volumetria de precipitação

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PREPARAÇÃO E PADRONIZAÇÃO DE SOLUÇÃO 0,1M DE AgNO3
 METODOLOGIA DE ANÁLISE: VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO
 Tubarão, 2013
 
 PREPARAÇÃO E PADRONIZAÇÃO DE SOLUÇÃO 0,1M DE AgNO3
 METODOLOGIA DE ANÁLISE: VOLUMETRIA DE PRECIPITAÇÃO
 Relatório apresentado à disciplina de Química Analítica II
 do curso de Engenharia Química. 
 
 UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA
 Tubarão, 2013
 
 Sumário
1. Revisão Bibliográfica
Volumetria de Precipitação............................................................................04
2. Introdução..................................................................................................08
3. Objetivos....................................................................................................09
4. Materiais e Reagentes...............................................................................10
5. Metodologia................................................................................................11
6. Resultados e Discussões...........................................................................13
7. Conclusão...................................................................................................19
8. Bibliografia..................................................................................................20
 Revisão Bibliográfica
Volumetria de Precipitação
 Os métodos volumétricos que se baseiam na formação de um composto pouco solúvel são chamados de titulações de precipitação. Para que uma reação de precipitação possa ser usada, é preciso que ela ocorra em um tempo curto, que o composto formado seja insolúvel e que ofereça condições para uma boa visualização do ponto final. Infelizmente estas condições somente são alcançadas em poucas reações, devido a falta de um modo adequado de localizar o ponto de equivalência, por outro lado, em algumas reações este ponto pode ser identificado pela simples visualização do momento em que deixa de ocorrer a precipitação. Um obstáculo que surge ao efetuar uma volumetria de precipitação é que não há existência de indicadores gerais. Assim, nas volumetrias de precipitação, os indicadores utilizados são específicos de cada titulação, dependendo da reação química que lhes serve de base. Entre os métodos volumétricos de precipitação, os mais importantes são os que empregam solução padrão de nitrato de prata (AgNO3). São chamados de métodos argentimétricos e são usados na determinação de haletos e de alguns íons metálicos. Para a determinação do ponto final, podemos utilizar três métodos: Método de Mohr, Método de Volhard e Método de Fajans.
Método de Mohr: Dentre os métodos volumétricos de precipitação, os mais importantes são os que empregam solução padrão de nitrato de prata. São chamados de métodos argentimétricos e são amplamente usados na determinação de haletos e outros ânions que formam sais de prata pouco solúveis. O método de Mohr é um método argentimétrico direto, que usa cromato de potássio como indicador. Na determinação de cloreto, o haleto é titulado com uma solução padrão de nitrato de prata usando-se o indicador cromato de potássio. No ponto final, quando a precipitação do cloreto for completa, o primeiro excesso de íons Ag+ reagirá com o indicador ocasionando a precipitação do cromato de prata, vermelho.
2 Ag + + CrO42- ↔ Ag2CrO4(s) 
Na determinação de cloretos o ponto final é atingido quando os íons cromato combinam-se com os íons prata se observando, então, a formação de um precipitado vermelho, pouco solúvel. Na prática, o ponto final da titulação difere do ponto de equivalência, devido à necessidade de adicionar excesso de íons prata para precipitar o Ag2CrO4 em quantidade suficiente para ser visualizado na solução amarelada que já contém o AgCl em suspensão. Este método requer que se faça uma titulação em branco (aquela em que é titulada uma solução contendo todos os reagentes, exceto o constituinte em análise) para que se corrija o erro cometido na detecção do ponto final. O valor da prova em branco deve ser subtraído do volume da titulação. A titulação deve ser feita em meio neutro ou levemente básico, para evitar que os íons hidrogênio reajam com os íons cromato provenientes do indicador. O pH excessivamente alto também deve ser evitado, pois os íons hidroxila podem reagir com os íons prata da solução titulante levando à formação do hidróxido de prata, e posteriormente, óxido de prata em solução.Se o pH da solução for inferior a 6,5, a concentração do íon cromato é de tal ordem que o produto de solubilidade do cromato de prata, já não é mais atingido e, consequentemente, o indicador deixa de funcionar, uma vez que este sal é muito solúvel em solução ácida. Por outro lado, o pH da solução não deve ser superior a 10,5, porque então precipita hidróxido de prata que posteriormente se decompõem em Ag2O 
