipamentos: Placas de Petri, cápsulas e cadinhos de porcelana,
etc.
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Gravimetria por volatilização:
Equipamentos:
Estufas convencionais, estufas especiais, fornos, muflas.
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Sergio Renato Vaz
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Sistemas automáticos para determinação de umidade
Sistemas compactos para determinação de cinzas
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ANÁLISE TERMOGRAVIMÉTRICA (TGA) 
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
A análise termogravimétrica é uma técnica de análise
instrumental que mede a variação de massa da amostra em
relação a temperatura, enquanto é submetida a uma
programação controlada.
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
TGA X DTG 
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
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ANÁLISE TÉRMICA 
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
1
2 3
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
CaC2O4 . H2O →→→→ CaC2O4 + H2O
CaC2O4 →→→→ CaCO3 + CO 
CaCO3 →→→→ CaO +CO2
ANÁLISE TÉRMICA
Materiais poliméricos
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
ANÁLISE TÉRMICA 
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
TIPOS DE GRAVIMETRIA
Gravimetria por extração
• O analito é extraído da amostra (solvente) e sua massa
medida diretamente.
Patricio Peralta-Zamora
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DETERMINAÇÃO DE ÓLEOS E GRAXAS 
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
DETERMINAÇÃO DE ÓLEOS E GRAXAS 
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Sergio Renato Vaz
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
DETERMINAÇÃO DE ÓLEOS E GRAXAS 
Patricio Peralta-Zamora
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ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
TIPOS DE GRAVIMETRIA
Eletrogravimetria:
Separação do analito pela sua deposição em um eletrodo por meio
do uso de uma corrente elétrica. A massa depositada fornece a
medida de concentração do analito.
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medida de concentração do analito.
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
TIPOS DE GRAVIMETRIA: Galvanoplastia
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ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
TIPOS DE GRAVIMETRIA
Gravimetria por precipitação:
Analito é isolado dos outros constituintes da amostra pela formação
de um composto de solubilidade limitada (Kps< 1 x 10-10), que
precipita no meio reacional
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
precipita no meio reacional
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Gravimetria por precipitação
Regras de solubilidade
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Gravimetria por precipitação
Regras de solubilidade
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
FORMAÇÃO DE PRECIPITADOS
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
FORMAÇÃO DE PRECIPITADOS
PROPRIEDADES DO PRECIPITADO E 
DOS REAGENTES PRECIPITANTES
•Reagente precipitante de elevada seletividade (Problema)
•Formação de precipitado com características físicas
adequadas: fltração e lavagem (Natureza da espécie em
análise)
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
análise)
•Produto com solubilidade suficientemente baixa para
evitar perda significativa do analito durante o processo de
separação e lavagem
•Produto não reativo com os constituintes da atmosfera
•Produto de composição conhecida após a secagem ou
calcinação.
Íons em solução supersaturada
(d=0,0001-0,001 µµµµm)
Núcleos não filtráveis
Partículas coloidais
(d=0,001-0,1 µµµµm)
FORMAÇÃO DE PRECIPITADOS
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
(d=0,001-0,1 µµµµm)
Cristais pequenos
(d=0,1-1,0 µµµµm)
Colóide estabilizado
Agregado coloidal
Cristais grandes
(d> 10 µµµµm)
Agregados cristalinos
FORMAÇÃO DE PRECIPITADOS
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
FORMAÇÃO DE PRECIPITADOS
Como forçar o crescimento?Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
Grau de dispersão = K(Q-S)/S
K=Constante
Q= Conc. De íons em solução antes da precipitação
S=Solubilidade do precipitado
(Q-S)=grau de supersaturação
CONDIÇÕES DE PRECIPITAÇÃO
EQUAÇÃO DE VON WEIRMAN
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
Diminuir Q:
Uso de soluções diluídas
Diminuir (Q-S):
Adição lenta dos reagentes, sob agitação
Precipitação homogênea
Aumentar S:
Precipitação à quente ou em meio ácido
Para diminuir o grau de dispersão
(Aumentar tamanho das partículas)
CONDIÇÕES DE PRECIPITAÇÃO
Precipitação homogênea
Técnica na qual o reagente precipitante é gerado no meio 
reacional, através de uma reação lenta.
CO(NH3)2 + H2O (100 
oC) → 2NH3 + CO2
CH3CSNH2 + H2O (Calor) → CH3COONH4 + H2S 
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
CONDIÇÕES DE PRECIPITAÇÃO
Precipitação homogênea
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
OUTROSFATORES QUE INFLUEM NO 
CRESCIMENTO DOS PRECIPITADOS
•Envelhecimento do Precipitado (Digestão)
Tempo em que o precipitado fica em contato com a solução mãe
e que permite o aperfeiçoamento dos cristais.
Maturação de Ostwald 
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
Maturação Interna de Ostwald.
