apostila química analitica quantitativa

Anlise Qumica

LABORATRIO QUMICO Apesar do grande desenvolvimento terico da Qumica, ela continua a ser uma cincia eminentemente experimental; da a importncia das aulas prticas de Qumica. A experincia treina o aluno no uso de mtodos, tcnicas e instrumentos de laboratrio e permite a aplicao dos conceitos tericos aprendidos. O laboratrio Qumico o lugar privilegiado para a realizao de experimentos, possuindo instalaes de gua, luz e gs de fcil acesso em todas as bancadas. Possui ainda local especial para manipulao das substncias txicas (a capela), que dispe de sistema prprio de exausto de gases. O laboratrio um local onde h um grande nmero de equipamentos e reagentes que possuem os mais variados nveis de toxidez. Este um local bastante vulnervel a acidentes, desde que no se trabalhe com as devidas precaues. Abaixo, apresentamos alguns cuidados que devem ser observados, para a realizao das prticas, de modo a minimizar os riscos de acidentes. ANTES, DURANTE E APS O EXPERIMENTO No se entra num laboratrio sem um objetivo especfico, portanto necessrio uma preparao prvia ao laboratrio: O que vou fazer? Com que objetivo? Quais os princpios qumicos envolvidos nesta atividade? Durante a realizao dos experimentos necessria anotaes dos fenmenos observados, das massas e volumes utilizados, tempo decorrido, condies iniciais e finais do sistema, portanto um caderno deve ser usado especialmente para o laboratrio. Este caderno de laboratrio possibilitar uma descrio precisa das atividades de laboratrio. No confie em sua memria, tudo deve ser anotado. Aps o experimento vem o trabalho de compilao das etapas anteriores atravs de um relatrio. O relatrio um modo de comunicao escrita de cunho cientfico sobre o trabalho laboratorial realizado. Pr-laboratrio 1. Estude os conceitos tericos envolvidos, leia com ateno o roteiro da prtica e tire todas as dvidas. 2. Obtenha as propriedades qumicas, fsicas e toxicolgicas dos reagentes a serem utilizados. Essas instrues so encontradas no rtulo do reagente.

AULA PRTICA1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. O laboratrio um local de trabalho srio; portanto, evite brincadeiras que dispersem sua ateno e de seus colegas. O cuidado e aplicao de medidas de segurana responsabilidade de cada indivduo; cada um deve precaver-se contra perigos devido a seu prprio trabalho e ao dos outros. Consulte o professor sempre que tiver dvidas ou ocorrer algo inesperado ou anormal. Faa apenas a experincia prevista; qualquer atividade extra no deve ser realizada sem a prvia consulta ao professor. No cheire, toque ou prove qualquer reagente. Lembre-se que a contaminao ocorre por inalao e/ou ingesto e/ou absoro pela pele. No fume, coma ou beba no laboratrio. Nunca deixe o bico de Bunsen aceso quando no estiver usando. No use substncias inflamveis prximo a chama. Trabalhe com cuidado com substncias txicas e corrosivas, como cidos, lcalis e solventes. Todo material txico e/ou que exale vapor deve ser usado na capela. Leia com ateno o rtulo do frasco de reagente antes de us-lo para certificar-se que o frasco certo. Todo frasco contendo reagentes, amostras e solues devem ser devidamente etiquetados (identificao do material e do responsvel e data).

PARA SUA SEGURANA, INDISPENSVEL O USO DE EPIS DURANTE AS AULAS PRTICAS.

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Marcelo Antunes Gauto

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8. 9. 10.

No contamine os reagentes, voltando o reagente no utilizado ao frasco original ou usando esptulas e pipetas sujas ou molhadas. Experimentos em andamento devem apresentar anotaes indicando o procedimento em caso de acidente. No utilize material de vidro quebrado, rachado ou com defeito, principalmente para aquecimento ou em sistemas com vcuo. Enxugue e lave qualquer local onde cair reagente. Nunca jogue papis, fsforo ou qualquer slido na pia.

Ps-laboratrio 1. Lave todo o material logo aps o trmino da experincia, pois conhecendo a natureza do resduo pode-se usar o processo adequado de limpeza. 2. Guarde todo o equipamento e vidraria. Guarde todos os frascos de reagentes, no os deixe nas bancadas ou capelas. Desligue todos os aparelhos e lmpadas e feche as torneiras de gs. Tcnicas de Volumetria necessrio que qualquer pessoa que trabalhe em laboratrios de qumica analtica saiba distinguir e usar convenientemente cada equipamento volumtrico, de modo a reduzir ao mnimo o erro nas anlises. Em um laboratrio so basicamente dois os tipos de frascos volumtricos disponveis, a saber: aqueles calibrados para conter um certo volume, o qual se transferido no o ser totalmente (exibem a sigla TC, to contain, gravada no vidro) e aqueles calibrados para transferir um determinado volume (exibem a sigla TD, to deliver, gravada no vidro, dentro de certos limites de preciso. Em trabalhos de laboratrio, as medidas de volume aproximadas so efetuadas, na quase totalidade dos casos, com provetas graduadas; as de modo muito grosseiro, com bqueres com escala e as medidas volumtricas, chamadas precisas, com aparelhos volumtricos (Figuras 4a e 4b).

Aparelhos volumtricos: A prtica de anlise volumtrica requer a medida de volumes lquidos com elevada preciso. Para efetuar tais medidas so empregados vrios tipos de aparelhos, que podem ser classificados em duas categorias:PARA SUA SEGURANA, INDISPENSVEL O USO DE EPIS DURANTE AS AULAS PRTICAS.

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a) Aparelhos calibrados para dar escoamento a determinados volumes (TD). b) Aparelhos calibrados para conter um volume lquido (TC). Na classe a esto contidas as pipetas e as buretas e, na classe b, esto includos os bales volumtricos (Figura 4b). A medida de volumes lquidos com qualquer dos referidos aparelhos est sujeita a uma srie de erros devido s seguintes causas: a) b) c) d) Ao da tenso superficial sobre as superfcies lquidas; Dilataes e contraes provocadas pelas variaes de temperatura; Imperfeita calibrao dos aparelhos volumtricos; Erros de paralaxe.

A leitura de volume de lquidos claros deve ser feita pela parte inferior do menisco e a de lquidos escuros pela parte superior, como mostra a Figura 4c, para que sejam evitados os erros de paralaxe.


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Aparelhos Volumtricos 1. Bales volumtricos: Os bales volumtricos so bales de fundo chato e gargalo comprido, calibrados para conter determinados volumes lquidos (Figura 4d). Os bales volumtricos so providos de rolhas esmerilhadas de vidro ou de polietileno. O trao de referncia marcando o volume pelo qual o balo volumtrico foi calibrado gravado sobre a meia-altura do gargalo (bulbo). A distncia entre o trao de referncia e a boca do gargalo deve ser relativamente grande para permitir a fcil agitao do lquido (a soluo deve ser bem homogeneizada), depois de ser completado o volume at a marca. O trao de referncia gravado sob a forma de uma linha circular, tal que, por ocasio da observao, o plano tangente superfcie inferior do menisco tem que coincidir com o plano do crculo de referncia. Os bales volumtricos so construdos para conter volumes diversos; os mais usados so os de 50, 100, 200, 500, 1000, 2000 mL. Os bales volumtricos so especialmente usados na preparao de solues de concentrao conhecida. Para se preparar uma soluo em um balo volumtrico, transfere-se* ao mesmo, o soluto ou a soluo a ser diluda. Adiciona-se, a seguir, solvente at cerca de 3/4 da capacidade total do balo. Misturam-se os componentes e deixa-se em repouso at atingir a temperatura ambiente, tendo-se o cuidado de no segurar o balo pelo bulbo. Adiciona-se solvente at acertar o menisco, isto , at o nvel do lquido coincidir com a marca no gargalo. As ltimas pores do solvente devem ser adicionadas com um conta-gotas, lentamente, e no devem ficar gotas presas no gargalo. O ajustamento do menisco ao trao de referncia dever ser feito com a maior preciso possvel. Fecha-se bem o balo e vira-se o mesmo de cabea para baixo, vrias vezes, agitando-o, para homogeneizar o seu contedo. Antes de ser usado, o balo volumtrico deve ser bem lavado com detergente e bem enxaguado. Raramente eles precisam ser secos. Se for necessria a secagem, esta deve ser feita com o balo emborcado de cabea para baixo. A colocao de um tubo de vidro ligado a uma trompa de vcuo dentro do balo pode ser feita para acelerar o processo de secagem.