As soluções padrões de AgNO3 podem ser obtidas, por via direta, a partir de prata ou deAgNO3, que são encontrados com as características de padrão primário. Quando se prefere o método indireto, o título é determinado em relação ao NaCl. As soluções padrões de AgNO3 devem ser protegidas da ação da luz e são conservadas em frascos escuros.
Método de Volhard: É um método onde ocorre a formação de um complexo solúvel. Sendo um procedimento indireto de determinação de íons que precipitam com a prata. Neste método, a solução nítrica contendo o íon prata é titulada com tiocianato de potássio, em presença de íon ferro (III), que é adicionado em forma de solução saturada de sulfato de amônio e ferro (III) em ácido nítrico 20%.A solução nítrica contendo os halogenetos é tratada com nitrato de prata em excesso e o excesso da prata é titulado com solução de tiocianato.As mais importantes aplicações deste método são as que se relacionam com a determinação de cloretos (Cl-), brometo (Br -) e iodetos (I-) em meio ácido.As vantagens do método de Volhard em relação ao de Mohr é o fato de a titulação ser realizada em meio ácido o que assegura um maior campo de aplicação, há uma economia da solução de prata e a visualização do ponto final é mais fácil..
Método de Fajans: Fajans introduziu um tipo de indicador para as reações de precipitação, que resultou de seus estudos da natureza da adsorção. Adsorção é a fixação de duas moléculas de uma substância na superfície de outra substância. A ação destes indicadores é devida ao fato de que, no ponto de equivalência, o indicador é adsorvido pelo precipitado e, durante o processo de adsorção, ocorre uma mudança no indicador que conduz a uma substância de cor diferente. Estes indicadores foram,então, chamados de indicadores de adsorção. As substâncias empregadas ou são corantes ácidos como os do grupo da fluoresceína, que são utilizados sob a forma de sais de sódio, ou corantes básicos, como os do grupo da rodamina, que são aplicados sob a forma de sais halogenados .Assim, o aparecimento ou o desaparecimento de uma coloração sobre o precipitado servem para sinalizar o ponto final da titulação. As condições essenciais para o bom funcionamento dos indicadores de adsorção são as seguintes:
 O precipitado deve se separar com uma superfície específica relativamente grande, pois o funcionamento dos indicadores de adsorção envolve fenômenos de superfície.
 Na titulação de um ânion com um cátion, o indicador deve ser do tipo aniônico, e na titulação de um cátion com um ânion, o indicador deve ser do tipo catiônico. Ou seja, o íon indicador deve ter carga oposta à do íon do agente precipitante.
 A nitidez do ponto final e a localizaçãodeste com relação ao ponto estequiométrico somente são satisfatórias em condições favoráveis das adsorbabilidades relativas dos íons presentes.
. A faixa de pH dentro da qual um corante é capaz de atuar como indicador de adsorção depende largamente da sua constante de ionização. Assim, a fluoresceína, que é um ácido muito fraco (pKa = 8), em pH 7 tem sua ionização reprimida, tanto que a concentração do respectivo ânion se torna insuficiente para acusar mudança de coloração satisfatória. A diclorofluoresceína, que é um ácido mais forte, é capaz de atuar em meio fracamente ácido (pH 4).
 A solução não deve ser muito diluída porque a quantidade de precipitado formada será pequena e a mudança de cor poderá não ser nítida com alguns indicadores. Uma desvantagem dos indicadores de adsorção é que os haletos de prata são sensibilizados à ação da luz por uma camada do corante adsorvido.
2.1.4. Indicadores
Exemplos de Indicadores e seus empregos:
A fluoresceína pode ser usada como indicador na titulação de qualquer haleto com pH 7, pois ela não deslocará nenhum dos haletos. No caso da diclorofluoresceína, ela poderá deslocar o íon cloreto com pH 7, mas não desloca em pH 4, por isso que este íon deve estar em pH 4. Já aeosina não pode ser usada como indicador de cloretos, independentemente do pH, porque se utilizada ela será fortemente adsorvida.
 
