_Análise Gravimétrica

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ANÁLISE 
GRAVIMÉTRICA
Profa Dra. Regina V. Oliveira
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ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
Analito: separado de uma amostra
Processo de isolar ou de pesar 
um composto com composição 
química definida de um 
elemento na forma mais pura 
possível. O analito é separado 
de uma amostra pesada sujeita 
a análise.
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ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
VANTAGENS
§O método permite exatidão elevada;
§Instrumentação simples e barata;
§O método é absoluto e não depende de 
padrões – Medição direta.
DESVANTAGENS
§Procedimentos laboratoriais demorados;
§Não é aplicável a análise de traços;
§Erros no processo de precipitação;
§Perdas de precipitados nas etapas de
transferência, filtração, lavagem e secagem.
O peso do elemento ou composto pode ser calculado a partir
da fórmula química do composto e das massas atômicas dos
elementos que constituem o composto pesado
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MÉTODOS GRAVIMÉTRICOS DE ANÁLISE
¢ Gravimetria por precipitação: analito é
separado de uma solução da amostra como um
precipitado e é convertido a uma espécie de
composição conhecida que pode ser pesada
¢ Gravimetria de volatilização: analito é isolado
dos outros constituintes da amostra pela
conversão a um gás de composição química
conhecida
¢ Eletrogravimetria: analito é separado pela
deposição em um eletrodo por meio de uma
corrente elétrica
¢ Titulação gravimétrica
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MÉTODOS DE PRECIPITAÇÃO
São talvez os mais importantes dentre as análises gravimétricas
O constituinte a ser determinado é precipitado da solução numa
forma que seja tão pouco solúvel que não haja perda apreciável
quando o precipitado for separado por filtração e pesado.
•Exemplo: Determinação de ferro (III) em minérios
Solução de Fe(III) é tratada com excesso de NH4OH, o
precipitado é filtrado, lavado, para remoção de sais solúveis,
dessecado a 800-10000C e pesado como Fe2O3.
NH4OHAMOSTRA
contendo Fe (III) ∆ (800º a 1000ºC)Fe2O3·XH2O
Fe2O3
anidro
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MÉTODOS DE PRECIPITAÇÃO
•Frequentemente o constituinte que se determina é pesado
numa forma diferente daquela que foi precipitado.
O magnésio é precipitado como fosfato de amônio e magnésio,
Mg(NH4)PO4.6H2O, mas é pesado, depois de calcinação, como
pirofosfato Mg2P2O7.
EXEMPLOS
Determinação de Fe (III) em minérios: Tratamento com NH4OH
Determinação de Ca2+ em águas naturais: Tratamento com C2O42-
Determinação de Ba2+: Tratamento com SO42-
Determinação de Cl- em água do mar: Tratamento com AgNO3
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GRAVIMETRIA DE PRECIPITAÇÃO
Agente
precipitante
amostra
precipitado
separação 
filtração secagem/ 
calcinação
pesagem
cálculos
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GRAVIMETRIA POR PRECIPITAÇÃO
¢ ETAPAS
1. Preparo da solução
2. Precipitação
3. Digestão
4. Filtração
5. Lavagem
6. Secagem ou calcinação
7. Pesagem
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GRAVIMETRIA POR PRECIPITAÇÃO
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GRAVIMETRIA POR PRECIPITAÇÃO
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GRAVIMETRIA POR PRECIPITAÇÃO
Até massa constante
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FATORES QUE DETERMINAM O ÊXITO DE UMA 
ANÁLISE POR PRECIPITAÇÃO
1– O precipitado deve ser tão insolúvel que não haja perdas
apreciáveis quando for recolhido por filtração.
Isso significa que a quantidade que permanece em solução não
excede ao mínimo perceptível pela balança analítica comum, ou
seja, 0,1mg.
2– A natureza física do precipitado deve ser tal que possa ser
separado da solução por filtração e possa ser lavado até estar
isento de impurezas solúveis.