*Transferncia quantitativa de lquido para um balo volumtrico. Quando estamos preparando uma soluo padro, toda e qualquer perda de soluto acarretar em erros na anlise. Por isso, devemos ter o mximo de cuidado para no ocorrer perdas de massa nos processos de transferncias de um frasco para outro. Caso seja necessrio, insira um funil no balo volumtrico. Use um basto de vidro para direcionar o fluxo do lquido do bquer para o funil. Retire a ltima gota de lquido do bquer com a ajuda do basto de vidro. Enxge tanto o basto como o interior do bquer com o solvente e transfira a "gua de enxge" para o balo volumtrico. Repita este processo de enxge pelo menos duas vezes mais.2. Pipetas: Existem duas espcies de pipetas: a) Pipetas volumtricas ou de transferncia, construdas para dar escoamento, a um determinado volume (Fig. 4e-1). b) Pipetas graduadas ou cilndricas que servem para escoar volumes variveis de lquidos (Fig. 4e-2). As pipetas volumtricas so constitudas por um tubo de vidro com um bulbo na parte central. O trao de referncia gravado na parte do tubo acima do bulbo. A extremidade inferior afilada e o orifcio deve ser ajustado de modo que o escoamento no se processe rpido demais, o que faria com que pequenas diferenas de tempo de escoamento ocasionassem erros apreciveis. As pipetas volumtricas so construdas com as capacidades de 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100 e 200 mL, sendo de uso mais freqente as de 10, 25 e 50 mL.


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As pipetas graduadas consistem de um tubo de vidro estreito, geralmente graduado em 0,1mL. So usadas para medir pequenos volumes lquidos. Encontram pouca aplicao sempre que se quer medir volumes lquidos com elevada preciso. Tm a vantagem de se poder medir volumes variveis. Para se encher uma pipeta, coloca-se a ponta da mesma no lquido e faz-se a suco com a pra de suco (evitar usar a boca para pipetagem em laboratrios). Deve-se ter o cuidado em manter a ponta da mesma sempre abaixo do nvel da soluo do lquido. Caso contrrio, ao se fazer a suco, o lquido alcana a pra de suco ou a boca. A suco deve ser feita at o lquido ultrapassar o trao de referncia. Feito isto, tapa-se a pipeta com o dedo indicador (ligeiramente mido), caso no se esteja usando a pra de suco, e deixa-se escoar o lquido lentamente at o trao de referncia (zero). O ajustamento deve ser feito de maneira a evitar erros de paralaxe. Os lquidos que desprendem vapores txicos e os lquidos corrosivos devem sempre serem introduzidos na pipeta, atravs de pras de suco. Para escoar os lquidos, deve-se colocar a pipeta na posio vertical, com a ponta encostada na parede do recipiente que vai receber o lquido; caso esteja usando a boca na pipetagem (tcnica desaconselhvel), levanta-se o dedo indicador at que o lquido escoe totalmente. Esperam-se 15 ou 20 segundos e retira-se a gota aderida a ponta da pipeta, encostando-a parede do recipiente (Figura 4f).

i) Pipetas com escoamento total: contm duas faixas na parte superior, indicando que as mesmas so calibradas para - assoprando-se at a ultima gota - liberar sua capacidade total. ii) Pipetas com esgotamento parcial: contm na parte superior uma faixa estreita que as diferencia das pipetas de escoamento total. No precisa ser assoprada (vide figura 4f- letra d).


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3-Buretas As buretas servem para dar escoamento a volumes variveis de lquidos. So constitudas de tubos de vidro uniformemente calibrados, graduados em 1mL e 0,1 mL. So providas de dispositivos, torneiras de vidro ou polietileno entre o tubo graduado e sua ponta afilada, que permitem o fcil controle de escoamento As buretas podem ser dispostas em suportes universais contendo mufas (Figura 4g). As buretas de uso mais constantes so as de 50 mL, graduadas em dcimos de mL; tambm so muito usadas as de 25 mL. Nos trabalhos de escala semimicro, so freqentemente usadas as buretas de 5 e 10 mL, graduadas em 0,01 ou 0,02mL. Para o uso com solues que possam sofrer o efeito da luz, so recomendadas buretas de vidro castanho. As torneiras das buretas, quando forem de vidro, devem ser levemente lubrificadas para que possam ser manipuladas com mais facilidade. Serve para este fim uma mistura de partes iguais de vaselina e cera de abelhas; misturas especiais so encontradas no comrcio. RECOMENDAES PARA USO DA BURETA a) A bureta limpa e vazia deve ser fixada em um suporte na posio vertical. b) Antes de se usar um reagente lquido, deve-se agitar o frasco que o contm, pois no raro haver na parte superior do mesmo, gotas de gua condensada. c) A bureta deve ser lavada, pelo menos uma vez, com uma poro de 5 mL do reagente em questo, o qual dever ser adicionado por meio de um funil, em buretas que no possuam gargalo especial; cada poro deixada escoar completamente antes da adio da seguinte. d) Enche-se ento a bureta at um pouco acima do zero da escala e remove-se o funil. e) Abre-se a torneira para encher a ponta ou expulsar todo o ar e, deixa-se escoar o lquido, at que a parte inferior do menisco coincida exatamente com a diviso zero (Figura 4g). Quando se calibra a


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bureta (acerto do zero) deve-se tomar o cuidado de eliminar todas as bolhas de ar que possam existir. f) Coloca-se o frasco que vai receber o lquido sob a bureta e deixa-se lquido escoar, gota a gota, geralmente a uma velocidade no superior a 10 mL por minuto. Controla-se a torneira da bureta com a mo esquerda (Figura 4h). Aps o escoamento da quantidade necessria de lquido, espera-se de 10 a 20 segundos e l-se o volume retirado. o

Notas:1. Se ainda no estiver habituado com uma titulao, aconselhvel preparar uma amostra extra. Nenhum cuidado tomado neste caso, j que sua funo a de determinar somente o valor aproximado do ponto final da titulao. Este procedimento de sacrificar uma amostra freqentemente resulta em ganho no tempo total de anlise. 2. Adies menores do que uma gota podem ser feitas permitindo que um pequeno volume de titulante forme-se na ponta da bureta (na forma de uma gota suspensa) e ento encosta-se a ponta na parede interna do erlen. Esta gota ento combinada com o resto do lquido, como descreve a nota 3. Este procedimento chamado de tcnica da meia-gota. 3. Ao invs de ser enxaguado perto do ponto final da titulao, o erlen pode ser inclinado e rodado de forma que o lquido capture qualquer gota que fique aderida nas paredes internas do erlen.


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PREPARO E PADRONIZAO DE SOLUES Em anlise volumtrica, a concentrao ou massa da amostra determinada a partir do volume da soluo titulante de concentrao conhecida. Qualquer erro na concentrao da soluo titulante levar a um erro na anlise. O processo da adio da soluo padro at que a reao esteja completa chamado de titulao. O reagente de concentrao exatamente conhecida chamado de titulante e a substncia a ser determinada chamada titulada. Sabendo-se qual a quantidade da soluo padro necessria para reagir totalmente com a amostra e a reao qumica envolvida calcula-se a concentrao da substncia analisada. O ponto exato onde reao completa chamado de ponto de equivalncia ou ponto final terico. O trmino da titulao percebido por alguma modificao fsica provocada pela prpria soluo ou pela adio de um reagente auxiliar, conhecido como indicador. O ponto em que isto ocorre o ponto final da titulao. A determinao da concentrao do titulante deve ser realizada, preferencialmente, atravs do mesmo mtodo que ser aplicado na anlise, neste caso a titulao de neutralizao, mas ela aplica-se s outras volumetrias, gravimetria e mtodos instrumentais. Em qualquer reao estequiomtrica, o nmero de equivalentes dos reagentes devem ser iguais. Partindo-se desse princpio, temos: A + B C, onde A a amostra e B o titulante neqA = neqB mA/EqA = NB . VB ou NA . VA = NB . VB, dependendo se foi realizada a medida de massa da amostra ou volume de uma soluo desta. A soluo padro a ser usada em uma anlise volumtrica deve ser cuidadosamente preparada pois, caso contrrio, a determinao resultar em erros. A preparao dessas solues requer direta ou indiretamente, o uso de um reagente quimicamente puro e com composio perfeitamente definida. Os reagentes com essas caractersticas so chamados de padres primrios. Substncias padres primrios: Uma substncia padro primrio deve satisfazer os seguintes requisitos: a) Deve ser de fcil obteno, purificao, secagem (preferivelmente a 110-120C), preservao no estado de pureza (este requisito no geralmente satisfeito pelas substncias hidratadas, porque difcil de remover completamente a umidade superficial sem que haja uma decomposio parcial). b) A substncia deve ser inaltervel ao ar durante a pesagem; esta condio implica que no seja higroscpico, nem oxidvel ao ar, nem afetada pelo dixido de carbono. O padro dever manter a sua composio imutvel durante o armazenamento. c) A determinao de impurezas deve ser possvel e no deve, em geral, exceder a 0,01- 0,02%. d) A substncia dever ser prontamente solvel sob as condies em que utilizada. e) A reao com o soluo dever ser estequiomtrica e praticamente instantnea. O Erro de titulao dever ser desprezvel, ou de fcil determinao. Preparo de uma soluo padro do tipo direto de Na2CO3 0,05mol/L Introduo: o carbonato de sdio um padro primrio muito utilizado para padronizao de solues cidas. O seu peso molecular de 106g/mol. O referido carbonato para fins analticos contm umidade, devendo ser dessecado por meio de aquecimento com o cuidado para que no haja rompimento de suas ligaes e produo de gs carbnico: Na2CO3 + aquecimento a 300 Na2O + CO2


