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Aulas Praticas Analitica
Aulas Praticas Analitica
Aulas Praticas Analitica
CURITIBA
2014
CQ120 – FUNDAMENTOS DE QUÍMICA ANALÍTICA II ROTEIRO DE AULAS EXPERIMENTAIS
ÍNDICE
1. Essenciais
Esse tipo de água existe como parte integrante da composição química do sólido. A
retirada faz com que o sólido perca suas características através da destruição do retículo
cristalino
Observe que nos dois últimos casos, embora os materiais possuam fórmulas
semelhantes, os mesmos apresentam estruturas cristalinas diferentes e, como
conseqüência, cores diferentes. O primeiro é um sólido azul e o segundo, verde-azulado.
2. Não Essenciais
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Procedimento Experimental
O cadinho foi previamente aquecido em mufla a uma temperatura de cerca de 900C,
por aproximadamente 30 min. Em seguida foi deixado resfriar até a temperatura ambiente
em dessecador. Como o auxílio de uma pinça, metálica, retire o cadinho do dessecador
grande, transferindo-o para outro dessecador de menor tamanho. Pese o cadinho em
balança analítica, anotando exatamente sua massa. Não toque o cadinho com a mão e
sempre faça uso da pinça metálica em seu manuseio.
Pese exatamente cerca de 1 g do material e anotar a massa. Leve o cadinho para a
estufa, onde deverá permanecer por cerca de 60 min. Após este período retire o cadinho
da estufa, transferindo-o para o dessecador pequeno. Espere resfriar e pese novamente o
cadinho em balança analítica.
Calcule a quantidade de umidade contida no material e expresse seus resultados em
g% (m/m), ou seja, 100 g do material possuem X g de umidade, com duas casas decimais.
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Procedimento Experimental
Empregando a balança analítica, pese cerca de 1,0 g da amostra a ser analisada em
um cadinho previamente preparado (calcinado e pesado).
Após a queima completa do material, leve o cadinho à mufla com o auxílio de uma
pinça metálica (apoiar o cadinho sobre uma tela de amianto). O cadinho deverá permanecer
por 1 hora a uma temperatura de 550 – 600 °C.
Retire o cadinho da mufla (com o auxílio de uma pinça grande, utilizar óculos de
proteção contra radiação infravermelha e luvas de amianto) e transfira para um dessecador
grande para um prévio resfriamento.
Transfira o cadinho para um dessecador pequeno até resfriar a temperatura
ambiente. Pesar o mais rápido possível, em balança analítica. Expresse o resultado da
análise em g % (m/m) gramas de cinzas contidas em 100 g de amostra.
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Objetivos
Realizar a determinação gravimétrica de íons Ni2+ presentes em uma amostra a partir da
precipitação do metal com dimetilglioxima.
Introdução
Ni2 (aq) 2 C4H6 (NOH)2 (sol.) Ni[C4H6 (NOH)(NO)]2 (s) 2H (aq)
Procedimento Experimental
neutra. O material segue a nomenclatura de complexos e pode ser chamado de: bis
dimetilglioxima Ni+2 ou simplesmente dimetilglioximato de Ni+2.
Filtração:
Observações: Para evitar perdas de material por falta do agente precipitante, após a
filtração adicionar pelas paredes sobre o filtrado (com o auxílio de uma pipeta graduada)
cerca de 0,5 mL de dimetilglioxima. Se houver uma precipitação ou turvação vermelha,
retirar todo o filtrado e repetir o processo de filtração (re-precipitação).
Outro fator importante é a porosidade do cadinho; para alguns casos existe a possibilidade
de que parte do precipitado seja carregada para o filtrado, nesse caso o cadinho deverá
ser substituído ou um pedaço de papel de filtro deverá ser recortado e alojado no interior
do cadinho antes do início da filtração. Obviamente o pedaço de papel deverá ser seco
junto com o cadinho e pesado, assim como descrito no procedimento de preparo do
cadinho.
d) Transferir o cadinho para o dessecador pequeno com auxílio de uma pinça metálica,
esperar esfriar até a temperatura ambiente e pesar o mais rápido possível. Lavar o
conteúdo do cadinho com HCl de forma que o níquel solúvel possa ser descartado em
frasco apropriado. O técnico do laboratório irá realizar a limpeza do cadinho.
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Procedimento Experimental
Na bancada central deve ser realizada a avaliação do tempo de escoamento livre
das pipetas contidas nos armários.
Para a calibração use a água presente na sala de balanças. Pese o frasco
recomendado e anote sua massa, a seguir, transfira o volume de água contido na pipeta
para o frasco (fora da balança) e pese-o novamente. Repita o procedimento mais duas
vezes.