•As partículas tenham um tal tamanho que não passem através do meio filtrante
•As dimensões das partículas não sejam afetadas (pelo menos não sejam diminuídas) 
pelo processo de lavagem
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FATORES QUE DETERMINAM O ÊXITO DE UMA 
ANÁLISE POR PRECIPITAÇÃO
3 - O precipitado deve ser conversível a uma substância
pura de composição química definida e conhecida
Calcinação ou por evaporação num solvente apropriado
4 - O precipitado não deve ser reativo
5- Reação química completa nas condições de análise
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FORMAS DO PRECIPITADO
A formação dos precipitados é um processo cinético, e o controle da velocidade de
formação e de outras condições, em certa extensão, permite conduzir a precipitação
de maneira a separar a fase sólida desejada com as melhores características físicas
possíveis.
O tamanho da partícula do precipitado é influenciado por variáveis experimentais 
como:
§Solubilidade do precipitado,
§Temperatura,
§Concentrações dos reagentes
§Velocidade com que os reagentes são misturados (agitação).
Vários tipos de precipitados, que se distinguem, principalmente, quanto ao
tamanho das partículas, podem se obtidos na análise gravimétrica. O tamanho
das partículas é uma característica muito importante, pois dele depende em
grande parte, a qualidade do precipitado quanto a filtrabilidade.
Os precipitados constituídos por partículas grandes são desejáveis nos procedimentos 
gravimétricos porque essas partículas são fáceis de filtrar e de lavar visando à remoção 
de impurezas, além de serem mais puros que aqueles formados por partículas pequenas.
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TIPOS DE PRECIPITADOS
Precipitados cristalinos – são os mais favoráveis para fins da análise
gravimétrica. As partículas do precipitado são cristais individuais bem
desenvolvidos. Elas são densas e sedimentam rapidamente, são facilmente
recolhidos por filtração e, em geral, não se deixam contaminar.
Finamente cristalinos (Precipitados pulverulentos) – constituem os
agregados de finos cristais. São densos e sedimentam rapidamente. Às vezes,
oferecem dificuldades à filtração, pois a presença de pequenos cristais obriga
ao uso de filtros com poros pequenos e de filtração lenta.
Precipitados grumosos – resultam da floculação de colóides hidrófobos. São
bastante densos, pois eles arrastam pouca água.
Precipitados gelatinosos – resultam da floculação de colóides hidrófilos.
São volumosos, tem a consistência de flocos e arrastam quantidades
consideráveis de água. Oferecem dificuldades à filtração e lavagem.
Colóides são misturas heterogêneas de pelo menos duas fases diferentes, com a matéria de
uma das fases na forma finamente dividida (fase dispersa), misturada com a fase contínua
(dispersão). Pelo menos um dos componentes da tem dimensão no intervalo de 1 a 1000 nm.
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PRECIPITAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO HOMOGÊNEA
Procedimentos gravimétricos clássicos
Aconselha-se adicionar lentamente uma solução diluída do
reagente precipitante, acompanhado de agitação.
Manter um baixo grau de supersaturação durante a precipitação
Obtenção de partículas maiores, mais perfeitas e mais puras
No entanto, mesmo assim, cria-se uma zona de contato entre 
duas soluções relativamente concentradas.
Surgimento de inúmeras partículas pequenas
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PRECIPITAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO HOMOGÊNEA
Técnica de precipitação de uma solução homogênea
O reagente precipitante não é adicionado à solução, esse é
gerado através de uma reação química cineticamente lenta e
homogênea na solução
Formação de cristais maiores e mais puros
•Esse tipo de precipitação pode ser aplicado para qualquer 
sistema no qual o reagente de interesse possa ser gerado 
lenta e uniformemente.
As reações químicas úteis são aquelas que podem gerar o íon
ou composto de interesse ou que produzam íons H+ ou OH-
A fim de aumentar ou abaixar o pH da solução
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PRECIPITAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO HOMOGÊNEA
EXEMPLOS
1 – Uso da hidrólise da uréia em solução quente produzindo 
amônia e dióxido de carbono, aumentando o pH do meio:
Neste processo o CO2 é eliminado por aquecimento da
solução até a ebulição e a geração lenta de amônia vai
resultar num aumento gradual do pH da solução.
A uréia é usada na precipitação de hidróxidos de certos metais
Os precipitados assim formados apresentam propriedades maisconvenientes para uma análise gravimétrica que o precipitado
obtido pela simples adição de amônia.