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Procedimento Pesar, com mxima exatido, 5,3000g de carbonato de sdio anidro PA, previamente dessecado a 200C, durante 1 hora. Transferir para um bquer e dissolver bem com gua deionizada e, em seguida, transferir para um balo de 1 litro, evitando qualquer perda, com inmeras guas de lavagens. Preparo de uma soluo padro do tipo indireto de HCl 0.1mol/L Determinar o volume necessrio de HCl concentrado (d = 1,15g/cm3 e T= 30%) para preparar 250mL de soluo 0,1M de HCl. Despejar lentamente o volume de HCl calculado sobre um pouco de gua deionizada em um balo volumtrico de 250mL de capacidade. Completar o volume at a marca com gua deionizada. Homogeneizar a soluo conforme tcnica adequada citada anteriormente, ou em caso de dvida solicite ajuda do professor. Transferir a soluo quantitativamente para o frasco reagente** para posterior padronizao.

**Transferncia quantitativa

para frasco reagente: abrimos aqui um parnteses para fornecer algumas informaes a respeito das transferncias de solues prontas para frascos reagentes, j que iremos muitas vezes, durante este curso, realizar tal procedimento. Os frascos utilizados para acondicionar as solues preparadas so geralmente frascos de vidro na cor mbar providos ou no de batoque (uma proteo plstica colocada antes da tampa nos frascos, para uma melhor vedao). O frasco deve ser previamente lavado com detergente e enxaguado com gua da torneira. Aps, lava-se com pelo menos trs pores de gua deionizada o interior do frasco. - Transferindo uma soluo padro: se a soluo do balo volumtrico que temos que transferir for uma soluo padro, devemos contaminar o interior do frasco reagente com, no mnimo, trs pores da soluo. Normalmente, gasta-se para tal, um volume de soluo correspondente ao que est no gargalo do balo. - Transferindo uma soluo a ser padronizada: se no balo houver uma soluo que iremos padronizar posteriormente, podemos transferir o contedo do balo com o frasco reagente umidecido com gua deionizada, sem que acarrete erros futuros, j que iremos padronizar esta soluo. Ao final, devemos rotular o frasco reagente, indicando o nome da soluo preparada, sua concentrao exata (soluo padro) ou aproximada (soluo a ser padronizada), o nome do preparador e a data em que foi produzida. Padronizao: Com Pipeta volumtrica, pipetar 10mL de Na2CO3 0,05M, exatamente medidos, e transferir para um frasco de erlenmeyer e acrescentar uma gota de alaranjado de metila. O alaranjado de metila (conhecido tambm como metilorange) em meio alcalino fica com cor amarela e em meio cido fica com cor avermelhada. Colocar na bureta o HCl 0,1M a ser padronizado, tendo o cuidado de lavar a bureta com pores de 5mL de HCl e no deixar bolhas de ar no bico da bureta. Gotejar o cido no erlenmeyer sob constante agitao. O HCl em contato com o carbonato vai nos dar a seguinte reao: 2HCl + Na2CO3 2NaCl + H2CO3 Gotejar HCl at que a colorao comece a desviar da inicial, o ponto de equivalncia ainda no foi alcanado. A presena de H2CO3 (cido carbnico) na reao antecipa o ponto final, ento deve-se ferver a soluo durante dois minutos com a finalidade de romper o cido carbnico em H2O e CO2. H2CO3 H2O + CO2 Esfriar a soluo em gua corrente e continuar a titulao at que a colorao comece a desviar para um alaranjado mais escuro. Anotar o volume de HCl gasto e repetir o procedimento porPARA SUA SEGURANA, INDISPENSVEL O USO DE EPIS DURANTE AS AULAS PRTICAS.

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mais duas vezes, no mnimo. Calcular a molaridade do HCl por intermdio da equao da diluio usando a mdia aritmtica dos valores mais prximos. Preparo de uma soluo padro do tipo indireto de NaOH 0,1mol/L Determine a massa de NaOH necessria para preparar 250mL de soluo 0,1M. Despeje o contedo de NaOH pesado para um erlenmeyer contendo pequena quantidade de gua deionizada e, ento, dissolva bem com o auxlio do basto de vidro. Transferir quantitativamente a soluo para dentro de um balo de 250mL e completar marca com gua deionizada. Homogeneizar conforme tcnica descrita pelo professor. Aps, transferir a soluo para um frasco previamente limpo e rotular. Padronizao: Com pipeta volumtrica, pipetar 10mL de soluo padro de HCl 0,1M preparada anteriormente e transferir para um erlenmeyer limpo e acrescentar 3 gotas de fenolftalena. A fenolftalena em meio cido fica incolor, enquanto em meio alcalino adquire colorao rsea (solicite explicao do professor para entender melhor). Titular o contedo do erlenmeyer, colocando o NaOH na bureta. O ponto final evidenciado pelo aparecimento de uma leve cor rsea persistente por mais de 30 segundos. Caso seja obtida uma colorao muito forte, despreze a amostra. Anotar o volume de NaOH gasto e calcular a molaridade da soluo atravs da equao fundamental da anlise volumtrica (M1V1 = M2V2). Questes 1) O que soluo padro? Por que nem todas as solues so padres? 2) O que padronizao? Quando ela necessria? 3) O que padro primrio? Quais os requisitos para que uma substncia seja um padro primrio? Por que preciso sec-lo antes de sua utilizao? 4) Por que NaOH e HCl no so padres primrios? 5) O que transferncia quantitativa? 6) Quais dos equipamentos utilizados nestas prticas devem estar necessariamente seco: esptula, recipiente de pesagem, balo volumtrico, basto de vidro, funil, pipeta, erlenmeyer e bureta. 7) Quais so as fontes de erros no preparo e padronizao de solues?


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Determinao do teor de cido actico no vinagreO cido actico e um cido fraco, Ka de 1,8 x 10-5, apresenta-se como um lquido incolor, com odor caracterstico de vinagre. totalmente solvel em gua, lcool etlico e na maioria dos solventes orgnicos, amplamente usado em qumica industrial na forma de cido actico glacial 99,8% (m/m) densidade 1,053 g/mL ou em solues de diferentes concentraes. Na indstria alimentcia consumido como vinagre, que uma soluo diluda de cido actico glacial (3,5 a 8% m/v). Procedimento: - Colocar com auxlio de uma pipeta volumtrica, 10 mL de vinagre em balo volumtrico de 100,0 mL e diluir at a marca com gua deionizada; - Retirar uma alquota de 10,0 mL com uma pipeta calibrada e transferir para um erlenmeyer de 125 mL; - Adicionar aproximadamente 20 mL de gua destilada no erlenmeyer; - Adicionar 3 a 5 gotas do indicador fenolftalena; - Titular esta mistura com uma soluo padro de NaOH 0,1 mol/L contida numa bureta, com agitao at a aparecimento de um leve rseo persistente na soluo do erlenmeyer; - Anote o volume gasto na titulao; - Repetir o procedimento para outra alquota de vinagre e calcular o teor mdio de acido actico no vinagre; - Repita o mesmo procedimento para outras alquotas de vinagre. Questes: 1) 2) 3) 4) 5) Escreva as equaes correspondentes s reaes observadas. Calcular a molaridade do cido actico utilizando M1V1=M2V2 Calcule a concentrao, em g/L do cido actico no vinagre. Qual o teor de cido actico no vinagre analisado? possvel usar o alaranjado de metila como indicador nesta titulao de vinagre? Elabore uma explicao. 6) Suponha que uma soluo de cido clordrico consome a mesma quantidade de uma soluo padro de NaOH por unidade de volume que um vinagre comercial. Ignorando o aspecto da diferena no gosto, porque seria inaceitvel o uso de cido clordrico no preparo de um molho de salada.


