Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Titulação de precipitação Baseada em reações que produzem compostos pouco solúveis Depende da velocidade de formação dos precipitados poucos reagentes precipitantes Titulante mais importante Métodos Argentométricos Haletos, SCN-, CN-, CNO- (fulminato), dentre outros AgNO3 2 Determinação do ponto final MOHR: formação de um precipitado colorido no ponto final. VOLHARD: formação de um complexo colorido solúvel no ponto final. FAJANS: indicadores de adsorção 3 Formação de precipitado colorido Método argentimétrico aplicável a determinação de cloreto, brometo e cianeto a solução neutra do haleto é titulada com AgNO3 Indicador : cromato de potássio (K2CrO4) o ponto final é assinalado pela formação de cromato de prata 1. Método de Mohr: 2Ag+ + CrO4 2- Ag2CrO4 (s) 4 5 Exemplo1: Uma amostra bruta de sal de massa igual a 0,5050 g foi dissolvida em água e titulada com solução de nitrato de prata 0,100 mol L-1. Calcule o teor de NaCl em % m/m sabendo que 42,28 mL de solução titulante foram gastos. MM NaCl = 58,4 g mol-1. 6 Procedimento indireto para a determinação de íons que precipitam com a prata (cloreto, brometo e iodeto) Adiciona-se íons Ag+ em excesso e titula-se o excesso com solução padrão de tiocianato. 2. Método de Volhard: 7 Ag+ + Cl- AgCl(s) + Ag + (excesso) Ag+ (excesso) + SCN - AgSCN(s) O ponto final da titulação é detectado pela formação do complexo vermelho, solúvel, de ferro com tiocianato, o qual ocorre logo ao primeiro excesso de titulante Fe3+ + SCN- [FeSCN]2+ (vermelho) 8 O indicador é uma solução concentrada ou saturada do alúmen férrico, [Fe (NH4)(SO4)2.12H2O], em ácido nítrico 20% (v/v), que ajuda a evitar a hidrólise do íon Fe3+ 9 Exemplo 2: Calcular a porcentagem de prata numa liga e para tal uma amostra de 0,2025 g foi pesada e dissolvida adequadamente. A amostra foi transferida para um erlenmeyer e titulada com uma solução padrão de KSCN 0,1000 mol L-1 . Foram gastos 15,25 mL deste padrão para atingir o ponto final da titulação. 10 Exemplo 3: Em um laboratório de análises clínicas, utiliza-se o método de Volhard para a determinação de cloreto em soro fisiológico. Uma amostra de 5,00 mL de soro fisiológico foi tratada com 8,45 mL de uma solução de AgNO3 0,1000 mol L -1 e o excesso de íons prata foi tratado com 4,25 mL de solução de KSCN 0,1000 mol L-1 , usando-se Fe (III) como indicador. Calcule a concentração molar de cloreto na amostra de soro. 11 Indicadores de adsorção Um indicador de adsorção é um composto orgânico que tende a ser adsorvido sobre a superfície do sólido em uma titulação de precipitação No ponto de equivalência esses indicadores são adsorvidos pelo precipitado, o que provoca o aparecimento de substância com cor diferente 3. Método de Fajans: 12 Com indicador de adsorção Fluoresceína: indicador de adsorção do tipo aniônico Titulação de Cl- com AgNO3 Em solução é verde amarelada Ppt branco róseo 13 Método de Fajans 14 Ex. 4: Titulou-se 40,0 mL de solução 0,050 mol L-1 de brometo de potássio com uma solução 0,080 mol L-1 de nitrato de prata. Calcule as concentrações dos íons brometo e prata após as seguintes adições do titulante: DADOS: Kps = 3,9 x 10-13 a) 20,0 mL b) 25,0 mL c) 30,0 mL 15 Ex. 5: 25,0 mL de uma solução 0,1306 mol L-1 de AgNO3 foi titulada com 0,1194 mol L-1 de KSCN. Calcule pAg nos seguintes pontos: DADOS: Kps = 1,1 x 10-12 a) Depois da adição de 10,0 mL de KSCN. b) No ponto de equivalência. c) Depois da adição de 40,0 mL de KSCN. 16 17 Ex. 6: – Uma amostra de 20 tabletes de sacarina foi tratada com 20,00 mL de AgNO3 0,08181 mol L –1. A reação é: Após a remoção do sólido, a titulação do filtrado e do lavado requereu 2,81 mL de KSCN 0,04124 mol L–1. Calcular o número médio de miligramas de sacarina (205,17 g /mol) em cada tablete. 