 Introdução
 
 Uma reação com formação de precipitado pode ser utilizada para titulação, desde que se processe com velocidade adequada, que seja quantitativa e que haja um modo de determinar o momento em que o ponto de equivalência foi alcançado. Estes métodos são conhecidos por volumetria de precipitação. Os processos mais importantes na análise titrimétrica de precipitação utilizam o nitrato de prata como reagente (processos argentimétricos). Na nossa aula prática fizemos uma prova em branco para podermos padronizar as demais soluções, a prova em branco é para que, em caso de necessidade, subtrair o volume gasto nesta prova do volume gasto na padronização. Para a determinação do ponto final, podemos utilizar três métodos: Método de Mohr, Método de Volhard e Método de Fajans. . Os métodos volumétricos que se baseiam na formação de um composto pouco solúvel são chamados de titulações de precipitação. Para que uma reação de precipitação possa ser usada, é preciso que ela ocorra em um tempo curto, que o composto formado seja insolúvel e que ofereça condições para uma boa visualização do ponto final. Infelizmente estas condições somente são alcançadas em poucas reações, devido a falta de um modo adequado de localizar o ponto de equivalência, por outro lado, em algumas reações este ponto pode ser identificado pela simples visualização do momento em que deixa de ocorrer a precipitação. Um obstáculo que surge ao efetuar uma volumetria de precipitação é que não há existência de indicadores gerais. Assim, nas volumetrias de precipitação, os indicadores utilizados são específicos de cada titulação, dependendo da reação química que lhes serve de base. Entre os métodos volumétricos de precipitação, os mais importantes são os que empregam solução padrão de nitrato de prata (AgNO3). São chamados de métodos argentimétricos e são usados na determinação de haletos e de alguns íons metálicos. 
 Objetivos
Determinar íons de cloreto pelo Método de Mohr; 
determinar íons de cloreto pelo Método de Fajans;
calcular as concentrações das soluções de Cl- e Ag+;
discutir em que se baseia a detecção dos pontos finais das titulações nos métodos utilizados na prática.
 
 
 
 Materiais e Reagentes
	MATERIAIS
	REAGENTES
	Bureta de 50ml
	AgNO3 0,100M
	Bécker 50ml
	NaCl sólido
	Proveta de 50ml
	K2CrO4 (5% p/v)
	Erlenmeyer de 250ml
	
	Pipetas volumétricas de 1 e 50ml
	
	Balão volumétrico de 500ml
	
	Agitador Magnético
	
	MATERIAIS
	REAGENTES
	Bureta de 50ml
	Solução padrão de AgNO3
	Bécker 50ml
	Soro fisiológico
	Proveta de 50ml
	K2CrO4 (5% p/v)
	Erlenmeyer de 250ml
	Fluoresceína
	Pipetas volumétricas de 1 e 50ml
	
