Aula 1 - Química Analítica Quantitativa

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Química analítica quantitativa 
Aula - Preparo e padronização de soluções 
Colégio Populus 
Prof. Carlos Renato Capeletto
Cronograma
	Dia 	Aula	Método
	10/08	Preparo de soluções e padronização	Google meet
	17/08	Volumetria de neutralização ácido forte/base forte	19hrs – Pré aula – plataforma AVA
19:30hrs – Aula Google meet 
22hrs – Pós aula – Quiz plataforma AVA
	24/08 	Volumetria Neutralização ácido fraco/base forte – Monoprótico	19hrs – Pré aula – plataforma AVA
19:30hrs – Aula Google meet 
22hrs – Pós aula – Quiz plataforma AVA
	31/08	Volumetria Neutralização àcido/base - Polipróticos	19hrs – Pré aula – plataforma AVA
19:30hrs – Aula Google meet 
22hrs – Pós aula – Quiz plataforma AVA
	14/09 	Avaliação N1	Link Forms
	21/09	Volumetria de Oxi-redução	19hrs – Pré aula – plataforma AVA
19:30hrs – Aula Google meet 
22hrs – Pós aula – Quiz plataforma AVA
	28/09	Volumetria de precipitação	19hrs – Pré aula – plataforma AVA
19:30hrs – Aula Google meet 
22hrs – Pós aula – Quiz plataforma AVA
	05/10	Avaliação – N2	19hrs – Pré aula – plataforma AVA
19:30hrs – Aula Google meet 
22hrs – Pós aula – Quiz plataforma AVA
Definições 
Solução - é uma mistura homogênea de soluto e solvente
Solvente - componente cujo estado físico é preservado.
Soluto - dissolvido no solvente
Observação: se todos os componentes estiverem no mesmo estado físico, o solvente é aquele presente em maior quantidade.
Tipos de mistura 
Homogênea - apresenta uma única fase
Heterogênea - apresenta mais de uma fase 
Suspensão 
Preparando uma solução de NaCl - Exemplo
As ligações de hidrogênio da água têm que ser quebradas
O NaCl se dissocia em Na+ e Cl-
Formam-se interações: Na+...OH2 e Cl-...H2O
Os íons ficam solvatados pela água
Como o solvente é a água, os íons ficam hidratados
Tipos de soluções 
	Solução 	Solvente	Soluto	Concentração - (Soluto/Solvente)
	Homogênea 	Sólido/Líquido/gás 
Sólida/Líquida/Gasosa	Sólido/líquido/gás	Respeita Kps - mesma polaridade
	Heterogênea	Sólido/Líquido/gás 
Sólida/Líquida/Gasosa	Sólido/líquido/gás	Respeita Kps - porém polaridade diferente 
	Suspensão 	Líquido/gás 
Líquida/gasosa	Sólido/Líquido/gás 	Não respeita o Kps - partículas de baixo diâmetro não solubilização 
	Saturada	Líquida	Sólido/Líquido/gás 	Está no limite de Kps - pouco corpo de fundo
	Superfaturada	Líquida 	Sólido/Líquido/gás 	Não respeita Kps - formação de corpo de fundo - ppt
Formas de expressar as concentrações das soluções 
Soluções: 
DILUÍDAS
CONCENTRADAS
INSATURADAS
SATURADAS
SUPERSATURADAS
Concentração:
MOLARIDADE
PORCENTAGEM
ppm (PARTES POR MILHÃO)
ppb (PARTES POR BILHÃO)
VOLUME DE O2
FRAÇÃO EM QUANTIDADE DE MATÉRIA
Preparo das soluções - ATENÇÃO 
importância do preparo correto das soluções;
unidades de concentração de soluções:
g/L; PORCENTAGEM (%); mg/dL, partes por milhão (ppm), mol/l (M); 
cálculos para o preparo de soluções;
cuidados gerais: secagem do soluto, pesagem, limpeza E calibração das vidrarias, temperatura, etc; 
padronização de soluções: definição e padrões primários;
não cumprir as atenções levam a problemas em análises volumetria ou titrimetria: ácido-base; precipitação, complexação e oxirredução, por exemplo
Concentrações 
O termo “concentração” é freqüentemente empregada para indicar a quantidade de uma substância em um volume definido de solução.