19 O processo de oxidação e redução Reações onde ocorre transferência de elétrons Oxidação: perda de elétrons Redução: ganho de elétrons Zn0 + Cu2+ Zn2+ + Cu0 Cu2+ + 2é Cu0 Zn2+ + 2é Zn0 Oxidam ou reduzem reversivelmente, mudando de coloração. Ind (ox) + ne- Ind(red) Mudança de coloração devido variação do potencial do sistema envolvido na reação redox. INDICADORES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO (Cor A) (Cor B) 20 INDICADORES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO 1,10fenantrolina (ortofenantrolina) complexo com Fe (II) Reação redox reversível, seguida de uma mudança de cor Ferroína 21 22 Indicadores Específicos São substâncias que reagem de um modo específico com um dos participantes (reagentes ou produtos) da titulação para produzir uma mudança de cor. Amido: titulações envolvendo I2/I3 - Complexo azul escuro como o os íons I3 - Tiocianato de potássio (KSCN) : Fe (III) 23 Permanganometria Este método volumétrico envolve uma reação redox em meio ácido, na qual íons MnO4 - são reduzidos a Mn2+ MnO4 - + 5é + 8 H+ Mn2+ + 4 H2O Geralmente não é necessário o uso de indicadores, pois um excesso de titulante confere a solução uma coloração rósea 24 Padronização de soluções de permanganato O oxalato de sódio é largamente utilizado como padrão primário. Em soluções ácidas, o íon oxalato é convertido ao ácido não dissociado. Portanto, sua reação com o permanganato pode ser descrita por: O permanganato não é padrão primário É necessário a remoção de MnO2 25 Exercício 2 Uma amostra de 0,1278 g do padrão primário Na2C2O4 precisou exatamente de 33,31 mL da solução de permanganato para alcançar o ponto final. Qual a concentração molar do reagente KMnO4? Resp: 0,0114 mol L -1 26 Um técnico preparou uma solução de KMnO4 e a padronizou com 0,1550 g de Na2C2O4 (MM = 134 g/mol). Na padronização foram gastos 26,5 mL do titulante. Em seguida, o técnico dissolveu 0,179 g de um medicamente para anemia, contendo Fe(II) e o titulou com uma solução padronizada, gastando 17,82 mL. Calcule a % de Fe (MM = 56 g/mol) no medicamento. Resp: 48,6%. Exercício 3 27 Dicromatometria O dicromato de potássio é um agente oxidante mais fraco que o permanganato, porém é um padrão primário Soluções de K2Cr2O7 são usadas principalmente para a determinação de ferro Indicador: difenilamina: incolor na forma reduzida e violeta na forma oxidada. 6 Fe2+ + Cr2O7 2- + 14 H+ 6 Fe3+ + 2 Cr3+ + 7 H2O 28 Um estudante transferiu 0,200 g de uma amostra contendo Fe3+ para um recipiente adequado e, após devido tratamento, todo íon foi reduzido à Fe2+ . Em seguida, a solução foi titulada por 20,0 mL de K2Cr2O7 0,0167 mol L -1. Determine a % de Fe (MM = 56 g/mol) na amostra. Resp: 56,1% Exercício 4 29 Exercício 5 30 Resp: 40,4% Determinações iodométricas Os métodos volumétricos que envolvem a oxidação de íons iodeto (iodometria) ou a redução de iodo (iodimetria), são