 Metodologia 
 Iniciou-se a prática com a preparação e padronização de solução 0,1 M de AgNO3, onde calculou-se e pesou-se a massa de nitrato e prata necessária para preparar esta solução. 
Preparou-se a Prova em Branco onde adicionou-se 50mL de água deionizada, 1 mL de cromato de potássio, 0,5g de CaCO3 num erlenmeyer de 250 mL e titulou-se até o aparecimento da coloração vermelho tijolo. Anotou-se o volume de titulante.
Depois padronizou-se a solução de AgNO3 com NaCl (Método de Mohr), onde calculou-se e pesou-se exatamente uma amostra da NaCl p.a. previamente seco que consumiu um volume aproximado de 3/5 de uma bureta de 50,00mL de AgNO3. Dissolveu-se a amostra com cerca de 50 mL de água deionizada. Adicionou-se 1mL de solução de K2CrO4 5% (p/v) e titulou-se até o aparecimento do precipitado marrom (tonalidade tijolo idêntica ao do Branco). Anotou-se o volume gasto. Calculou-se a molaridade padronizada (real) da solução de nitrato de prata.
Após a preparação e padronização da solução de AgNO3 aplicou-se a solução de AgNO3 padronizado onde foi feito a analise de cloreto de sódio em soro fisiológico através do Método de Mohr. Primeiro fez-se uma pré-titulação onde pipetou-se 1,0mL da amostra, acrescentou-se 50mL de água deionizada e 1mL de K2CrO4. Fez-se uma titulação prévia para determinar aproximadamente o volume da alíquota de soro fisiológico que foi pipetado para consumir 3/5 do volume de uma bureta de 50mL da solução padrão de AgNO3.
 Logo em seguida foi feita uma analise da Amostra onde pipetou-se o volume anteriormente calculado. Transferiu-se para um erlenmeyer de 250mL, adicionou-se 25mL água deionizada e 1mL de K2CrO4. Titulou-se com solução padrão de AgNO3 até a precipitação do cromato de prata de cor marrom (tonalidade tijolo). Repetiu-se o procedimento para mais duas alíquotas. 
E por fim, fez-se a analise de cloreto de sódio em soro fisiológico através do Método de Fajans – Indicador de Absorção, onde com uma pipeta, transferiu-se o volume determinado anteriormente da solução de soro fisiológico para um erlenmeyer de 250 mL, adicionou-se cerca de 50,00 mL de água destilada ao erlenmeyer, acrescentou-se cerca de 0,05 g de carbonato de cálcio e 2 gotas de solução de fluoresceína ao erlenmeyer, titulou-se com uma solução padrão de nitrato de prata 0,1mol/L, sob agitação constante, até a mudança da coloração da solução de amarela para alaranjado (observou-se a formação de um precipitado cor-de-rosa no fundo do erlenmeyer), anotou-se o volume de nitrato de prata gasto, repetiu-se esse procedimento mais duas vezes e calculou-se a porcentagem, em m/v, de cloreto na amostra.
 
 Resultados e Discussões
Tabela 1: Resultados das equipes da Padronização da AgNO3
	Equipes
	NaCl(g)
	Vol. AgNO3
(mL)
	Vol. (prova em Branco)
	Vol. (corrigido)
	 [ ] AgNO3 (mol/L)
	01
	0,2015
	32,5
	1,25
	31,25
	0,110
	02
	0,1754
	31,0
	1,00
	30,00
	0,100
	03
	0,1857
	32,3
	1,00
	31,30
	0,101
	04
	0,1768
	31,0
	1,00
	30,00
	0,100
	05
	0,1856
	32,5
	1,20
	31,30
	0,100
	06
	0,1771
	30,5
	0,3
	30,21
	0,100
	07
	0,1715
	30,0
	1,2
	28,80
	0,102
	08
	0,1953
	34,1
	0,4
	33,70
	0,099
	09
	0,1773
	32,1
	1,5
	30,60
	0,099
	09
	-
	-
	-
	-
	-
	10
	0,1796
	27,8
	0,6
	27,20
	0,113
	11
	0,2083
	34,7
	0,5
	34,20
	0,104
	12
	0,2287
	31,5
	0,5
	33,00
	0,118
	