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Determinao da acidez total de vinhosSabe-se que a acidez dos vinhos se deve a presena de cidos como o tartrico, mlico e ctrico, entre os mais importantes. Estes cidos garantem a conservao do vinho bem como outras caractersticas de suma importncia. O grau de acidez est tambm relacionado com a acidez total titulvel, o pH, a quantidade de cidos dissociados e no dissociados, e a quantidade relativa de cada um dos cidos presentes. Dentro dos padres comerciais, a acidez do sumo fica no intervalo de 0,6 a 0,9% (expresso como a quantidade de cido tartrico por 100mL de sumo ou vinho). Os vinhos doces tm acidez no intervalo de 0,4 a 0,65%. Na fabricao do vinho importante saber a acidez titulvel do mosto para poder determinar a quantidade correta de dixido de enxofre que ser adicionada e tambm decidir se ou no necessria uma correo da acidez. Esta determinao est sujeita interferncia do CO2 dissolvido. Este erro pode ser minimizado diluindo o vinho com gua quente, prximo da fervura, e depois deixando esfriar at a temperatura ambiente antes de titular. Geralmente esse erro pequeno. Procedimento: Transferir 25mL de um vinho branco seco para um erlenmeyer de 250mL. Adicionar 100mL de gua deionizada e 5 gotas de soluo alcolica de fenolftalena a 1%. Titular com uma soluo padro de NaOH 0,1M. O ponto final indicado pela permanncia de uma leve cor rsea por mais de 30 segundos. Repetir o procedimento acima para o vinho tinto, com o cuidado de que o ponto final evidenciado pelo aparecimento de uma cor cinza-esverdeada. A acidez titulvel do vinho normalmente expressa em cido tartrico %(m/v); massa molar do C2H4O2(COOH)2 = 150,09g/mol. Lembrar que o cido tartrico tem dois hidrognios titulveis at a viragem da fenolftalena. cido tartrico (g/100mL) = (Vb) . (CNaOH) . (150,09) . (100) (1000) . 2 . (Vam) onde: Vb o volume, em mL, da soluo de NaOH usada na titulao CNaOH a concentrao da soluo de NaOH, em mol/L. Vam o volume, em mL, da amostra titulada


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Determinao do teor de cido ctrico no suco dos frutos ctricosProcedimento: Espremer os frutos ctricos de maneira a obter seu suco para anlise. De posse do suco, retirar uma alquota de 2mL e transferir para um erlenmeyer de 125mL. Adicionar 5mL de gua deionizada e 2 gotas de fenolftalena. Titular com NaOH 0,1mol/L preparado anteriormente at o aparecimento de uma leve colorao rsea persistente. Fruto Volume de NaOH gasto Teor de cido ctrico

Reao que ocorre no processo:

Clculos: 1) Quantidade de cido ctrico 1mL de NaOH 0.007g c. Ctrico XmL Yg de c. Ctrico 2) Teor de cido ctrico presente na amostra 2mL suco Yg de c. Ctrico 100mL suco Zg c. Ctrico


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RETROTITULAO Uma titulao consiste na determinao da quantidade de uma espcie qumica (substncia ou on) em soluo, medindo-se a quantidade de um reagente (de concentrao conhecida) necessria para reagir completamente com a espcie qumica. Entretanto, algumas vezes, a espcie qumica em soluo ou a reao utilizada tem caractersticas que no recomendam a titulao direta desse modo. o que ocorre com o hidrxido de magnsio, que, por ser pouco solvel, faz com que a determinao do ponto de equivalncia seja difcil. Para evitar este problema, o procedimento adotado fazer com que a reao de neutralizao do hidrxido de magnsio ocorra totalmente atravs de uma quantidade excessiva (perfeitamente conhecida) de soluo cida padro. Em seguida, o excesso de cido (que no reagiu com o hidrxido de magnsio) titulado com uma soluo bsica padro. Esse procedimento de determinao da quantidade em excesso conhecido como RETROTITULAO. A seguir, est descrito sucintamente o princpio do mtodo: amostra adicionado excesso (Va) de soluo padro de cido (Ma), ocorrendo a seguinte reao: Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O + HClexc O excesso de cido titulado com soluo padro de NaOH: HClexc + NaOH NaCl + H2O Conhecendo-se o nmero de moles total de cido (na) adicionado e o nmero de moles em excesso (naexc), determina-se o nmero de moles que reagiu (nar) com o Mg(OH)2, atravs da regra de trs: 1mol Mg(OH)2 2 mol HCl nMg(OH)2 mol Mg(OH)2 nar mol HCl 2.nMg(OH)2 = 1.nar mol HCl nar = na - naexc naexc = nNaOH = MNaOH . VNaOH na = Ma .Va onde MNaOH e VNaOH so a concentrao e o volume de NaOH gastos na titulao. nMg(OH)2 = 1/2(Ma .Va - MNaOH . VNaOH) % Mg(OH)2 = [(nMg(OH)2 . PM Mg(OH)2)/massa da amostra].100 Procedimento: Agitar vigorosamente o frasco de leite de magnsia. Pesar imediatamente, com o auxlio de um conta gotas, no mais que 1,0g da amostra em um bquer. Adicionar, com uma pipeta volumtrica de 25mL, exatamente 50mL de soluo padro de HCl 0,1 mol/L, em duas etapas, e agitar com basto at dissolver completamente, tomando cuidado para que no haja perda. Usando no mximo 25mL de gua, transferir quantitativamente a amostra para um erlenmeyer de 250mL. Adicionar 3 gotas de fenolftalena ou vermelho de metila e titular com soluo padro de NaOH 0,1 mol/L. Repetir o procedimento pelo menos mais uma vez. Calcular a porcentagem de hidrxido de magnsio no leite de magnsia


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Anlise Qumica

Questes: 1) Qual a diferena entre amostra homogneas e heterogneas? D um exemplo de cada uma. 2) Por que necessrio realizar a abertura da amostra por dissoluo com cido em lugar de realizar a titulao diretamente na amostra? 3) O que titulao direta? E retrotitulao ou titulao de retorno?


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VOLUMETRIA DE PRECIPITAO A volumetria de precipitao envolve a reao na qual forma-se um produto de baixa solubilidade. Sua principal aplicao est na determinao de haletos e alguns ons metlicos. A curva de titulao e a determinao do ponto final so grandemente afetadas pela diluio das solues e solubilidade do produto. A reao deve processar-se praticamente de forma quantitativa no ponto de equivalncia, completar-se em tempo relativamente curto e oferecer condies para uma sinalizao do ponto final O titulante mais empregado a soluo padro de AgNO3. O ponto final pode ser determinado de trs formas diferente: 1) formao de um slido colorido (ex: mtodo de Mohr). 2) formao de um complexo solvel (ex: mtodo de Volhard). 3) mudana de cor associada com a adsoro de um indicador sobre a superfcie de um slido (ex: mtodo de Fajans). Na determinao de cloreto, pelo mtodo de Mohr, o ponto final detectado atravs da formao de um precipitado vermelho entre o indicador K2CrO4 e AgNO3. As reaes envolvidas so as seguintes: Ag+ + ClAg+ + CrO42AgCl(s) AgCrO4(s)O resduo dever ser filtrado em um funil disponvel em local indicado pelo professor.

Para que o ponto final seja visualizado preciso adicionar-se um excesso e titulante, tornando necessria realizao de um branco (Vb) que deve ser descontado do resultado da titulao da amostra (Va). A porcentagem de cloreto pode ser assim determinada: VAg+ = Va - Vb volume gasto na titulao do ClneqCl- = neqAg+ nCl- = nAg+ m Cl-/PM Cl- = MAg+ . V Ag+ % = (m Cl- . 100)/Vamostra O mtodo de Volhard um procedimento indireto para determinao de ons que precipitam com a prata. O excesso de prata determinado por meio de titulao, com uma soluo padro de tiocianato de potssio ou de amnio usando-se ons ferro(III) como indicador. Preparao de uma soluo de Nitrato de Prata 0,05mol/L Pesar, com mxima exatido, 2,1234g de AgNO3 P.A., previamente dessecado a 105C, por 1 hora, dissolver em gua deionizada e avolumar em balo de 250mL. Transferir a soluo para frasco mbar para evitar o contato com a luz (reduo da prata). Padronizao: Medir 5mL de soluo padro de cloreto de sdio 0,1000M e colocar em erlenmeyer. Adicionar 10mL de gua deionizada, 1mL de cromato de potssio 5% como indicador e titular com a soluo de nitrato de prata a ser padronizada mediante bureta, sob constante agitao, at colorao vermelho-tijolo. A titulao s deve prosseguir at este ponto, onde verificamos uma leve, mas ntida, mudana de colorao que deve permanecer aps vigorosa agitao.

