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Faculdade de Engenharia Departamento de Engenharia Química Cadeira: Química Analítica Resolução de teste-II Discentes: Docentes: Lamucene, Nelito Marcelino Dra. Aida Vasco Massango Dra. Bina Aurora Laquene Maputo 2020 Faculdade de Ciências Disciplina Analise Química curso de Engenharia Quimica 2020 I. Coloar no quadro os numeraos coreresondente a cade um dos seguintes conceitos 1. Método de analise 2. Curva de calibração: 3. Lâmpada de catodo oco: 4. Amostragem 5. Incerteza de Um resultado 6. Equação de Nernst: 7. Prepara cação de Amostra 8. Anolitos 9. Replicas: 10. Material de referência 11. Padrão 12. Análise Quantitativa; 13. Amostra: 14. Exactidão: 15. Indicador ácido/base 16. Titulação; 17. Soluções tampão 18. Volumetria: 19. Precisão: 21. Lei e Beer 18 é uma operação analítica utilizada em análise volumétrica como objetivo de determinar a concentraçãode soluções 4 É o conjunto das espécies químicas que compõe o material em estudo 21 A intensidade do feixe de luz monocromática decresce exponencialmente à medida que a concentração da substância absorvente aumenta aritmeticamente. ” 7 É o reagente com qualidades garantidas e cujas soluções podem ter uma concentração determinada através do cálculo que inclui a massa e o volume. 14 São espécies presentes na matriz da amostra devido a factores externos tais como posição e tempo. 15 Tem como objetivo a identificação de íons , moléculas, espécies atômicas e grupos funcionais 12 É procedimentos que podem ter como objectivo converter a amostra e anolito numa forma adequada para análise, eliminar interferentes ou concentrar o anolito. 19 É a medida da concordância entre um resultado experimental e o se valor medido 1 Apresentam três características importantes relacionadas à obtenção das informações qualitativas e quantitativas. 2 Gráfico que representa a variação concentração com intensidade da emissão do analito nas soluções padrão 11 É a qualidade de um método analítico para produzir resultados concordantes ente si. 1 E a aplicação de uma técnica para a determinação de um analito específico em uma matriz específica. 16 E ácido orgânico fraco ou uma base orgânica fraca, cuja forma não dissociada possui cor diferente daquela exibida por sua base conjugada ou seu ácido conjugado 12 são procedimentos que podem ter como objectivo converter a amostra e anolito numa forma adequada para análise, eliminar interferentes ou concentrar o anolito 5 É a variabilidade de resultados analíticos devido a acusas desconhecidas, podendo ser expresso como desvio padrão, intervalo de confiança, etc 9 são porções equivalentes de amostras (massa ou volume que são analisados assegurando condições similares de análise a medida possível 11 Ė o reagente com qualidades garantidas, previamente analisado por um laboratório certificado, idêntico ao material em estudo 6 Relaciona o Ecel com as concentrações das espécies oxidada e reduzida ( reagentes e produtos da reação). 