baseadas na semi-reação. I2 + 2é 2I - Eo = 0,535 V ❖ Iodimetria: titulação de substâncias que possuem potencial de redução menores que o do sistema I2 / I - 2 S2O3 2- + I2 S4O6 2- + 2I- 31 ❖ Iodometria: os íons iodeto exercem uma ação redutora sobre sistemas fortemente oxidantes, com formação de quantidade equivalente de iodo. O iodo liberado é então titulado com uma solução padrão de tiossulfato de sódio. Ce4+ + 2I- Ce3+ + I2 32 Ponto final Iodo / tiossulfato - Amilose tendem a assumir uma estrutura helicoidal e a espécie I3 - é incorporada a hélice Suspensão de amido Complexo azul 33 O íon tiossulfato (S2O3 -2) é um agente redutor moderadamente forte que tem sido amplamente utilizado na determinação de agentes oxidantes por meio de um procedimento indireto que envolveo iodo como intermediário. Tiossulfato de sódio I2 + 2 S2O3 2- 2I- + S4O6 2- 34 O iodato de potássio é um excelente padrão primário para soluções de tiossulfato. Nessa aplicação, quantidades conhecidas do reagente de grau padrão primário são dissolvidas em água contendo um excesso de iodeto de potássio. Quando essa mistura é acidificada com um ácido forte, a reação abaixo ocorre instantaneamente. Então, o iodo liberado é titulado com a solução de tiossulfato. Padronização de tiossulfato 35 Exercício 6 36 Resp: 8,147 x 10-2 mol L-1 Um estudante dissolveu 0,092 g de KIO3 (MM = 214 g/mol) diretamente em um erlenmeyer com 50,0 mL de água. Em seguida, o estudante adicionou 1,0 g de KI e 10,0 mL de H2SO4 1:8 e titulou a solução com Na2S2O3 recém preparada, utilizando suspensão de amido como indicador. Sabendo que foram gastos 25,5 mL de titulante para obter a viragem, qual foi a concentração molar de tiossulfato encontrado pelo estudante? Resp: 0,101 mol L-1 Exercício 7 37 Formação de complexos Um íon complexo (ou molécula) consta de um átomo central (íon) e vários ligantes intimamente acoplados a ele A maioria dos íons metálicos reage com doadores de pares de elétrons para formar compostos de coordenação ou complexos As espécies doadoras, ou ligantes, devem ter pelo menos um par de elétrons desemparelhados disponível para a formação da ligação. 39 40 Ácidos de Lewis: receptores de pares de elétrons Base de Lewis: doadores de pares de elétrons Metal Ligante M + nL → MLn n = número de coordenação do complexo Ligante monodentado: Possui um único grupo doador de elétrons Ligante polidentado: Possui mais de um grupo doador de elétrons disponível para ligações covalentes Quelato: Um quelato é produzido quando um íon metálico coordena-se com dois ou mais grupos doadores de um único ligante 41 42 Titulações com ácidos aminocarboxílicos ✓ Ácido Etilenodiaminotetracético (EDTA) (Ethilene Diamine Tetraacetic Acid) H4Y H3Y - H2Y 2- HY3- Y4- Espécies abreviadas 43 O EDTA neutro é tetraprótico, com fórmula H4Y • Forma complexo quelatos como todos os cátions na proporção: 1: 1 • Exceto metais alcalinos 43 Indicadores metalocrômicos ✓Compostos orgânicos coloridos que formam quelatos com os íons metálicos ✓ O quelato tem uma cor diferente daquela do indicador livre ✓ Deve-se evitar a adição de grandes quantidades de indicador ✓O indicador libera o íon metálico próximo ao ponto de equivalência 44 Negro de Eriocromo T (Ério T) 45 Indicador complexado com M 46 Mistura do indicador complexado e não complexado 47 Indicador livre 48
Compartilhar