A soluo que sobrar na bureta deve ser acondicionada em frasco para resduos de prata.

Prova em branco: o volume de gua deionizada igual ao volume final da soluo antes titulada, adicionam-se 1mL de cromato de potssio e 0,5g de carbonato de clcio e titula-se com nitrato de prata at que a colorao seja igual da soluo resultante da titulao com cloreto de sdio.


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A correo pela prova em branco, que no ser maior do que 0,03 a 0,10mL de nitrato de prata que se subtrai do volume utilizado na titulao do cloreto de sdio. Repete-se a titulao com outras duas pores de NaCl padro. As titulaes devem concordar em 0,1mL. Questes: 1. Quais os requisitos para que uma reao possa ser empregada em volumetria de precipitao? 2. Escreva as reaes envolvidas no procedimento para determinao de haletos que precipitam com a prata usando o mtodo de Mohr. 3. Por que se utiliza uma titulao em branco na titulao pelo mtodo de Mohr? 4. Defina: precipitao, solubilidade, produto de solubilidade. 5. Uma soluo contendo 0,205 g de NaCl e KCl gastou cerca de 30 mL de uma soluo de AgNO3 0,10 mol/L para completa precipitao do on cloreto. Calcule o teor de cada sal na mistura.

Determinao de cloreto em soro fisiolgicoMedir, em pipeta volumtrica, 10 mL de uma soluo de soro fisiolgico (0,9%) e transferir para um erlenmeyer de 125mL. Adicionar 10 mL de gua e 1 mL de indicador cromato de potssio 5%. Titular com soluo padro de AgN03 a 0,05mol/L at mudana de cor de amarelo para vermelhotijolo. Repetir a anlise de soro por mais duas vezes. No esquecer de efetuar uma prova em branco para subtrair do volume gasto na titulao do soro. Clculo: mg/L CI- = (A-B) x M x 35453 A soluo que sobrar na bureta deve ser 10 acondicionada em O resduo dever ser filtrado em um funilfrasco para resduos de prata. disponvel em local indicado pelo professor.

Onde: A =mL gastos de Nitrato de Prata para a amostra. B =mL gastos de Nitrato de Prata para a prova em branco. M =Molaridade do Nitrato de Prata.

1) Calcular a porcentagem de NaCl e Cl- no soro e comparar com os dados da embalagem.


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VOLUMETRIA DE OXI-REDUO: Um processo no qual h transporte de eltrons chama-se de OXI-REDUO; a substncia que fornece eltrons oxidada enquanto a substncia receptora reduzida. Em outras palavras um agente oxidante combina com os eltrons e reduzido, ao passo que o agente redutor fornece os eltrons, sendo oxidado. A oxidao e reduo devem evidentemente Ter lugar simultaneamente, pois numa reao deste tipo o agente oxidante sempre reduzido e o agente redutor sempre oxidado no mesmo grau, formando um sistema de oxi-reduo. A volumetria de oxi-reduo trata da titulao de um agente oxidante com uma soluo de um redutor e vice-versa. Este tipo de determinao compreende um grande nmero das anlises volumtricas, devido ao grande nmero de substncias susceptveis de sofrer oxidao e reduo. Para fins didticos pode-se dividir a volumetria de oxi-reduo em: a) IODOMETRIA: em que a soluo padro uma soluo de tiossulfato de sdio, Na 2S2O3. Aplicase para determinaes de cromo, cobre, gua oxigenada, hipocloritos e outros. b) PERMANGANOMETRIA: em que a soluo padro usada permanganato de potssio, KMnO4. Aplica-se para determinaes de ferro, mangans, clcio, gua oxigenada, e outros elementos. c) DICROMATOMETRIA: em que a soluo padro dicromato de potssio, K 2Cr2O7. Aplica-se principalmente em anlise de ligas de minrio de ferro. Como o dicromato de potssio gera resduo de alta toxidez ao meio ambiente, necessitando de um tratamento especfico, vamos realizar experimentos apenas dos dois primeiros mtodos. MTODOS ENVOLVENDO O IODO, I2 TITULAO IODOMTRICA As aplicaes do iodo como reagente redox so bastante extensas, principalmente porque: o potencial padro de reduo do par I2/I- intermedirio, e alm disso, pode agir como um agente oxidante na forma de I2, ou como agente redutor na forma de I3-, e (2) o

E I0 / I praticamente independente da acidez do meio at pH 0,1 g L-1 e brax, no devem ser adicionados, pois tendem a acelerar a decomposio sob ao do oxignio atmosfrico: S2O32- + 2O2 + H2O 2SO42- + 2H+ . Assim, a soluo deve ser armazenada em frasco escuro (mbar) logo aps a preparao. Nas titulaes iodimtricas e iodomtricas, o amido utilizado como indicador sensvel, pois forma um complexo com I2 de colorao azul intensa, e mesmo numa concentrao de 10-5mol L-1, o iodo pode ser detectado. O denominado amido solvel encontrado comercialmente e se dispersa facilmente em gua. Por outro lado, o complexo amidoI2 relativamente pouco solvel, e portanto, nas titulaes iodomtricas o indicador deve ser adicionado na soluo do analito um pouco antes do ponto de eqivalncia, onde a concentrao do iodo baixa. Uma vez que o amido susceptvel ao ataque por microorganismos, recomendvel preparar a soluo no dia da anlise. Normalmente prepara-se soluo de amido solvel a 0,5 1,0%(m/v) e adiciona-se cido brico como preservativo, para prolongar o tempo de vida til. Na seguinte prtica ser feita a dosagem de cloro-ativo numa amostra de alvejante a base de hipoclorito de sdio ou clcio, a famosa gua sanitria, de uso domstico e em lavanderias. No tratamento de gua de piscina, utiliza-se o hipoclorito de clcio, Ca(OCl) 2 misturado com cloreto de clcio bsico, CaCl2.Ca(OH)2.2H2O. O constituinte ativo responsvel pelo efeito alvejante e algicida, o on hipoclorito, o qual instvel em meio cido. Por exemplo, sob ao de cido clordrico, ocorre a liberao de cloro: OCl- + 2H+ + Cl- Cl2 + H2O

O cloro-ativo de uma soluo alvejante a quantidade de cloro que pode ser liberado sob ao de cido diludo, sendo expresso em %(m/v). No caso de amostras slidas, em %(m/m). Portanto, por anlise qumica do contedo de hipoclorito, calcula-se por estequiometria a concentrao em termos da porcentagem de cloro-ativo da amostra, e vice-versa. Esta forma de expressar o teor de hipoclorito j se tornou corriqueira e est normatizada como padro de qualidade de alvejantes a base de hipoclorito.


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Anlise Qumica

Questes: 1. Para que os aspectos e procedimentos experimentais sejam bem assimilados, importante compreender o significado dos termos seguintes. Descreva cada um. Reao de oxi-reduo Estequiometria Titulaes redox 2. Qual a diferena entre iodimetria e iodometria? Em qual tcnica, iodimetria ou iodometria, o indicador goma de amido no adicionado at um pouco antes do ponto de equivalncia? Por que? 3. Pesquise um pouco sobre o complexo amido-iodo. IODOMETRIA: anlise da vitamina C A anlise de cido ascrbico normalmente realizada atravs de reao com um agente oxidante, a qual deve ser realizada o mais rapidamente possvel, visto que o cido facilmente oxidado pelo prprio oxignio do ar, formando cido dihidroascrbico. A semi-reao de oxidao do cido ascrbico a seguinte:

OH HO O O OH

HO O O OH OH O + 2H+ + 2eOH

HO

cido ascrbico

cido deidroascrbico

Existem vrios agentes oxidantes que podem ser empregados na determinao de vitamina C, sendo que um dos mais simples o iodo. O iodo um agente oxidante moderado capaz de oxidar quantitativamente apenas substncia fortemente redutora. A anlise volumtrica na qual o iodo empregado como titulante chama-se iodimetria ou titulao iodomtrica direta. A semi-reao de reduo do iodo a seguinte: I2(s) + 2e2IE0 = 0,5345 V No entanto, a titulao empregando soluo de iodo como titulante apresenta algumas dificuldades: perda de iodo por volatilizao, necessidade de padronizao da soluo e realizao da anlise o mais rapidamente possvel. Uma alternativa adicionar excesso de ons iodeto soluo de iodo. Forma-se o triiodeto, I2 + II3K = 7,68.102

que tambm um agente oxidante semelhante ao iodo: I3- + 2e3IE0 = 0,5355 V Portanto, usando-se como titulante uma soluo padro de iodo contendo excesso de iodeto, a perda de iodo por volatilizao decresce apreciavelmente, principalmente se a anlise for realizada sob refrigerao, sendo que, o erro devido a alterao do ttulo da soluo padro tolervel.