16 Consiste na determinação da concentração do analito presente na amostra a partir da transformação (separação) desse em um composto puro e estável que pode ser pesado de forma adequada 17 resistem a variações de pH decorrentes da diluição ou da adição de ácidos ou bases a um sistema reacional II. Responder verdadeiro ou falso para significados atribuídos aos seguintes conceitos F Espectrofotometria de absorção molecular; é Forma de energia que se propaga no espaço a enormes velocidades, normalmente em linha reta V Erro sistemático É a diferença entre o resultado analítico e o valor verdadeiro da medição devido a causas conhecidas por analista e que podem ser eliminados ou minimizados. F Padrão: É o reagente com qualidades garantidas e cujas soluções podem ter uma concentração determinada através do cálculo que inclui a massa e o volume. V Analitos : São espécies presentes na matriz da amostra devido a factores externos tais como posição e tempo. V Análise instrumental; técnicas eletroanalíticas. Esses novos métodos de separação e determinação de espécies químicas V O factor gravimétrico: é representado pela razão entre massa molecular da substância procurada e a massa da substância pesada . V Frequência : distância linear entre dois máximos ou mínimos sucessivos de uma onda V Curva de titulação: Gráfico que representa a variação de pH com intensidade da emissão do analito nas soluções padrão V Precisão: É a qualidade de um método analítico para produzir resultados concordantes ente si. V Maturação : são procedimentos que podem ter como objetivo converter a amostra e anolito numa forma adequada para análise, eliminar interferentes ou concentrar o anolito. V sencibilidade: É a capacidade de um método para separar quantitativamente algumas espécies químicas do Material em estudo V Incerteza de Um resultado: É a variabilidade de resultados analíticos devido a acusas desconhecidas, podendo ser expresso como desvio padrão, intervalo de confiança, etc V Replicas: são porções equivalentes de amostras (massa ou volume que são analisados assegurando condições similares de análise a medida possível V Absorção de radiação : processo no qual energia eletromagnética é transferida para átomos, íons ou moléculas que compõem a amostra F Redução: uma espécie química sofre redução do seu número de oxidação F Lâmpada de catodo oco: apresentam três características importantes relacionadas à obtenção das informações qualitativas e quantitativas. https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=T%C3%A9cnicas_eletroanal%C3%ADticas&action=edit&redlink=1 https://pt.wikipedia.org/wiki/Separa%C3%A7%C3%A3o_de_misturas https://pt.wikipedia.org/wiki/Esp%C3%A9cie_qu%C3%ADmica III. Por lei, o vinagre (solução aquosa de ácido acético) pode conter, no máximo, 4% em massa de ácido acético (M = 0,67 mol/L). Suponha que você queira verificar se o vinagre utilizado em sua casa atende as especificações legais. Para isso, você verifica que 40 mL de vinagre são completamente neutralizados por 15 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio 2,0 molares. A que conclusão você chega? Dados S1:{ [ ] ( ) S2:{ [ ] ( ) Resolução 1º passo: Cálculo do número de mols: CH3COOH + NaOH CH3COONa+H2O C=0,67M C=2M V=0,04l V=0,015l n=C.V n=C.V n=0,0268mol n=0,03mol 2º passo: Nova concentração de NaOH? n(NaOH)=0,03mol C(NaOH)= = =0,75mol/l Resposta: 0,75 M é maior que 0,67 superior ao permitido. IV. O teor padrão de acidez total sugerido para vinho comercial é de 0,6% a 0,9% de ácido tartárico. Supondo que você deseja verificar se o vinho comprado no mercado estrela, atende as especificações legais. Para isso, você com a pipeta volumétrica retirou 5ml de vinho tinto e transferiu para um Erlenmeyer de 250ml, em seguida completou com 100mL de água destilada o volume até o traço de aferição, logo após adicionou 4 gotas do indicador (azul de bromotimol) com homogeneização da solução. Para proceder a titulação utilizou a solução 0,1mol de NaOH, padronizada, como titulante. Após a titulação, anotou o volume de 