OUTROS FATORES QUE INFLUEM NO 
CRESCIMENTO DOS PRECIPITADOS
Emprego de eletrólitos para neutralizar carga total de
precipitados coloidais: Peptização vs Agregação
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
CONTAMINAÇÃO DOS PRECIPITADOS
Os precipitados podem arrastar da solução outros constituintes que
são normalmente solúveis, causando assim sua contaminação
Co-precipitação
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
Formação de soluções sólidas: substituição na rede cristalina
BaSO4 contaminado com BaCrO4
A purificação não é possível: Eliminar interferência antes da precipitação.
CrO4-→→→→ Cr3+
Adsorção superficial: significativa em ppts com áreas
superficiais elevadas (p.ex.: coloidais). Em soluções iônicas este
tipo de co-precipitação geralmente é de origem elétrica.
SO 2-
CONTAMINAÇÃO DOS PRECIPITADOS
Co-precipitação
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
Ba2+ + Na2SO4 (Excesso) →→→→ BaSO4
SO42-
SO42-
SO42-SO42-
Na+ Na+
Na+ Na+
A purificação não é possível por lavagem, a menos que o
precipitado seja coloidal (não cresce)
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
CONTAMINAÇÃO DOS PRECIPITADOS
Oclusão ou aprisionamento mecânico: composto é aprisionado
durante o crescimento rápido de um cristal.
Solução: Diminuir a velocidade de formação dos ppts, realização
de digestão sob elevada temperatura.
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
CONTAMINAÇÃO DOS PRECIPITADOS
PÓS-PRECIPITAÇÃO
Processo de contaminação menos usual, decorrente
principalmente de pequenas diferenças de solubilidade e
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principalmente de pequenas diferenças de solubilidade e
cinéticas de precipitação entre compostos.
P.ex.: CaC2O4 na presença de Mg2+
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Equipamentos: Filtração
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Equipamentos: Filtração
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Materais filtrantes (Papeis e membranas)
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
•Quantitativo e Qualitativo
•Filtração rápida e lenta
•Faixa preta e azul
•Baixo teor de cinzas
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Materiais filtrantes (membranas)
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ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Determinação gravimétrica de ferro
Transfira 10,00 mL da solução da amostra para um béquer de 250
mL e dilua com cerca de 100 mL de água destilada.
Acidifique com 1 mL de solução de HNO3 e 3 mL de solução de
HCl (concentrados), e deixe ferver por 5 minutos.
Espere esfriar (70 oC), e adicione, lentamente, solução de
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
Espere esfriar (70 oC), e adicione, lentamente, solução de
hidróxido de amônio 1:1, agitando com bastão de vidro com
ponta de borracha. Continue adicionando a solução de OH- até
notar um leve cheiro amoniacal.
Deixe o precipitado envelhecer por 30 minutos, em repouso, e
filtre em papel de filtro analítico SS faixa preta.
Lave o precipitado várias vezes com solução de hidróxido de
amônio 1%.
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Determinação gravimétrica de ferro
Retire o papel de filtro contendo o precipitado do funil, dobre e
coloque dentro de um cadinho previamente tarado. Incinerar no
bico de Bunsen, com o cadinho inclinado, e posteriormente
leve à mufla a 900 oC por uma hora. Espere esfriar em
dessecador e pese.
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
Fe3+(aq) + 3 OH-(aq) → Fe(OH)3 (s)
KPs = 1x10-36
2Fe(OH)3 (s) → 3H2O (g) + Fe2O3 (s)
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Determinação gravimétrica de ferro
Os principais interferentes são:
Al3+, Ti4+, Zr4+, Cr3+, AsO4
3- e PO4
3-, pois co-precipitam.
citratos, tartaratos, salicilatos, pirofosfatos, fluoretos, glicerina e
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citratos, tartaratos, salicilatos, pirofosfatos, fluoretos, glicerina e
açúcares, pois complexam com o Fe III evitando sua precipitação
quantitativa.
Cu2+, Co2+ e Zn2+ podem interferir se seus complexos amin solúveis,
adsorverem na superfície do hidróxido de ferro.
ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Exercícios
25 g de uma amostra que contém Aragonita CaMg(CO3)2,
Siderita (FeCO3) e Apatita [Ca3(PO4)2]3.CaF) foram
dissolvidas em uma mistura oxidante de HCl e HNO3. Ca
+2 foi
precipitado como oxalato (CaC2O4), obtendo-se 0,7534 g.
Mg+2 foi precipitado como pirofosfato (MgP2O7), obtendo-se
0,1000 g.
Patricio Peralta-Zamora
Sergio Renato Vaz
0,1000 g.
Qual é a composição percentual da amostra em relação
à aragonita e apatita.
Amostra
CaMg(CO3)2
FeCO3
[Ca3(PO4)2]3.CaF
Ca+2 → CaC2O4: 0,7534 g
Mg+2 → MgP2O7: 0,1000 g