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Preparao da soluo 0,1N de Tiossulfato de sdio: Procedimento: Utiliza-se o sal penta hidratado para a produo da soluo de tiossulfato de sdio (Na2S2O3.5H2O). Dissolvem-se 24,9g de tiossulfato hidratado e puro e 0,2g de Carbonato de sdio anidro (Na2CO3 utilizado para evitar precipitao do enxofre) em 1 litro de gua previamente fervida, deixa-se decantar por 24h e padroniza-se. Padronizao: Adicionam-se 100mL de gua em 25mL de soluo padro de KMnO4 0,1N e mistura-se com soluo de iodeto de potssio (2g de KI dissolvidos completamente em 30mL de gua e 100mL de H2SO4 a 20%). Goteja-se a soluo de Na2S2O3 a ser padronizada na soluo de KMnO 4 padro, adiciona-se 1mL da soluo de amido 1% e titula-se at desaparecer a cor azul. 2KMnO4 + 3H2SO4 + 10KI K2SO4 + 2MnSO4 + 5I2 + 8H2O Esta operao devera ser feita em local escuro e em temperatura de soluo menor do que 30C. [Na2S2O3] = (VKMnO4) . (MKMnO4) . 5 . 2 2 . (VNa2S2O3) Preparao da soluo 0,03M de iodo I2 Procedimento: Pesam-se aproximadamente 1,9g de iodo puro em um vidro de relgio e transfere-se para um bquer de 250mL contendo 5g de iodeto de potssio dissolvido em 25mL de gua. Agita-se cuidadosamente para dissolver todo o iodo. Se necessrio, pode-se colocar mais um pouco de gua. Transfere-se todo o contedo do bquer para um balo volumtrico de 250mL, completa-se at a marca com gua deionizada e homogeneza-se. Aps, transfere-se todo o contedo do balo para frasco mbar de 500mL. Padronizao: A padronizao pode ser feita titulando-se 25mL de soluo padro de Tiossulfato de sdio 0,1mol/L contra a soluo 0,03mol/L de iodo. Os 25mL de tiossulfato so transferidos com o auxlio de uma pipeta volumtrica para um erlenmeyer de 125mL. Adiciona-se 1mL de soluo de amido 1% ao erlenmeyer como indicador e titula-se at o aparecimento da cor azul. I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6 [I2] = (MNa2S2O3) . (VNa2S2O3) 2 . (VI2)A sobra da bureta dever ser acondicionada em local apropriado, indicado pelo professor.

Anlise de comprimidos de Vitamina C pelo mtodo iodimtricoA vitamina C (C6H8O6), ou cido ascrbico (com massa molar igual a 176,13g/mol) facilmente oxidado ao cido dehidroascrbico, como visto anteriormente: O O CH2OHCHOH CH (OH)C = C(OH) C = O CH2OHCHOH CH C C C = O + 2H+ + 2 O O


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O iodo por ser um oxidante de poder moderado, como j discutimos, oxida o cido ascrbico somente at o cido dehidroascrbico. A reao bsica envolvida na reao : I2 + C4H6O4(OH)C = COH 2I- + 2H+ + C4H6O4C(=O) C = O Lembrar que a vitamina C rapidamente oxidada pelo prprio oxignio dissolvido na soluo. Assim, as amostras devem ser analisadas o mais rpido possvel depois de dissolvidas. O frasco de titulao deve ser fechado com papel alumnio durante a titulao para evitar a absoro de oxignio adicional do ar. A pequena oxidao causada pelo oxignio j dissolvido na soluo no significante, mas a gitao contnua em um erlenmeyer aberto pode absorver uma quantidade suficiente de oxignio para causar um erro significativo na determinao. Procedimento: Prepara-se e pedroniza-se um soluo de iodo 0,03mol/L. Usa-se como amostra de comprimido de vitamina C (Vitasay, Cetiva, Cebion, Cenevit,...) de maneira a se obter uma amostra com aproximadamente 0,8g. Pesa-se ento a amostra, evitando contato manual, por diferena se possvel e tranfere-se para um balo volumtrico de 100mL previamente lavado. Desde que a soluo de iodo 0,03M titulante esteja pronta, ento dissolva o comprimido no balo, adicionando aproximadamente 50mL de gua, fechando o frasco e agitando at que o material se dissolva. Pode haver uma pequena quantidade de aglutinante que no ir dissolver, mas isso no causar erros. A seguir, completa-se o volume do balo at a marca, com gua deionizada. Coloca-se a soluo de iodo 0,03mol/L na bureta. Pipetam-se exatamente 10mL de soluo de vitamina C e transfere-se para um erlenmeyer de 125mL. Adicionam-se 5mL de soluo de indicador de amido. Cobre-se a boca do erlenmeyer com papel alumnio ou cartolina, tendo uma pequena abertura para inserir a ponta da bureta e titula-se rapidamente at o aparecimento da cor azul. Faz-se em triplicata pelo menos, mas no se transfere a amostra seguinte para o erlenmeyer at que a anterior tenha sido titulada. Calcula-se a porcentagem de cido ascrbico na amostra e tambm a quantidade (mg) de vitamina C em cada comprimido:

%cido ascrbico = (VI2) . (MI2) . 176,13 . 10 x 100 1000 . (m comprimido) Onde: V I2 o volume de soluo de iodo gasto, em mL. M I2 a concentrao molar da soluo de iodo. m comprimido a massa de comprimido da amostra.


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PERMANGANOMETRIA Preparao de uma soluo 0,1N de KMnO4 Introduo: Nas oxidaes pelo KMnO4 em meio fortemente cido, temos: MnO4- + 8H+ + 5 Mn2+ + 4H2O portanto, o equivalente ser KMnO4/5. Cuidados: a gua deionizada contm traos de substncias redutoras, que reagem como KMnO4 para formar dixido de mangans hidratado. necessrio eliminar essas substncias oxidveis para preparar uma soluo estvel de permanganato porque o dixido de mangans finamente dividido provoca a autodecomposio do permanganato. Essa eliminao se consegue fervendo a soluo, por 1 hora, esfriando-a e eliminando o MnO2 por filtrao. Procedimento: Dissolver cerca de 0,8g de permanganato de potssio PA, em 150mL de gua deionizada e aquecer fervura, mantendo a temperatura entre 60 e 70C, durante 60 minutos. Deixa-se a soluo resfriar por 2 ou 3 dias temperatura ambiente. Filtrar com funil de vidro sinterizado. Transferir o filtrado para um balo de 250mL e completar at a marca com gua deionizada. Homogeneizar e transferir o contedo para um frasco mbar de 500mL, protegendo a soluo contra evaporao, poeira, vapores redutores e conserv-lo em local escuro aps o uso. Padronizao: Pesar, com preciso de 0,1mg, de 0,1200 a 0,1500g de oxalato de sdio puro e seco entre 105 e 110C, colocar num erlenmeyer de 250mL, dissolver em 50mL de gua deionizada, adicionar 30mL de cido sulfrico 1M e aquecer de 80 a 90C. Titular com permanganato 0,1, gota-a-gota, agitando constantemente, at aparecimento da cor rsea persistente por 30 segundos. A temperatura da soluo no deve ser inferior a 60C no ponto final. Reao: 5C2O42- + 2MnO4- + 16H+ 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O Clculo do fator de correo: F= m 0,0067 . (VKMnO4)A sobra da bureta dever ser acondicionada em local apropriado, indicado pelo professor.

Onde: m a massa de oxalato de sdio de que se partiu para a titulao; VKMnO4 o volume consumido de permanganato.