Mede-se a temperatura da água e com base na densidade encontra-se o volume
dispensado.
Temperatura (ºC) 14 15 16 17 18 19 20
Densidade (g cm-3) 0,999244 0,999099 0,998943 0,998774 0,998595 0,998405 0,998203
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VOLUMETRIA
a. Ser extremamente rápida. Após cada adição de titulante a reação deve atingir
novamente o equilíbrio em t 0, pois em caso contrário o procedimento de titulação
seria inconvenientemente lento e a detecção do seu ponto final seria extremamente
difícil e não muito clara.
b. Ser completa no ponto de equivalência do sistema químico. Este critério permite uma
localização satisfatória do ponto final do processo.
c. Possuir uma equação química bem definida e que descreva bem o fenômeno ocorrido.
Reações paralelas entre o titulante e o titulado e/ou outras espécies presentes no meio
são totalmente indesejáveis e constituem-se em grave causa de erro.
d. Permitir o uso de meios satisfatórios para a detecção do ponto final do processo. Muitos
sistemas permitem o uso de indicadores visuais para tal fim, mas pode-se empregar um
grande número de técnicas para a determinação do ponto final de uma titulação, o qual
deverá estar o mais próximo possível do ponto de equivalência do método volumétrico.
Qualquer método que se baseie na variação brusca das propriedades físico-químicas
do sistema, perto do ponto de equivalência, poderá ser utilizado para tal fim.
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Preparo da solução-padrão
A solução-padrão a ser utilizada em uma análise volumétrica deve ser
cuidadosamente preparada, pois, caso contrário, a determinação resultará errada. Pode-
se, em alguns casos, preparar soluções de concentração exatamente conhecidas pesando-
se, com precisão, algumas substâncias muito puras e estáveis e dissolvendo-as, com um
solvente adequado – sempre a água, em nosso caso – em balões volumétricos aferidos.
As substâncias que se prestam a tal procedimento, chamadas padrões primários, devem
apresentar as seguintes características:
a. Ser de fácil obtenção, purificação e secagem.
b. Ser fácil de testar e de eliminar eventuais impurezas.
c. Ser estável ao ar sob condições ordinárias, senão por longos períodos, pelo menos
durante a etapa de pesagem.
d. Possuir grande massa molar. Desta forma o erro relativo na pesagem é pequeno e
desprezível.
No entanto, muitas vezes este procedimento não pode ser seguido porque a
substância com a qual se pretende preparar uma solução-padrão não é um padrão primário.
Nestes casos, deve-se preparar uma solução desta substância com uma concentração
próxima da desejada e, em seguida, padroniza-la contra um padrão.
Comentários Gerais
i. Em uma análise volumétrica ou em uma padronização deve-se estimar a grandeza
da amostra a ser titulada de modo que seja gasto um volume de titulante de
aproximadamente ¾ do volume total da bureta. Utilizando-se este procedimento os
erros de leitura do volume tornam-se geralmente desprezíveis.
ii. Pode-se preparar uma solução padrão por diluição de outra mais concentrada.
Entretanto, muito cuidado deve ser tomado ao se adotar este procedimento, a fim de
evitar a introdução de erros na análise.
iii. Pode-se preparar uma única solução de amostra – ou de um padrão – e titular
alíquotas desta solução. Se, no entanto, erros acidentais forem cometidos no
preparo da solução inicial, somente através da titulação das alíquotas eles não serão
detectados. Se amostras distintas forem utilizadas este problema é eliminado.
iv. A técnica volumétrica é de uso fácil e rápido e é comumente aplicada em escala
macroscópica, apesar de ser útil em microanálises. Quando aplicada à análise de
macroquantidades, a exatidão deste procedimento atinge geralmente valores de
cerca de 0,1%.
Recomendações Gerais
Colocar os EPI, conferir todo o material do armário, pegar uma amostra tomando o
cuidado de anotar seu número.
A análise volumétrica, neste caso, deve ser precedida da determinação da
concentração do agente titulante, ou seja, o hidróxido de sódio. Como esta substância não
é um padrão primário, ela necessita ser padronizada previamente. Este procedimento é
realizado através do uso de um padrão primário, o biftalato de potássio (ou ftalato ácido de
potássio).
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Procedimento Experimental
O ponto final desta titulação será determinado através do uso de um indicador. Neste caso,
o indicador utilizado será a fenolftaleína.
Conhecendo-se a estequiometria da reação, a pureza e a massa molar do biftalato
de potássio (204,22 g mol-1), calcula-se a massa de biftalato que deverá ser pesada.