20ml de NaOH consumido. Ao calcular, a quantidade de ácido tartárico presente no vinho comercial expressa em %. A que conclusão você chega? Dado S1:{ ( ) () ( ) S2:{ ( ) ( ) ( ) Resolução 1º passo: V(H2O) = V2-V1 =>V2=V(H2O)+V1 V2=100ml +50ml=105ml Por se tratar de uma titulação dai que: C4H6O6 +2NaOH NaC4H4O4Na +2H2O n1=n2 [C4H6O6].V1=[NaOH].V2 [C4H6O6].105ml=0,1mol/l.20ml [C4H6O6].105ml=2mol/l.ml [C4H6O6]= =0,019mol/l 2º passo: calculo da massa do ácido após titulação no volume final. Vf=V1+V2 => vf=105ml+20ml=125ml m=Mr.C.V =>m= 150,07g/mol.0.019mol/l.0,125l m=0,356g 3º passo: calculo da massa do ácido após titulação no ponto final (equilíbrio). C4H6O6 +H2O<---------->C4H5O6 - +H3O + = => Ci= Cd Ci=0,0075.0,019mol/l=0,0001425mol/l m(C4H6O6)=Mr.Ci.V m=150,07g/mol.0,0001425mol/l.0,125l m=0,00267g %(m/m)= ( ) ( ) *100% %(m/m)= %(m/m)=0,750% V. O rótulo de um produto de limpeza diz que a concentração de amônia (NH3) é de 9,5 g/L. Com o intuito de verificar se a concentração de amônia corresponde à indicada no rótulo, 5 mL desse produto foram titulados com ácido clorídrico (HCl) de concentração 0,1 mol/L. Para consumir toda a amônia dessa amostra, foram gastos 25 mL do ácido. Qual a concentração, em g/L, da solução, calculada com os dados da titulação? Dados S1:{ ( ) ( ) S2:{ ( ) ( ) A [NH3] a pós a titulação? Resolução 1º passo: NH3(aq) +HCl(aq)------>NH4Cl(S) Antes da titulação : n1=C1.V1 e n2=C2.V2 Após a titulação : n1=n2=>C1.V1=C2.V2 C(NH3).V(NH3)=C(HCl).V(HCl) => C(NH3).5ml=0,1mol/l.25ml C(NH3)=0,5mol/l 2º passo: Mr(NH3)=14+1*3=17g/mol m=C*Mr=0,5mol/l.17g/mol=8,5 g/l VI. Para a titulação de uma solução de água de abastecimento, faz-se necessária à preparação de 2,0 litros de uma solução de AgNO3com uma concentração de 0,0500 mol L ( PM AgNO3 = 169,87 g mol-1) a partir de um sólido de grau analítico. Faça os cálculos referentes ao preparo desta solução e encontre a concentração de cloro presente nesta amostra de água sabendo-se que, na titulação da amostra foram gastos 15,7 mL de AgNO3 Dados S1: { ( ) ( ) ( ) S2: { ( ) ( ) ( ) Resolução 1º passo: Preparação da solução 0,0500mol/l (AgNO3)--------------1l X -----------------------2l X=0,1mol/ld de (AgNO3) 1mol(AgNO3)--------------169,87g de(AgNO3) 0,1mol--------------------------y Y=16,987gde (AgNO3) 2º Passo: Na titulação Antes da titulação : n1=C1.V1 e n2=C2.V2 Após a titulação : n1=n2=>C1.V1=C2.V2 C1.V1=C2.V2=> 0,0500mol/l.2l=C2.0,0157l C2= =6,4mol/l de (AgNO3) 3º passo: Calculo da concentração dos ioes presente na amostra AgNO3(S) + HCl(du) -------->AgCl(s)+HNO3(aq) C=6,4M 1mol (AgNO3)-------------1mol(AgNO3) V=0,0157l 0,100mol---------------X n=C2.V2 X=0,1mol n=0,100mol 4º passo: AgCl---------->Ag + +Cl - n(AgCl)=n(Ag+)=n(Cl - )=0,1mol C(Cl-)= = =6,4mol/l VII. Para determinar a porcentagem de prata em uma liga, um analista dissolve uma amostra de 0,8g da liga em ácido nítrico (HNO3). Isso causa a dissolução da prata como íons Ag + . A solução é diluída com água e titulada com uma solução 0,15 molar de tiocianato de potássio (KSCN). É formado, então, um precipitado: Ag + + SCN - AgSCN. E o analista descobre que são necessários 42 mL de solução de KSCN para a titulação. Qual é a porcentagem em massa de prata na liga? Dados m(amostra)=0,8g [KSCN]=0,15M V(KSCN)=42ml=0,042l Resolução Ag(s)+HNO3------------>AgNO3+1/2H2 AgNO3+ KSCN---------->AgSCN+KNO3 C=0,15M 1mol(KSCN)-------1mol(AgSCN) V=0,042l 0,0063mol----------------------X n=CV x=0,0063mol de (AgSCN) n=0,0063mol 2º passo: calculo da massa do tiocianato