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074292 A -ANÁLISE INSTRUMENTAL 2: MÉTODOS ELETROANALÍTICOS

QUINTAS-FEIRAS 800-1140h

Prof. Orlando Fatibello-Filho

1) Introdução aos Métodos Eletroanalíticos (8 h)

2) Condutometria (8 h)

3) Potenciometria e Titulações Potenciométricas (12 h)

4) Eletrogravimetria e Eletrólise (12 h)

5) Voltametria e Técnicas Relacionadas (12 h)

6) Coulometria e Titulações Coulométricas (8 h)

7) Avaliação: 2 provas P1 e P2 (8 h). Os procedimentos deavaliação contínua (PAC1, PAC2 e Relatórios R1, R2, R3 eR4) serão realizados durante o tempo normal de aula.

Avaliação

1.1 Procedimentos de Avaliação durante o período letivo: 2 (duas) Provas equivalendo a 75% da avaliação. No mínimo 3 (três) Procedimentos de Avaliação Contínua (PAC)(na forma de questões a serem resolvidas ao término de alguns tópicos) e relatórios das aulas práticas equivalendo a 25% da avaliação

1.2 Procedimentos de Recuperação de Desempenho durante o período letivo: 1 (um) procedimento de recuperação realizado após a primeira prova para 1 (um) procedimento de recuperação realizado após a primeira prova para recuperar o desempenho da primeira prova 1 (um) procedimento de recuperação realizado após a segunda prova para recuperar o desempenho na segunda prova

1.3 Procedimentos de Avaliação Complementar: Durante o período de Avaliação Complementar o aluno realizará PACs orientados pelo professor e fará uma prova geral no início do período letivo subsequente respeitando-se o prazo previsto na norma GR522/06

1)F. J. Holler, D. A. Skoog, T. A. S. R. Crouch, Princípios de análiseInstrumental , 6 ed., Trad. C. Pasquini et al, Porto Alegre, Bookman,2009.

2)G. H. Jeffery, J. Bassett, J. Mendham, R. C. Denney, Vogel - AnáliseQuímica Quantitativa, 5a. ed., Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 1992.

3)J. Wang, Analytical electrochemistry, 3th Ed., Wiley-VCH, 2006

Bibliografia

4)J. Solid State Electrom., 15(7-8), july 2011

5) http://electrochem.cwru.edu/estir/history.htm

6) K. H. Lubert, K. Kalcher, Electroanalysis, 22, 1937 (2010)

7) Artigos diversos

Energia Elétrica

Células não eletrolíticas (galvânicas)

Processos espontâneos

Células eletrolíticas

Processos não espontâneos

5

Energia Química

espontâneos

∆G o < 0∆Eo > 0

∆Go > 0∆Eo < 0

PotenciometriaI ~ 0

Amperometria; Coulometria;Polarografia/Voltametria;Eletrogravimetria I > 0

Algumas vantagens dos métodos eletroanalíticos

1)Determinação (in loco) do analito diretamente na amostra sem a

necessidade de separação ou pré-tratamento

2)Amostras coloridas e com material em suspensão

3)Determinações rápidas e simultâneas de analitos3)Determinações rápidas e simultâneas de analitos

4)Especiação química

5)Altamente sensíveis e de custo relativo baixo

Tabela-As realizações/inventos mais importantes em eletroquímica/eletroanalítica

I

Thales de Mileto Eletricidade (Grego: âmbar, uma resina

vegetal)

625-547 AC

Willian Gilbert Fenômenomagnético/elétrico

1600

Otto von Guericke Máquina de fricção/bola de enxofre

1660

Inventor Invento/termo ano

1. Introdução: Os primórdios da eletroquímica

Francis Hauksbee Máquina de fricção/bola vidro

1719

Pieter van Musschenbroek deLeyden (Holanda)

Jarro de Leyden 1744

Luigi Galvani Eletricidade animal 1772-1791

Alessandro Volta Pilha 1800

Willian Nicholson e Anthony Carlisle

1ª. Pilha inglesa e eletrólise da água

1800

Tales de Mileto (636-546 ac): friccionando âmbar (resina

natural) com lã ele adquiria propriedades de atrair fragmentos de

palha ⇒ hoje: Eletricidade estática (âmbar do grego: elektron,

nasceu a palavra eletricidade).

Introdução: Os primórdios da eletroquímica

Fig. Willian Gilbert (1544-1603) e seu livro De Magnete (estudos fenômenoselétricos e magnéticos) e aparece o termo eletricidade.

Otto von Guericke (1602-1686): inventou a primeira máquina

para produzir eletricidade: uma esfera de enxofre fundido dotada

de eixo e dispositivo mecânico para imprimir movimento de

rotação.

Os primórdios da eletroquímica


Fig. Máquina de fricção elétrica (gerador de energia eletrostática) de Francis Hauksbee (1660-1713)


Fig. Pieter van Musschenbroek (1692-1761) de Leyden (Holanda) e seu jarro(garrafa)


Luigi Galvani (1737-1798): Professor de anatomia naUniversidade de Bolonha

Estimulação de nervos e músculos de rã com fontesde corrente elétrica (jarro de Leyden, geradoreseletrostáticos) ou natural : raios!