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Determinao do teor de H2O2 em amostra de gua oxigenadaIntroduo: o perxido de hidrognio possui propriedades oxidantes e redutoras, dependendo do potencial de oxidao das substncias com que reage. O potencial de oxidao de uma espcie qumica mede sua tendncia a se oxidar, isto , o seu poder redutor. Procedimento: Pipetar 10mL de amostra de gua oxigenada e transferir para balo volumtrico de 100mL. Completar o volume do balo com gua deionizada at a marca. Desta soluo pipetar uma alquota de 10mL (com a pipeta limpa) para um erlenmeyer de 250mL e adicionar 80mL de gua deionizada e 10mL de cido sulfrico 3mol/L. Titular com o padro de KMnO4 0,1N at leve rseo permanente. Expressar o resultado em porcentagem de H2O2 (m/v). Reao:2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O rosa incolor Clculo: %H2O2 = V . [KMnO4] . 2,5 . 100 . 34,02 A sobra da bureta dever ser Onde: acondicionada em local apropriado, indicado pelo professor. V o volume, em litros, de KMnO4 padro gasto; [KMnO4] a concentrao molar da soluo padro; 2,5 o resultado da razo entre H2O2 e KMnO4, segundo estequiometria; 100 o resultado das diluies da amostra (10mL amostra e 10mL alquota). Questes: a) Qual a concentrao de H2O2 em volumes? (Dado: 2H2O2 2H2O + O2) b) Quais so as melhores condies de estabilidade para o H2O2? c) Explique: por que no h necessidade do uso de um indicador neste experimento?


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Determinao de ferro em lmina de barbearProcedimento: Pesar lmina de barbear com preciso de 0,1mg. Anotar a massa e dissolver a lmina com 20mL de H2SO4 3mol/L em bquer de 50mL, com o auxlio de aquecimento em uma chapa. Durante a dissoluo da lmina, o bquer dever estar tapado com um vidro de relgio para evitar que haja perda de vapores. Deixar esfriar a soluo formada e filtrar direto para dentro de um balo de 100mL. Efetuar vrias lavagens com gua deionizada, respeitando o volume do balo e, em seguida, homogeneizar. Retirar uma alquota de 10mL da soluo, transferir para erlenmeyer de 125mL e adicionar 30mL de gua deionizada. Titular com KMnO4 0,1 padro at leve rseo persistente. Repetir o processo por mais duas vezes no mnimo. Obs.: a pipeta volumtrica dever ser ambientada bem como a bureta com as respectivas solues. Reao: 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O rosa incolor Massa inicial da lmina (g) Concentrao molar KMnO4 Volume de KMnO4 gasto 1 Volume de KMnO4 gasto 2 Volume de KMnO4 gasto 3 Volume mdio: Clculos: Considerando n como nmero de mol, temos: VKMnO4 . [KMnO4] = n KMnO4 para 10mL de soluo n KMnO4 5n Fe2+ n Fe2+ . 10 = ntotal Fe2+ 1mol Fe 55,8g n mol Fe2+ Xg massa da lmina 100% Xg Y% Y = % Fe na lmina Resultados: N de mol de KMnO4 N de mol de Fe2+ Massa de ferro na soluo % ferro na lmina


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VOLUMETRIA DE COMPLEXAO A titulometria com formao de complexos ou complexometria baseia-se em reaes que envolvem um on metlico e um agente ligante com formao de um complexo suficientemente estvel. Apesar de existir um grande nmero de compostos usados na complexometria, os complexos formados com o cido etilenodiaminotetractico (EDTA), so um dos mais comuns. Onde vrios ons metlicos reagem estequiometricamente com o EDTA. Este um cido tetracarboxlico, possuindo quatro hidrognios ionizveis, sendo simplificadamente representado por H4Y. A reao com on metlico pode ser genericamente representa por: Mn+ +Y4MY-(4-n) O EDTA na forma de cido ou sal dissdico pode ser obtido em alto grau de pureza, podendo ser usado como padro primrio, porm, se necessrio pode ser padronizado contra soluo padro de zinco. A soluo aquosa de EDTA apresenta as espcies H4Y, H3Y-, H2Y2-, HY3- e Y4-, sendo que a forma predominante depende do pH. O EDTA um cido fraco para o qual pK1 = 2,0; pK2 = 2,7; pK3 = 6,2; pK4= 10,3.. Estes valores demonstram claramente que os dois primeiros prtons so mais facilmente ionizveis do que os outros dois restantes. Este reagente possui uma grande versatilidade que provm da sua potncia como agente complexante e da disponibilidade de numerosos indicadores on-metal, cada um efetivo em um intervalo limitado de pH. A espcie complexante Y4-,,portanto necessrio um ajuste de pH, a fim de obter uma constante de formao condicional (K) favorvel para o on metlico em questo. K= Kabs.4

onde 4 a frao da espcie Y4- em dado pH, e Kabs a constante de formao absoluta do complexo formado por EDTA e o on metlico. Preparao da soluo de EDTA 0,02mol/L Introduo: O EDTA forma um complexo com quase todos os ons metlicos com carga positiva maior do que uma unidade, e mesmo metais alcalinos, como sdio e ltio. Os complexos so formados estequiometricamente e em quase todos os casos quase que instantaneamente. interessante considerar a estabilidade dos complexos com o pH do meio, j que o EDTA pode complexar o on H+. Os complexos com metais bivalentes so estveis em meio amoniacal, mas tendem a ionizar em meio cido. O EDTA pode ser obtido na forma do cido propriamente dito ou na forma de sal dissdico dihidratado. As duas formas possuem alta massa molar, mas o sal dissdico tem a vantagem de ser mais facilmente solvel em gua. Algumas aplicaes importantes do EDTA so as determinaes de dureza de gua, de clcio em leite e magnsio em calcrio. Procedimento: Pesar 1,8612g (at 0,1mg) de sal dissdico (designado por Na2H14N2O8.2H2O), seco a 7080c por duas horas numa estufa. As duas molculas de gua de hidratao permanecem intactas nestas condies de secagem. Transfere-se quantitativamente a amostra pesada para um balo volumtrico de 250mL. Adiciona-se cerca de 200mL de gua deionizada, agita-se at dissolver totalmente o sal e depois diluise at a marca. Esta soluo deve preferencialmente ser armazenada em frasco plstico e pode, nestas condies ser considerada um padro primrio. A partir da massa pesada, calcula-se a concentrao exata da soluo de EDTA em mol/L. Massa molar do EDTA: 372,24g


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Preparao do tampo pH = 10 (NH3/NH4Cl) Dissolver 65g de NH4Cl em gua, adicionar 570mL de uma soluo de NH3 concentrado e diluir para 1 litro. Este tampo melhor armazenado em frasco de polietileno para evitar a passagem de ons metlicos do vidro para a soluo tampo.

Determinao da dureza em guaO ndice de dureza da gua um dado muito importante usada para avaliar a sua qualidade. Denomina-se dureza total a soma das durezas individuais atribudas presena de ons clcio e magnsio. A composio qumica da gua e, portanto, a sua dureza, depende em grande parte do solo da qual procede. Assim, guas brandas so encontradas em solos baslticos, arenferos e granticos, enquanto que guas que procedem de solos calcrios apresentam freqentemente durezas elevadas. Numerosos processos industriais, tais como fbricas de cervejas, conservas, de papel e celulose, e muitas outras, requerem gua branda. Para o caso de lavanderias as gua duras ocasionam elevado consumo de sabo (em conseqncia da formao de sabes insolveis de clcio e magnsio) e resultam em danos para tecidos. Tambm importante considerar que as guas duras formam crostas em caldeiras de vapor, ocasionando com isso elevadas perdas de calor e podendo provocar exploses, devido ao aumento da presso interna. Mediante controle peridico com titulaes com o EDTA possvel garantir segurana para estas instalaes. A Portaria 1.469/00 do Ministrio da Sade estipula em 500mg/L de CaCO3 o limite mximo permitido para dureza total. Principio do mtodo O processo consiste na titulao da dureza com uma soluo padro de cido etilenodiaminotetractico (EDTA), que forma ons complexos muito estveis com o clcio e magnsio ou outros ons responsveis pela dureza. Ao adicionar o Negro de Eriocromo T uma amostra que tenha dureza, formar-se- um on complexo fraco de cor violeta. Durante a titulao, todos os ons que do dureza so complexados pelo EDTA, rompendo-se a ligao com o Negro de Eriocromo T, em funo do EDTA formar um comlexo mais estvel com os ons causadores da dureza. Este mecanismo libera aos poucos o Negro de Eriocromo e, no fim da reao, verifica-se a troca da cor para o azul. O meio fortemente tamponado, pois em pHs mais baixos o EDTA protonado em vez de complexar com o clcio e o magnsio. Procedimento: Transferir uma alquota de 50mL de amostra para um erlenmeyer de 250mL, adicionar 1mL de soluo tampo pH 10 e, a seguir, 5gotas do indicador Negro de Eriocromo T. O tampo deve ser adicionado antes do indicador de modo que pequenas quantidades de ferro presentes na amostra precipitem na forma de hidrxido de ferro, impedindo sua reao com o indicador. Titula-se a alquota com EDTA 0,02mol/L at a mudana de cor de vermelho-vinho para azul puro. A reao, e consequentemente a mudana de cor, lenta prximo do ponto final, e por esta razo o titulante deve ser adicionado gota a gota e com vigorosa agitao. Calcular a dureza da gua e dar o resultado na forma de CaCO 3, para cada alquota analisada, sendo a massa molar do CaCO3 igual a 100,09g/mol. Clculo: mg/L CaCO3 = [EDTA] . VEDTA (mL) . 100,09 0,05


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Questes: 1. Observe a tabela: Classificao da gua conforme sua dureza, em mg/L CaCO3 0 75mg/L Mole (soft) 75 150mg/L Moderada 150 300mg/L Dura (hard) Acima de 350mg/L Muito dura De acordo com a tabela, responda qual seria a classificao da gua analisada durante o experimento?

