AULA-1-TITULAÇAO-CONDUTOMÉTRICA

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Condutometria
Análise Instrumental
Engenharia Química – 4 Ano
Condutometria
Tem como base medidas de Condutância Iônica das soluções;
A condutância da solução é função da condutância de cada íon presente na solução;
Condutância da solução representa a soma das condutâncias individuais de todos os íons presentes em solução;
Não é específica para um único íon
Condutometria
Condutometria Direta: 
mede a condutância da solução, com o objetivo de determinar a concentração dos íons presentes em solução;
condutância da solução é a soma das condutâncias individuais, e portanto esta medida não pode ser utilizada para determinar a concentração de uma única espécie em solução;
utilizada como parâmetro para verificar qualidade da água
Condutometria
b) Titulação Condutométrica:
mede a variação da condutância de uma solução ao longo de uma titulação;
com o decorrer da reação entre o titulante e o titulado a concentração das espécies presentes na solução vai se alterando;
descontinuidade, com aumentou ou diminuição da condutância da solução, antes e depois do ponto estequiométrico, indica o final da titulação
Condutometria
Para a medida de Condutividade de soluções é utilizada uma Célula de Condutividade (figura ao lado);
A célula de condutividade é constituída por dois eletrodos de Área A e distância d;
Condutividade da solução é determinada a partir da aplicaçãode corrente alternada entre os dois eletrodos mergulhados na solução
Condutometria
Os íons positivos migrarão para o eletrodo carregado negativamente, enquanto que os íons negativos migrarão para o eletrodo carregado positivamente;
Solução se comporta portanto como um condutor, sendo possível determinar então a resistência da solução;
A distância entre os eletrodos não se altera em uma célula de condutividade, bem como a área destes eletrodos;
A relação (d/A) é portanto constante, para uma célula, e é chamada constante de célula (Kcel)
Condutometria
Os condutores podem ser classificados em condutores de primeira classe ou de segunda classe;
Condutores de Primeira Classe: metais e ligas metálicas, onde a condução da corrente é feita por elétrons, não envolvendo transporte de matéria;
 Condutores de Segunda Classe: soluções iônicas, onde há movimentação de íons; a condução ocorre pelo movimento dos íons em solução, havendo portanto transporte de matéria.
Condutometria
A resistência (R) da solução compreendida entre os dois eletrodos na célula de condutividade é proporcional à distância (d) entre estes eletrodos, e inversamente proporcional à área (A) dos eletrodos;
A Resistividade () ou Resistência Específica é a constante de proporcionalidade entre R, d e A:
R  	d  m	A  m2	   m
Condutometria
Condutância (G): definido como o inverso da Resistência:
 		G   –1	G  S
Como e , então
 . 							
Condutometria
G = condutância, dada em S;
Kcel = constante de célula, dada em m – 1
K = condutividade, dada em S. m – 1 (ou S/m)
	
Condutometria
A condutividade molar (m) é definida como a condutividade por mol;
 aumenta com a diluição da solução;
A variação da condutividade molar () com a concentração depende do do tipo de eletrólito presente na solução (se este é forte ou fraco)
	