de prata m(AgSCN)= Mr. n =>m=165,84g/mol.0,0063mol=1,044g 3º passo: calculo do factor gravimétrico. Fg= ( ) ( ) = =0,650 4º passo: calculo da percentagem do iao prata na liga. %(Ag)= ( ) ( ) = ( ) =84,88% VIII. Cálcio presente em uma amostra de 50mL de leite foi determinado pela precipitação do catião como CaC2O4 . O precipitado foi filtrado, lavado e calcinando em umcadinho com uma massa de 32,5321 g quando vazio. A massa do cadinho mais CaO (56,077 g/mol foi de 38,3001 g. Calcule a concentração de Ca (40,078 g mol em leite em unidades de gramas por 100 mL de leite. Dados V(amostra)=50ml M(cadinho vario)=32,5321g M (CaO)=56,077g/mol m(cadinho)+m(CaO)=38,3001g m(Ca)=40,77g/mol Resolução 1º passo: calculo da massa de oxido de cálcio m(CaO)= [m(cadinho)+m(CaO)]- m(cadinho vario) m(CaO)=38,3001-32,5321=5,7681g 2º passo: Ca 2+ + C2O4 2- ---------> CaC2O4 CaC2O4(S)---->CaO(S)+CO2(g) +CO(g) Mr=56,077g/mol m=5,7682g n= =0,102mol CaO(S)------------> Ca(s) +1/2O2(g) n(CaO)=n(Ca)=0,102mol m(Ca)=Mr.n => m=40,078g/mol.0,102mol=4,12g 3º passo: calculo da concentração o cálcio [Ca]= ( ) ( ) = =8,24g/ml IX. Uma amostra de leite parmalate foi diluída a 2,000 L. Após a solução ter sido tamponizada a pH 10, uma alíquota de 10,00 mL foi titulada com 27,32 mL de EDTA 0,003960 mol L_1. O cálcio numa segunda alíquota de 10,00 mL foi isolado como CaC2O4(s), redissolvido em ácido e titulado com 12,21 mL da solução de EDTA. Presumindo que as quantidades normais se situam entre 15 e 300 mg de magnésio e 50 e 400 mg de cálcio por litro, essa amostra cai dentro dessa faixa? Dados S1:{ S2:{ ( ) [ ] S3{ ( ) ( ) Resolução 1º passo : calculo da [Ca 2+ ] apartir da titulação . [Ca 2+ ].V(Ca 2+ )=[EDTA].V(EDTA) [Ca 2+ ].10ml=0,0003960M.27,32ml [Ca 2+ ]=0,00108M 2º passo: calcuo da constante condicionalpara o complexo cálcio em PH=1 eKCaY=5.1010 K’CaY=[Cay 2- ]/[Cay 2+ ] ou KCaY= KCay=0,35.5.10 10 =1,75.10 10 3º Passo: Calcuo da quantidade de números e ioes cálcios e EDTA após adição de 10ml de Ca e 12,21ml e EDTA CaC2O4(S)<----------->Ca 2+ (aq) +C2O4 2- (aq) n(EDTA)=CV C=0,00108mol/l n=(EDTA)=4.8.10 -5 V=10ml=0,01l n=C.V n=1,08.10 -5 mol n(excesso)=(4,8-1,08).10 -5 mol=3,72.10 -5 mol [EDTA]= ( ) = =0,00167mol/l 4º passo: calculo da massa de EDTA (C10H16N2O8); Mr=192g/mol e V(amostra)=2l m=Mr.C.V => m=192g/mol.0,00167mol/l.2/ m=0,97528g X. Imagine que você foi enviado para Niassa para investigar a ocorrência de bócio atribuída à deficiência de iodo. Como parte de sua investigação, você deve fazer medidas de campo de traços de iodeto (I - ) nos lençóis de água. O procedimento é oxidar o I - a I2 e converter o I2 num complexo intensamente colorido com pigmento verde brilhante em tolueno. a) Uma solução 3,15 x 10-6 mol L-1 do complexo colorido apresentou uma absorbância de 0,267 a 635 nm em uma cubeta de 1 cm. Determinea absortividade molar do complexo colorido. b) A absorbância de uma solução desconhecida preparada do lençol d’água foi de 0,175. Encontre a concentração da solução desconhecida. Dado L=635nm----->UV-VIS [complexo]=3,15.10 -6 mol/l A(complexo)=0.267 A(H2O)=0,01cm B=1cm Resolução 1º passo: oxidação do iodo HI(aq) + H2O <--------> I-(aq)+H3O + 2I - (aq)---------->I2(aq) +2e- 2º passo: formação do complexo. C6H5CH3 + I2 ----------> C6H5CH2I +HI a) Calculo de absortividade molar( ) A=A(complexo)- A(H2O destilada) A=0,267-0,019 => A=0,248 A= b[.] => = [ ] = = b) Calculo da concentração desconhecida([.]). [.]= = =2,2.10 -6 mol/l
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