2. De que maneira podemos remover a dureza existente nas guas duras? Bibliografia: 1. 2. 3. 4. 5. 6. SOLOMONS, T.W G., Qumica orgnica. Rio de Janeiro: LTC, 1983. V. 2. AMARAL, L. Qumica orgnica. So Paulo: Editora Moderna Ltda,1981. ALLINGER, N. L.; CAVA, M. P.; JONGH, D. C. et al. Qumica orgnica. 2. ed, Rio de Janeiro, Guanabara Dois, 1978. HART, A.; SHUETZ, R. D. Qumica orgnica. Rio de Janeiro, Editora Campus LTDA, 1983. MORITA, T.; ASSUMPO, R. M. V. Manual de solues, reagentes & solventes. 2. ed, So Paulo: Edgard Blcher LTDA.,1972. BACCAN, N.; ANDRADE, J. C. de; GODINHO, O . E. S.; BARONE, J. S., Qumica analtica quantitativa elementar. So Paulo: Editora Edgard Blcher Ltda, 1979.


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Apndice 1: Limpeza de materiais volumtricos Todos os equipamentos volumtricos utilizados em uma anlise quantitativa devem estar perfeitamente limpos antes do uso, pois a presena de substncias gordurosas nas paredes internas pode induzir erros no resultado final da anlise. Verifica-se o estado de limpeza de um aparelho volumtrico enchendo-o com gua e observando-se seu escoamento. Se gotculas ou uma pelcula no uniforme de gua, aderentes s paredes internas do equipamento, forem detectadas, ento torna-se necessrio limp-lo. Solues de limpeza Se construdos com vidro, estes aparelhos no so atacados por cidos (exceto cido fluordrico) ou solues diludas de detergente, a no ser aps um contato muito prolongado ou se o solvente for evaporado. Utiliza-se geralmente como solues de limpeza soluo detergente a 1-2%, soluo sulfocrmica ou soluo de etanolato de sdio ou potssio. Em muitos casos, dependendo do estado em que se encontra o material volumtrico, suficiente o uso da soluo de detergente (s vezes ligeiramente aquecida). A alternativa seguinte o emprego (cuidadoso) da soluo sulfocrmica (dicromato de sdio ou potssio dissolvido em cido sulfrico). De um modo geral, o tempo de contato desta soluo com o vidro no precisa ser longo, mas deve-se observar a cor da sulfocrmica antes do seu uso, pois se for verde sinal que sua eficincia ser muito pequena (presena de ons Cr3+) e por isso no deve ser utilizada. O etanolato de sdio ou potssio deve ser usado somente em casos extremos porque ataca rapidamente o equipamento volumtrico. O tempo de contato do etanolato no deve ultrapassar 60 segundos. Se esta soluo de limpeza for usada deve-se, depois de enxaguar algumas vezes o equipamento volumtrico, usar uma soluo de HCl diluda para neutralizar qualquer trao de substncia alcalina e, em seguida, lav-lo novamente com gua. Deve-se evitar ao mximo o uso repetitivo de alcoolato na limpeza do material volumtrico. O material volumtrico dado limpo ao se verificar que a gua destilada escorre uniformemente pelas suas paredes internas. Apndice 2: O efeito da temperatura nas medidas de volume. O volume ocupado por uma dada massa de lquido varia com a temperatura, assim como varia tambm o recipiente no qual est colocado o lquido, durante a medida. Entretanto, a maioria dos equipamentos de medida de volume so feitos de vidro, o qual felizmente tem pequeno coeficiente de expanso. Consequentemente, as variaes no volume em funo da temperatura de um recipiente de vidro no precisam ser consideradas em trabalhos comuns em qumica analtica. O coeficiente de expanso para solues aquosas diludas (aproximadamente 0,025% / oC) tal que uma variao de 5oC tem efeito considervel na confiabilidade da medida volumtrica. As medidas volumtricas devem tomar como referncia alguma temperatura padro; este ponto de referncia geralmente 20oC. A temperatura ambiente da maioria dos laboratrios fica suficientemente perto de 20oC de modo que no h necessidade de se efetuar correes das medidas de volume. No entanto, o coeficiente de expanso para lquidos orgnicos podem requerer correes para diferenas de temperatura de 1oC ou at menos. Calibrao de Equipamentos Volumtricos A vidraria volumtrica calibrada medindo-se a massa de um lquido que pode preencher o equipamento volumtrico (geralmente gua destilada). O lquido usado deve ter densidade conhecida


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na temperatura ambiente. Ao realizar uma calibrao, deve-se fazer correo devido diferena de densidade da gua e das dos pesos padres. Conduta geral nos procedimentos de calibrao. Toda a vidraria volumtrica deve estar rigorosamente limpa antes da calibrao ( o teste do filme homogneo de gua deve ser feito). Buretas e pipetas no precisam estar secas, mas os bales volumtricos devem ser drenados e secos a temperatura ambiente. A gua usada para a calibrao deve estar em equilbrio trmico com o ambiente. Esta condio melhor estabelecida se um frasco grande com a gua a ser usada for mantido no ambiente com antecedncia, anotando sua temperatura a intervalos freqentes, e aguardando at que no haja mais variaes de temperatura. Frascos comuns de pesagem ou mesmo pequenos erlens podem ser usados como receptores para o lquido de calibrao. Calibrao de uma pipeta volumtrica. Determine primeiramente a massa do recipiente vazio, at a casa dos miligramas. Transfira uma poro de gua (equilibrada com a temperatura ambiente) para o frasco receptor (erlen) com a pipeta e pese novamente com preciso em miligramas. Calcule a massa de gua por diferena entre estas duas massas obtidas. Calcule o volume dispensado da pipeta, usando as tabelas fixadas nos balces do laboratrio para correes. Repita a calibrao vrias vezes. Calcule o volume mdio. Calibrao de uma bureta. Preencha a bureta com a gua equilibrada termicamente com o ambiente e certifique-se de que no h bolhas de ar na ponta da bureta. Espere 1 minuto para a drenagem do lquido dentro da bureta. Ento, diminua o nvel do lquido at trazer o menisco marca de 0,00 mL. Toque a ponta da bureta na parede de um bquer para remover qualquer possvel gota aderida. Espere 5 minutos e reverifique o volume. Se a torneira estiver firme, no deve haver nenhuma variao perceptvel. Durante este intervalo, pese (com preciso de miligrama) um erlen de 125 mL. Transfira devagar ( a cerca de 10 mL / min) aproximadamente 10 mL de gua ao frasco. Toque a ponta da bureta na parede do erlen. Espere 1 minuto, anote o volume aparente que foi dispensado da bureta e preencha-a com gua. Pese o erlen novamente. A diferena entre esta massa e a inicial d a massa de gua dispensada. Use as tabelas fixadas nos balces do laboratrio para converter esta massa em volume real. Subtraia o volume aparente do volume real. Esta diferena a correo que deve ser aplicada ao volume aparente para se obter o volume real. Repita esta calibrao at alcanar uma concordncia de 0,02 mL. Comece novamente da marca do zero, repita esta calibrao, mas agora dispensando cerca de 20 mL para o erlen. Repita este procedimento a intervalos de 10 mL at o volume total da bureta. Prepare um grfico da correo a ser aplicada como funo de volume dispensado pela bureta. A correo associada com qualquer intervalo de volume pode ser determinada atravs deste grfico. Calibrao de um balo volumtrico. Pese o balo seco e limpo at a preciso de miligrama. Ento preencha-o at sua marca de calibrao com gua equilibrada termicamente com o ambiente e repese-o. Calcule o volume do balo com a ajuda das tabelas de correo novamente. (O ideal no ter contato manual direto com o balo durante as pesagens para que a gordura das mos no interfira).


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apostila química analitica quantitativa

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