Pesa-se em balança analítica, sobre um pesa filtro ou papel alumínio, cerca de 0,3 g de
biftalato de potássio, com precisão de 0,1 mg. O processo de pesagem deve ser rápido.
Transferir quantitativamente a massa de biftalato para um erlenmeyer de 250 mL de
capacidade. Adicionar cerca de 50-100 mL de água e realizar a dissolução completa do
biftalato (se necessário use um bastão de vidro). Em seguida, adicionar 3 gotas de
fenolftaleína.
Preencher a bureta com a solução de NaOH, eliminando bolhas e aferindo o volume na
marca do zero da bureta.
Titular a solução, adicionando o NaOH aos poucos, até que ocorra a mudança de cor da
solução, de incolor para rosa claro. Esta coloração deverá permanecer por pelo menos 30
s. Anote o volume e adicione mais uma ou duas gotas até que a coloração persista por mais
tempo. Em seguida, determine a concentração efetiva do NaOH, coloque o resultado na
lousa e use a média da turma para a próxima etapa.
Cálculos
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Procedimento Experimental
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Procedimento Experimental
Pesa-se em balança analítica, sobre um pesa filtro ou papel alumínio, cerca de 0,3
g de biftalato de potássio, com precisão de 0,1 mg. O processo de pesagem deve ser rápido.
Transferir quantitativamente a massa de biftalato para um erlenmeyer de 250 mL
de capacidade. Adicionar cerca de 50-100 mL de água e realizar a dissolução completa do
biftalato (se necessário use um bastão de vidro). Em seguida, adicionar 3 gotas de
fenolftaleína.
Preencher a bureta com a solução de NaOH, eliminando bolhas e aferindo o volume
na marca do zero da bureta.
Titular a solução, adicionando o NaOH aos poucos, até que ocorra a mudança de
cor da solução, de incolor para rosa claro. Esta coloração deverá permanecer por pelo
menos 30 s. Anote o volume e adicione mais uma ou duas gotas até que a coloração
persista por mais tempo. Em seguida, determine a concentração efetiva do NaOH, coloque
o resultado na lousa e use a média da turma para a próxima etapa.
[H 2 PO4 ][H ]
H3PO4 H2PO4- + H+ K1 7,5110 3 pK1 = 2,12
[H 3 PO4 ]
[HPO24 ][H ]
H2PO4- HPO42- + H+ K2
6,23 10 8 pK2 = 7,20
[H 2 PO4 ]
[PO34 ][H ]
HPO42- PO43- + H+ K3 2
4,80 10 13 pK3 = 12,3
[HPO4 ]
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Para que uma reação seja empregada em um procedimento de titulação é necessário que
ela cumpra uma série de requisitos, como por exemplo, ser quantitativa, ser estequiométrica
e rápida. Eventualmente, algumas reações não atendem todos os aspectos recomendados,
como é o caso da reação do hidróxido de magnésio (Mg(OH)2) com ácido clorídrico (HCl).
O Mg(OH)2 é pouco solúvel e isso faz com que a reação entre ele e o ácido não ocorra com
uma velocidade apreciável, dificultando a determinação do ponto final da titulação, assim o
uso de procedimento titulométrico tradicional não é recomendado. Para evitar esse
problema, a reação de neutralização do Mg(OH)2 ocorre mediante a adição de um excesso
(exatamente conhecido) de uma solução padrão de HCl. Em seguida, a quantidade de HCl
que não reagiu é neutralizada com uma solução padrão de hidróxido de sódio (NaOH), com
base na quantidade de HCl adicionada e na remanescente em solução é possível encontrar
a quantidade de Mg(OH)2 presente na amostra. As etapas envolvidas podem ser
representadas pelas reações:
Mg(OH)2 (suspensão)+2 HCl (excesso) MgCl2 + 2H2O + HCl (remanescente)
HCl (remanescente) +NaOH NaCl + H2O
Procedimento Experimental
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Objetivos:
Determinação dos teores de cálcio e magnésio em uma mistura através de titulação
com EDTA.
I - INTRODUÇÃO
orgânica e obtidas, por exemplo, pela sulfonação do poliestireno. Neste caso, é uma resina
fortemente ácida que troca H+ ou Na+ por Ca2+ ou Mg2+, responsáveis pela dureza.
Em águas usadas na higienização de equipamentos, utensílios e superfícies
contendo até 50 mg L-1 de CaCO3 recomendam-se o uso de agentes complexantes na
formulação dos detergentes. No caso da dureza ser superior a 50 mg L -1, o ideal é efetuar
troca catiônica.