Eletricidade animal: contração da musculatura com escalpelo +bandeja de zinco


Fig. Outros experimentos de Luigi Galvani


Em 1800, Alessando G. A. A. Volta (1745-1827) anunciou a Pilha Voltaica

Universidade de Pávia


Fig. Carta de Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta enviada para a opresidente da Royal Society em 20 de março de 1800 mas só publicada emsetembro na Philosophical Transactions setembro devida a guerra entre a França eInglaterra.


M. Tolentino & R. C. Rocha-Filho, Quim. Nova na Escola, 11, 35 (2000)


J. Chem. Ed. 68(8), 665 (1991)


Fig. Ilustração de uma bateria da Royal Society of Chemistry


Humphry Davy (1778-1829) junto comseu assistente Michael Faradayestabeleceram as bases da eletroquímica

Davy empregou a bateria daRSC para eletrolisar soluçõesde sais e isolar diversosde sais e isolar diversoselementos: Na, K, Mg, Ca, Bae Sr


Michael Faraday (1791-1867) Leis da Eletroquímica, Eletrodo, Eletrólito e Íon


Fig. a) Michael Faraday , b) William Whewell e c) Nomenclatura usada em células eletroquímicas

Walther Hermann Nernst (1864-1941)

Os primórdios da eletroquímica/eletroanalítica

1889: Equação de Nernst

E= Eo + 0,059/n log [ox]/[red] a 25 oC

Potenciometria


pHmetro Beckman modelo G (1936)


Jaroslav Heyrovský (1890-1967): polarógrafo 1922

J. Heyrovsky, Masuzo Shikata e oprimeiro polarógrafo com registrofotográfico (1924)

J. Heyrovský, M. Shikata, Rec. Trav. Chim. Pays-Bas, 44, 496, 1925.


Figura. Polarógrafo de J. Heyrovsky (1922)

Figura. Polarógrafo de J. Heyrovsky &M. Shikata (1924)

Os primórdios da eletroanalítica

Izaak Maurits Kolthoff (1894-1993) e colaboradores (e.g. J.Lingane, H. Laitinen, D. Hume, J. Jordan, S. Bruckenstein)introduziram e divulgaram a técnica nos EUA, além datitulação amperométrica (anos 30).

Os primórdios da eletroanalítica na América

Heinrich Rheinboldt (1892-1955)

O Pioneiro no Brasil

Painel cerâmico no IQ-USP, em que Heinrich Rheinboldt contempla sua obra

Gutz, I.G.R., Química Eletroanalítica no Planalto de Piratininga-Apreciação deum Quarto de Século e Perspectivas , 25 a RASBQ (2002).

Nascido em 1892, chegou ao Brasil em 1934, à convite do governo do

Estado de São Paulo, para organizar e dirigir a seção de Química da

recém criada FFCL-USP.

Superou todas as dificuldades e se manteve à frente da instituição até

1955, quando faleceu.

Orientou 15 teses de doutoramento. Os nomes mais conhecidos são:

Rheinboldt- O Pioneiro

Simão Mathias Paschoal Senise Giuseppi Cilento

Ernesto Giesbrecht Waldemar Saffioti Marco A. Cechini

Luiz R.M. Pitombo Nicola Petragnani Geraldo Vicentini

Publicou 142 trabalhos científicos + 22 de caráter histórico +10 de

caráter didático + 5 livros.

Paschoal Senise foi o 1 o discípulo de Rheinboldt a

abraçar a Química Analítica, seguido por Pitombo.

Aperfeiçoou-se por 2½ anos nos EUA com:

P.W. West (química analítica “clássica”)

e P. Delahay (eletroquim./eletroanalítica)

Retornou em 1952 e orientou as teses de:

Primórdios da Eletroanalítica no Planalto de Piratininga

Lilia Sant’Agostino

Eduardo Neves

Ruth Leme

Jaim Lichtig

Sérgio Massaro

Franco Levi

Oswaldo Godinho

Alcídio Abrão

Lourdes Gonçalves

Ana R. KucinskyPaschoal Senise (em 1985)

Gutz, I.G.R., Química Eletroanalítica no Planalto de Piratininga-Apreciação de

um Quarto de Século e Perspectivas , 25 a RASBQ (2002).

Title: A POLAROGRAPHIC STUDY OF THALLIUM PYROPHOSPHATE COMPLEXES

Author(s): SENISE, P., DELAHAY, P.

Source: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 74 (23): 6128-6130 1952

Document Type: Note

O primeiro trabalho

Language: English

O primeiro polarógrafo manual de que tem notícia no Planalto foi

montado pelo Prof. Raphael Faro Neto, da Faculdade de Ciências

Farmacêuticas – USP, em 1952, conforme registra sua tese de cátedra:

O primeiro polarógrafo brasileiro

Livros importantes em português

Ivo Giolito, 2a ed, 1980

Otto Alcides Ohlweiller 1a edição é de 1981

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