Condutometria
Para Eletrólitos Fracos, a condutividade molar aumenta com o aumento da diluição, pois o grau de ionização () aumenta com o aumento da diluição da solução;
Para Eletrólitos Fortes, o aumento da condutividade molar com a diluição se deve à diminuição da interação interiônica (efeito eletroforético), e ao aumento da velocidade de migração dos íons em solução mais diluída
Condutometria
Figura 1: Variação da condutividade molar com (C) ½, , para Eletrólito Forte
Figura 2: Variação da condutividade molar com (C) ½ , para Eletrólito Fraco
Condutometria
mo é a condutividade molar à diluição infinita, e pode ser calculada a partir da Lei da Migração Iônica Independente:
Onde:
= condutividade iônica (do cátion ou do ânin) à diluição infinita;
 = número de íons (do cátion ou do ânion) presentes na solução
Condutometria
Para Eletrólitos Fracos, a condutividade molar à diluição infinita (m°), a condutividade molar (m) e o grau de ionização () estão relacionados:
	 = 	
E, para ácidos ou bases fracas: 
Titulação Condutométrica
Acompanha – se a variação da Condutância ou da Condutividade da solução, durante uma titulação;
A adição do titulante ao titulado faz com que a condutividade da mistura se altere, devido à reação que ocorre entre as espécies
Como ocorre uma reação, as espécies presentes e a concentração destas se altera;
A descontinuidade da condutividade, antes e após o ponto estequiométrico, determina o final da titulação. 
Titulação Condutométrica
Considerando a titulação de solução de AB por solução de CD, formando a espécie AD, pouco ionizada:
A+ (aq) + B – (aq) + C+ (aq) + D –  AD + C+ (aq) + B – (aq)
 amostra		 titulante
Nesta reação há a substituição da espécie A+, no meio reacional, pela espécie C+;
A+ é substituída porque reage com D – para formar a espécie pouco ionizada AD;
Titulação Condutométrica
Até o ponto estequiométrico, ocorre a substituição de íons A+ por íons C+;
Se as condutividades molares dos íons A+ e C+ forem diferentes, a substituição de um íon por outro vai levar a uma alteração da condutividade total da solução:
Se  (A+) >  (C+) , então K diminu;
Se  (A+) <  (C+) , então K aumenta;
Se  (A+) ~  (C+) , então K permanece praticamente constante;
Titulação Condutométrica
Após o ponto estequiométrico, o excesso de titulante faz com que a condutividade da solução aumente;
O ponto final é então assinalado pela Descontinuidade da curva de titulação, antes e após o ponto estequiométrico;
O conhecimento do valor exato/absoluto da condutividade da solução não é importante; deve – se conhecer como a condutividade varia, com a adição de titulante
Titulação Condutométrica
Curva de Titulação Condutométrica, onde a condutividade da espécie titulada é maior do que a condutividade da espécie titulante
Neste caso, K diminui, antes do PE; após o PE K aumenta, pelo excesso de titulante
Titulação Condutométrica
Curva de Titulação Condutométrica, onde a condutividade da espécie titulada é menor do que a condutividade da espécie titulante
Neste caso, K aumenta, antes do PE; após o PE K aumenta, pelo excesso de titulante
Titulação Condutométrica
Curva de Titulação Condutométrica, onde a condutividade da espécie titulada é praticamente igual à condutividade da espécie titulante
Neste caso, K permanece praticamente constante, antes do PE; após o PE K aumenta, pelo excesso de titulante
Titulação Condutométrica
Na titulação condutométrica os valores de K são medidos após a adição de volumes fixos de titulante, e estabilização deste valor;
O primeiro “ramo” da curva indica a variação de K, após cada adição de titulante, antes do PE; o segundo, a variação de K com a adição de titulante, após o PE;
As inclinações das curvas, antes e após o PE depende dos valores da condutividade iônica;
Valores próximos ao PE, por representarem região onde predominam espécies pouco ionizadas não são consideradas na curva
Titulação Condutométrica
Titulação de um ácido forte (titulado) por uma base forte (titulante):
(H+) = 349,8 S cm2 mol – 1;
(OH –) = 199,1 S cm2 mol -1 
Titulação Condutométrica
Titulação de um ácido fraco uma base forte
Titulação Condutométrica
Vantagens:
Titulação de soluções turvas, opacas;
Pode ser utilizada para titular ácido fraco por base fraca;
Maior exatidão na determinação do ponto final;
Possibilidade de automação;
Pode ser utilizada quando não há indicador específico;
Titulação Condutométrica
Exercício 1): 
Construa a curva de titulação de NaCl (titulado) por AgNO3 (titulante), e explique a inclinação das retas, antes e após o PE, dados:
 (Na+) = 50,1 S cm2 mol – 1;
 (Cl-) = 76,3 S cm2 mol – 1;
 (Ag+) = 61,9 S cm2 mol – 1;
(NO3- ) = 71,5 S cm2 mol – 1;
Qual seria o aspectoda cura, se o titulado fosse o nitrato de prata, e o titulante fosse o NaCl? 
Titulação Condutométrica
Exercício 2)
Exercício 2)
Uma amostra de 25 mL de um produto contendo iodeto de potássio foi diluída em água até um volume de 250 mL. Uma alíquota de 20,0 mL foi transferida para um béquer, adicionando – se 100,0 mL de água destilada, e titulada com AgNO3 0,051 mol/L. Os dados obtidos na titulação condutométrica são apresentados na figura ao lado. Considerando –se que a especificação do produto analisado é de 100 mg de iodeto de potássio a cada 5 mL do produto, indique se este encontra dentro da especificação.
Referências
http://www.ufjf.br/nupis/files/2011/07/Condutometria.pdf
http://www.c2o.pro.br/hackaguas/apes03.html