	
= 0,103
S= 0,0063
TESTE 
 
µ = 0,103±0,004m/V 
Princípio de Chauvenet
p =(p x m) 
p= ± 0,0018 0,103(0,0018x2,992) 
 0,103 + 0,005 = 0,108 
 0,103 – 0,005 = 0,098 
2º: = 0,1005 
 S = 0,0014 
 Antes de começarmos a padronização da solução de AgNO3, 0,100 com NaCl foi feito uma prova em branco para podermos ter uma base como padronizar as demais soluções. Foi pesado aproximadamente 0,17532g de NaCl cada equipe, depois foi preparado para a padronização, foi calculado a molaridade do nitrato de prata, calculamos a média, o desvio padrão, aplicamos também o teste t e o principio de Chauvenet. 
Tabela 2: Resultados de determinação de NaCl no soro fisiológico pelo método de Mohr
	Medidas
	Alíquota tomada da amostra
	Volume gasto AgNO3 na titulação
	%NaCl
	01
	10 mL
	15 mL
	0,88
	02
	10 mL
	15,5 mL
	0,91
	03
	10 mL
	15 mL
	0,88
	-
	-
	-
	
= 0,89
S= 0,017
	
NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3
01) M1.V1 = M2.V2 M = m 0,088 --------- 10 mL
 M1.10 = 0,101 . 15 P.M x V x --------- 100
 M1 = 0,1515 mol/L 0,1515 = m x = 0,88 %
 58,44 x 0,01 
 m = 0,088 g 
02) ) M1.V1 = M2.V2 M = m 0,091 --------- 10 mL
 M1.10 = 0,101 . 15,5 P.M x V x --------- 100
 M1 = 0,1565 mol/L 0,1565 = m x = 0,91 %
 58,44 x 0,01 
 m = 0,091 g 
03) ) M1.V1 = M2.V2 M = m 0,088 --------- 10 mL
 M1.10 = 0,101 . 15 P.M x V x --------- 100
 M1 = 0,1515 mol/L 0,1515 = m x = 0,88 %
 58,44 x 0,01 
 m = 0,088 g 
 Para a preparação e padronização da solução de AgNO3 aplicou-se a solução de AgNO3 padronizado onde foi feito a analise de cloreto de sódio em soro fisiológico através do Método de Mohr. Primeiro fez-se uma pré-titulação onde pipetou-se 1,0mL da amostra, acrescentou-se 50mL de água deionizada e 1mL de K2CrO4. Fez-se uma titulação prévia para determinar aproximadamente o volume da alíquota de soro fisiológico que foi pipetado para consumir 3/5 do volume de uma bureta de 50mL da solução padrão de AgNO3. Em seguida foi feita uma análise da Amostra onde pipetou-se o volume anteriormente calculado. Transferiu-se para um erlenmeyer de 250ml, adicionou-se 25mL água deionizada e 1mL de K2CrO4. Titulou-se com solução padrão de AgNO3 até a precipitação do cromato de prata de cor marrom (tonalidade tijolo). Repetiu-se o procedimento para mais duas alíquotas. Do volume gasto na titulação de AgNO3 foi diminuído 1ml da prova em branco feito anteriormente, pois gastamos esse valor para titular a mesma. Depois fizemos os cálculos da porcentagem do NaCl, calculamos a média e o desvio padrão.
Tabela 3: Resultados de determinação de NaCl no soro fisiológio pelo método de Fajans
	Medidas
	Alíquota tomada da amostra
	Volume gasto AgNO3 na titulação
	%NaCl
	01
	10 mL
	16 mL
	0,94
	02
	10 mL
	16,5 mL
	0,97
	03
	10 mL
	16,5 mL
	0,97
	-
	-
	-
	
= 0,96
S= 0,017
	
01) M1.V1 = M2.V2 M = m 0,094 ---------- 10 mL 
 M1.10 = 0,101 . 16 P.M x V x ---------- 100 
 M1 = 0,1616 mol/L 0,1616 = m x = 0,94 %
 58,44 x 0,01
 m = 0,094 g
 