CUIDADOS GERAIS:
SECAGEM DO SOLUTO; PESAGEM;
LIMPEZA DAS VIDRARIAS;
CALIBRAÇÃO DAS VIDRARIAS;
AJUSTE DA TEMPERATURA; 
ACERTO DO MENISCO; 
ROTULAGEM CORRETA
Desrespeito às normas 
CASO VERA CRUZ
O Caso Vera Cruz ficou conhecido no Brasil todo por causa da morte de três pessoas no dia 28 de janeiro após a realização de exames de ressonância magnética com uso do contraste no Hospital Vera Cruz. A hipótese do contraste foi descartada após vários testes. Exame toxicológico convencional deu resultados negativos. Após constatação anatomopatológica de que as mortes foram provocadas por embolia gasosa, várias outras substâncias foram testadas, sem sucesso, pela equipe do CCI. O laudo da Unicamp e do Instituto de Criminalística (IC) constatou o uso de perfluorocarbono na veia dos pacientes, o que causou embolia gasosa e parada cardiorrespiratória nos pacientes.
Formas de concentração
Concentração em quantidade de matéria
Fração molar
C - concentração molar (mol/L)
n - número de mola (mol)
V - volume da solução (L)
m - massa soluto (g)
MM - massa molar (g/mol)
x - fração molar
n - número de mols dissolvidos 
nt - número de mols totais da soluços 
Formas de concentração 
Porcentagem % - (m/m); (m/V); (V/V)
Partes por milhão - ppm
Formas de concentração 
Modalidade
Normalidade
M - molaridade (mol/kg)
n - número de mols (mol)
ma - massa amostra (kg)
N - Normalidade (N)
Cm - concentração molar (mol/L)
eq - equivalente grama (carga/g)
Diluições 
Frequentemente temos que preparar uma nova solução, menos concentrada, a partir de uma solução estoque.
Para diluir uma solução, basta adicionar mais solvente.
O volume da solução aumenta, mas a quantidade, em mol, permanece a mesma.
Exemplos
Preparar meio litro de Al2(SO4)3 a 5g/L (5 gramas por litro):
Preparar 2 Litros de NaCl a 0,9% (m/v) = (0,9 g/100mL):
5g———-1L
x————0,5L
x=2,5g
0,9g———-100mL
x————-2000mL
x=18g
Exemplos
Preparar 500 mL de solução padrão de Cobre a 1000 ppm (1000 partes por milhão):
Preparar 250 mL de KCl a 3 M (3 mol/L):
1000g ——————106mL
x——————-500mL
x=0,5g
C=m/MM.V(L) – 
3=m/(74,5.0,25)
m=58,75 g
Exemplos
Diluição- Preparar 200 mL de HNO3 a 0,5 M a partir do HNO3 a 2 M:
C1.V1=C2.V2
0,5.200=2.V2
V2 = 50mL
Padronização de solução 
um procedimento que permite determinar a concentração exata de uma solução, geralmente para usá-la em uma análise volumétrica (quantitativa).
consiste em fazer uma titulação da solução preparada, em relação à um padrão primário (ou secundário). com base nos volumes e na massa do padrão primário (ou concentração do padrão secundário) utilizados, é possível calcular a concentração molar exata da solução.
Padrão primário 
são substâncias de referência em relação à sua massa e pureza. devem possuir:
alta estabilidade física e química;
alto peso molecular para diminuir erros nas pesagens;
alta solubilidade em água;
reação estequiométrica e instantânea c/ solução
Soluções primárias mais utilizadas 
Em reações ácido–base: carbonato de sódio (Na2CO3), tetraborato de sódio (Na2B4O7) e hidrogenoftalato de potássio ou biftalato de potássio KH(C8H4O4).
Em reações de formação de complexos: metais puros (por exemplo, zinco, magnésio, cobre e manganês) e alguns de seus sais, dependendo da reação usada.
Em reações de precipitação: nitrato de prata (AgNO3), cloreto de sódio, cloreto de potássio e brometo de potássio.
Reações de oxidação-redução: dicromato de potássio, K2Cr2O7, bromato de potássio, KBrO3, iodato de potássio, KIO3, hidrogenoiodato de potássio, KH(IO3)2, oxalato de sódio, Na2C2O4, óxido de arsênio (III), As2O3 e ferro (Fe).
Padrões secundários 
É uma substância química que pode ser usado nas padronizações e cujo teor de substância ativa foi determinado por comparação contra um padrão primário.
Exemplo: Uma solução de NaOH a 0,5 M que tenha sido padronizada com biftalato de potássio, apresenta “Fator de correção” = 1,03 (Fc=1,03). Isto significa que sua concentração real é 0,515 M, pois 0,5 x 1,03 = 0,515.
Neste caso, esta solução de NaOH recém padronizada (fatorada) pode ser usada como um padrão secundário, para padronizar uma solução ácida.
Exercícios de fixação 
“Digamos que a solução a ser titulada, com concentração desconhecida, seja o ácido clorídrico (HCl), e o titulante usado seja o hidróxido de sódio (NaOH) a 0,1 mol. L-1. Uma alíquota (amostra) de 25 mL de HCl é neutralizada totalmente quando titulada com 10 mL do hidróxido. Qual é a concentração inicial da solução de HCl?”