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PRECIPITAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO HOMOGÊNEA
•A precipitação de uma solução homogênea é usada
para:
a) melhorar separações;
b) formar partículas cristalinas grandes;
c) produzir precipitados mais puros e fáceis de filtrar.
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INFLUÊNCIA DAS CONDIÇÕES DE PRECIPITAÇÃO
O tamanho e o hábito (forma) dos cristais
Precipitado
Condições de formação 
do precipitado
Envelhecimento 
ou 
recristalização
O efeito das condições de precipitação sobre o tamanho
das
partículas
Von Weimarn
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INFLUÊNCIA DAS CONDIÇÕES DE PRECIPITAÇÃO
• Efeito das concentrações dos reagentes:
Grau de dispersão = K(Q - S)
S
S = solubilidade do precipitado no estado de equilíbrio
Q = concentração dos íons em solução no instante 
anterior
da precipitação
(Q – S) = grau de supersaturação K = constante
Quanto > [reagentes] > Grau de dispersão
< tamanho das partículas
(Q - S) = Grau de supersaturação relativa
S
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INFLUÊNCIA DAS CONDIÇÕES DE PRECIPITAÇÃO
•Para se obter partículas maiores é necessário misturar soluções diluídas 
dos reagentes
Análise gravimétrica recomenda-se uso de solução reagente diluída, 
adicionada lentamente e sob agitação
Manter o baixo grau de supersaturação durante a precipitação
Outra maneira de se manter baixo grau de supersaturação:
condições de elevada solubilidade
Precipitação em solução quente
Resfriamento da solução: diminui a S e aumenta precipitação 
quantitativa do precipitado
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MECANISMO DE PRECIPITAÇÃO
Nucleação Espontânea
Induzida
Nucleação Espontânea
Induzida
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DIGESTÃO DE PRECIPITADOS
Dissolução
Reprecipitação 
sobre as partículas 
maiores
Digestão: operação na qual o precipitado permanece em 
contato com a solução-mãe, durante um certo 
tempo, no qual podem ocorrer transformações
Envelhecimento dos Precipitados
Conjunto de transformações irreversíveis que ocorrem 
em um precipitado quando em contato com a 
sua água-mãe
1. Amadurecimento de Ostwald:
Partículas menores são mais solúveis
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CONTAMINAÇÃO DOS PRECIPITADOS
O precipitado ao se formar pode arrastar da solução outros constituintes que são
normalmente solúveis e que são removidos por simples lavagem do precipitado.
As impurezas que acompanham o precipitado constituem a maior fonte de erros na
análise gravimétrica e podem ser incorporadas ao precipitado por co-precipitação ou
pela pós-precipitação.
1. Co-precipitação: Processo em que substâncias
solúveis se incorporam aos precipitados durante sua 
formação. Pode ocorrer de duas maneiras:
1. Co-precipitação por adsorção superficial
2. Co-precipitação por oclusão
Obs.: Contaminação de um
precipitado por uma segunda
substância cujo produto de
solubilidade tenha excedido não
se constitui em co-precipitação
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Ex.: BaSO4 precipitado a partir da mistura de soluções de BaCl2 e Na2SO4, pode estar 
contaminado com Na2SO4, ainda que este sal seja bastante solúvel em água.
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Contaminação através da Co-precipitação por 
adsorção superficial
• Este tipo de co-precipitação tende a ser apreciável no caso de precipitados
com grande área superficial, mas não é significativo em precipitados
cristalinos.
• Os precipitados grumosos e gelatinosos são os que apresentam maior
contaminação por co-precipitação.
• As partículas adsorvem, primeiramente um dos íons do precipitado e depois 
uma pequena quantidade de íons estranhos de carga oposta.
Ex.: Na precipitação de íons Fe3+ com excesso de hidróxido de amônio em presença de
íons Cu2+, Zn2+ ou Ni2+ as partículas de Fe(OH)3 adsorvem primeiro íons OH- e depois
íons Cu2+, Zn2+ ou Ni2+. Para resolver este problema faz-se a precipitação em meio de
excesso de sais de amônio.
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A oclusão pode ser de íons na rede cristalina, ou de água nas fendas de 
imperfeição do cristal formado. 