Uma maneira de se determinar a concentração de cálcio e magnésio em solução
aquosa é utilizar métodos volumétricos baseados na formação de íons complexos, também
chamados de métodos complexométricos. As titulações complexométricas são baseadas
na habilidade de muitos íons metálicos em formar complexos estáveis com diferentes
ligantes. Esses métodos têm sido utilizados por mais de cem anos e são baseados em uma
particular classe de compostos de coordenação chamados quelatos.
Um quelato é produzido quando um íon metálico coordena com dois ou mais grupos
doadores de um único ligante para formar um anel heterocíclico de cinco ou seis membros.
Um ligante que tem um simples grupo doador é chamado unidentado, entretanto
aqueles que possuem dois grupos disponíveis para ligação covalente são chamados
bidentados e assim por diante.
Para aplicações analíticas, ligantes multidentados, particularmente aqueles que
possuem quatro ou seis grupos doadores são preferíveis, pois apresentam duas vantagens
sobre os unidentados.
1o.) Ligantes multidentados geralmente reagem mais completamente com cátions e por este
motivo a detecção do ponto final da titulação é melhor visualizada.
2o.) Além disso os ligantes multidentados reagem com íons metálicos em uma única etapa,
enquanto que a formação de complexos com ligantes unidentados, normalmente, envolve
duas ou mais espécies intermediárias.
O ácido etilenodiaminotetraacético conhecido como EDTA é o agente quelante mais
utilizado em complexometria, pois possui seis sítios potenciais para formar ligações com
íons metálicos. Possui quatro grupos carboxílicos e dois grupos amino, portanto é um
ligante hexadentado conforme pode ser observado na figura abaixo:
N CH2 CH2 N
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II – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Pesar analiticamente 37,2 a 37,3 g de EDTA dissódico, previamente seco em estufa a 130
C por 3 horas. Transferir quantitamente para um balão volumétrico de 1 L. Dissolver e
completar o volume com água deionizada. Recalcular a concentração da solução de EDTA,
a partir da massa pesada.
Pela diferença de volumes (V1 - V2) pode-se calcular o volume de EDTA consumido
na titulação do íon Mg2+
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Permanganimetria
Procedimento Experimental
Pese cerca de 0,1 g de oxalato de sódio, com precisão de ±0,1 mg; transfira para um
erlenmeyer de 250 mL, adicione 5 mL de ácido sulfúrico e água destilada até a marca de
100 mL e ferva a solução.
Titule a solução de oxalato adicionando o titulante gota a gota, especialmente no
início da titulação, para evitar a formação de dióxido de manganês. Observe que no início
a reação se processa lentamente. Assim, o aquecimento inicial acelera a velocidade da
reação. Calcule a concentração exata de permanganato de potássio lembrando que a
quantidade de oxalato de sódio titulado é igual a 5/2 da quantidade de permanganato de
potássio gasta na titulação. A massa molar do Na2C2O4 é 134,00 g mol-1.
1 mmol Na 2 C 2 O 4
nNa 2C2O4 0,100 g Na 2 C 2 O 4 0,746 mmol Na 2 C 2 O 4
0,13400g Na 2 C 2 O 4
2 mmol KMnO 4 1
CKMnO4 0,746 mmol Na 2 C 2 O 4 0,0199 mol KMnO 4
5 mmol Na 2 C 2 O 4 15,00 mL KMnO 4
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5 mmol H 2 O 2
nH 2O2 n mmol KMnO 4
2 mmol KMnO 4
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Introdução
Por outro lado, os íons iodeto exercem uma ação redutora sobre sistemas fortemente
oxidantes, com a formação de quantidade equivalente de iodo. O iodo liberado é então
titulado com uma solução padrão de tiossulfato de sódio. Exemplos:
A massa molar do iodo (I2) é 253,84 g mol-1; portanto para se preparar um litro de
solução 0,05 mol L-1 são necessários 12,692 g de iodo. A solubilidade do iodo em água é
de 0,335 g L-1 a 25C. Assim sendo, é impossível dissolver esta quantidade de iodo
naquele volume. O iodo é bastante solúvel em iodeto, devido à formação do íon triiodeto,
que diminui a pressão de vapor da solução resultante, diminuindo consideravelmente as
perdas por volatilização:
I2 + I-(aq) I3-(aq)
Portanto, para se preparar uma solução 0,1 mol L-1 de iodo deve-se primeiramente
adicionar certa massa de KI, dissolvê-la em certo volume de água e depois acrescentar a
massa de iodo necessária.
O iodo não é um padrão primário, assim há necessidade de ser padronizado;
geralmente utiliza-se tiossulfato de sódio penta-hidratado que reage com o iodo segundo a
reação:
2S2O32-(aq) + I2(aq) S4O62-(aq) + 2I-(aq)
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Procedimento experimental
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