02) M1.V1 = M2.V2 M = m 0,097 ---------- 10 mL 
 M1.10 = 0,101 . 16,5 P.M x V x ---------- 100 
 M1 = 0,1666 mol/L 0,1666 = m x = 0,97 %
 58,44 x 0,01
 m = 0,097 g
03) M1.V1 = M2.V2 M = m 0,097 ---------- 10 mL 
 M1.10 = 0,101 . 16,5 P.M x V x ---------- 100 
 M1 = 0,1666 mol/L 0,1666 = m x = 0,97 %
 58,44 x 0,01
 m = 0,097 g
 Com uma pipeta, transferiu-se o volume determinado anteriormente da solução de soro fisiológico para um erlenmeyer de 250 mL, adicionou-se cerca de 50,00 mL de água destilada ao erlenmeyer, acrescentou-se cerca de 0,05 g de carbonato de cálcio e 2 gotas de solução de fluoresceína ao erlenmeyer, titulou-se com uma solução padrão de nitrato de prata 0,1mol/L, sob agitação constante, até a mudança da coloração da solução de amarela para alaranjado (observou-se a formação de um precipitado cor-de-rosa no fundo do erlenmeyer), anotou-se o volume de nitrato de prata gasto, repetiu-se esse procedimento mais duas vezes e calculou-se a porcentagem, em m/v, de cloreto na amostra. Calculamos também a média e o desvio padrão.
Tabela 4: Resultados da determinação de NaCl no soro fisiológico de todas as equipes
	Equipes
	%NaCl – Método de Mohr
	%NaCl – Método de Fajans
	01
	0,82
	0,86
	02
	0,89
	0,96
	03
	0,85
	0,90
	04
	0,89
	0,90
	05
	0,89
	0,91
	06
	0,85
	0,88
	07
	0,88
	0,88
	08
	0,96
	0,99
	09
	0,89
	0,87
	09
	-
	-
	10
	0,96
	0,88
	11
	0,89
	0,92
	12
	0,90
	0,90
	-
	
= 0,91
S= 0,048
	
= 0,90
S= 0,037
Método de Mohr 
TESTE 
 
µ = 0,91±0,30m/V 
Princípio de Chauvenet
p = (p x m) 
p= ± 0,013 0,91(0,013x2,992) 
 0,91 + 0,038 = 0,94 
 0,91 – 0,038 = 0,87 
2º: = 0,89 
 S = 0,005 
Método de Fajans
TESTE 
 
µ = 0,90±0,023m/V 
Princípio de Chauvenet
p = (p x m) 
p= ± 0,010 0,90(0,010x2,992) 
 0,90 + 0,029 = 0,92 
 0,90 – 0,029 = 0,87 
2º: = 0,89 
 S = 0,016 
Na tabela 4, foi colocado os valores de todas as equipes dos cálculos da porcentagem de NaCl , para o método de Mohr e o método de Fajans, foi calculado a média e o desvio padrão, aplicado o teste t e o principio de Chauvenet para cada um dos métodos. 
 
 Conclusão 
 Conclui-se que a titulação do cloreto de sódio com nitrato de prata pelo método de Mohr, o cromato é a substância indicadora, que aponta o estágio final da titulação. Na titulação dos íons cloreto pelo método Fajans, a diclorofluoresceína é utilizada como indicador adsorção. Entre os métodosvolumétricos que se baseiam na formação de um composto pouco solúvel, as chamadas titulações de precipitação, os mais importantes são os que empregam solução padrão de nitrato de prata. Para a determinação do ponto final da titulação, pode-se utilizar o Método de Mohr, Método de Volhard ou Método de Fajans, que contornam o obstáculo das volumetrias representado pela inexistência de indicadores gerais. Os indicadores utilizados são específicos de cada titulação, dependendo da reação química que lhes serve de base.
 
 Bibliografia
BACCAN N.; Andrade J. C.; Godinho O.E.S; Barone J.S. Química Analitica QuantitativaElementar . 3ª Edição. Editora Edgard Blücher Ltda. São Paulo
VOGEL, A. I., “Química Analítica Quantitativa” , 5a edição, Ed. LTC, (1992). volumetria de precipitação. In Infopédia. Porto: Porto Editora, 2003 2010. [Consult. 2010-10-03].
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