A contaminação por co-precipitação pode ser minimizada:
§ Diminuindo a concentração dos interferentes, durante a precipitação.
§ Utilizando técnica de precipitação em meio homogêneo - agente precipitante 
é gerado na solução da amostra.
§ Precipitação a quente - produz precipitados mais puros e perfeitos.
Contaminação através da Co-precipitação por 
Oclusão
Cristal impuro e imperfeito
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CONTAMINAÇÃO DOS PRECIPITADOS
Pós-precipitação
Ocorre durante a digestão, no processo de envelhecimento do
precipitado
Mg2+ Ca
2+
Mg2+
CaC2O4
CaC2O4
Mg2+
MgC2O4
tempo
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CONTAMINAÇÃO DOS PRECIPITADOS
Precipitação Simultânea
Ocorre a precipitação simultânea de dois compostos insoúveis
durante a reação de precipitação
Mg2+ Ca
2+
Mg2+
CaC2O4
CaC2O4
Mg2+
MgC2O4
tempo
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AGENTES PRECIPITANTES
São mais comuns 
Reagem com um número 
limitado de espécies
AgNO3
precipita em meio ácido cloreto, 
brometo, iodeto e tiocianato
Reagentes Seletivos
São raros 
Reagem apenas 
com uma única espécie 
química
Reagentes Específicos
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Um agente precipitante gravimétrico deve reagir 
especificamente, ou pelo menos seletivamente, com o analito
de interesse.
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AGENTES DE PRECIPITAÇÃO
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AGENTES DE PRECIPITAÇÃO
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SECAGEM E CALCINAÇÃO DOS
PRECIPITADOS
¢ Aquecimento dos precipitados até massa
constante
¢ Remove o solvente e qualquer espécie volátil
arrastada com o precipitado (água adsorvida,
água ocluída, água de hidratação)
¢ Decomposição do sólido e formação de uma
substância de composição definida
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SECAGEM E
CALCINAÇÃO
EFEITO DA
TEMPERATURA NA
MASSA PRECIPITADA
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APLICAÇÕES
¢ Maioria dos cátions orgânicos e inorgânicos
¢ Espécies neutras, como água, CO2, SO2 e I2
¢ Lactose em derivados de leite, salicilatos em 
preparações farmacêuticas, fenolftaleínas em 
laxantes, nicotina em pesticidas, colesterol em 
cereais, benzaldeído em extrato de amêndoas
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GRAVIMETRIA POR VOLATIZAÇÃO
¢ Água: passa por um secante (aumento de massa)
¢ Água indireta: perda de massa do material (teor 
de umidade de cereais) – pode haver erros
¢ CO2
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GRAVIMETRIA POR VOLATIZAÇÃO
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ma 
Mm/m (%)
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´ 100Percentagem =
CÁLCULO NA ANÁLISE GRAVIMÉTRICA
A análise gravimétrica envolve duas medidas de massa, a pesagem da
amostra tomada para análise e a pesagem de uma substância de
composição química definida derivada do constituinte desejado, ou
seja, do analito.
A porcentagem em peso de um constituinte ou analito na amostra é dada
por:
Sendo:
ma = massa do constituinte
M = massa daamostra.
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MM analito
MM Subst. pesadaFator de conversão (F) =
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FATOR GRAVIMÉTRICO
Quando o constituinte não é pesado na forma química em que o resultado será
expresso, é necessário utilizar o fator gravimétrico ou o fator de
conversão para a forma química desejada.
O fator gravimétrico é representado pela razão entre a massa atômica ou
massa molecular da substância procurada (numerador) e a massa da
substância pesada (denominador).
Sendo:
MM = massa molecular 
ou massa atômica
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MM analito
MM Subst. pesadaFator de conversão (F) =
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FATOR GRAVIMÉTRICO
Substancia 
investigada
Substancia 
pesada
Fator de conversão
BaO BaSO4 MM BaO/ MM BaSO4
Fe Fe2O3 2·MM Fe/ MM Fe2O3
SO42- BaSO4 MM SO42-/ MM BaSO4
P Mg2P2O7 2·MM P/ MM Mg2P2O7
Sendo:
MM = massa molecular ou 
massa atômica
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