Download - Titulação/ Acid-base volumetry
TITULAÇÕES ÁCIDO-TITULAÇÕES ÁCIDO-BASEBASE
Profa.Zara HoffmannProfa.Zara Hoffmann
Origem da palavra titrimetria: do inglês titration Origem da palavra titrimetria: do inglês titration - titulação - titulação
VANTAGENS DA ANÁLISE VOLUMÉTRICA VANTAGENS DA ANÁLISE VOLUMÉTRICA Execução muito mais rápida que a análise gravimétrica Execução muito mais rápida que a análise gravimétrica O método é fácil de ser instalado, economicamente O método é fácil de ser instalado, economicamente
viável viável Apesar de serem técnicas relativamente antigas, elas Apesar de serem técnicas relativamente antigas, elas
representam ainda representam ainda economia e confiabilidadeeconomia e confiabilidade, , podendo perfeitamente serem utilizadas na podendo perfeitamente serem utilizadas na identificação da grande maioria de agentes químicos identificação da grande maioria de agentes químicos em diversas situações.em diversas situações.
DESVANTAGENS DA ANÁLISE VOLUMÉTRICA DESVANTAGENS DA ANÁLISE VOLUMÉTRICA Método menos preciso que a gravimetriaMétodo menos preciso que a gravimetria
1 Volumetria ácido-1 Volumetria ácido-basebase
O O pHpH (potencial hidrogênio (H)) (potencial hidrogênio (H)) representa a quantidade de íons representa a quantidade de íons hidrogênio (Hhidrogênio (H++) presentes em uma ) presentes em uma solução. É um importante solução. É um importante condicionador de reações condicionador de reações químicas, sendo de extrema químicas, sendo de extrema importância sua precisa importância sua precisa determinação e controle.determinação e controle.
2. 2. VolumetriaVolumetria de Óxido- de Óxido-ReduçãoRedução
Este método envolve o uso de Este método envolve o uso de agentes agentes oxidantesoxidantes para a titulação de para a titulação de agentes agentes redutoresredutores (e vice-versa). (e vice-versa). Tendo como Tendo como restrição básica a necessidade de grande restrição básica a necessidade de grande diferença entre os potenciais de oxidação diferença entre os potenciais de oxidação e redução. O ponto final é detectado por e redução. O ponto final é detectado por meio de indicadores químicos ou de vários meio de indicadores químicos ou de vários métodos eletrométricos (indicadores métodos eletrométricos (indicadores físicos).físicos).
3. 3. VolumetriaVolumetria de de PrecipitaçãoPrecipitação
O agente O agente titulante titulante forma um produto forma um produto insolúvel com o insolúvel com o analitoanalito. Apesar de ser . Apesar de ser efetuada com técnicas semelhantes às da efetuada com técnicas semelhantes às da Gravimetria, não está limitada pela Gravimetria, não está limitada pela necessidade de uma massa final necessidade de uma massa final mensurável, podendo lançar mão de mensurável, podendo lançar mão de outros parâmetros para a quantificação de outros parâmetros para a quantificação de resultados. resultados.
4. 4. VolumetriaVolumetria de de ComplexaçãoComplexação
Objetiva a formação de um complexo Objetiva a formação de um complexo (solúvel em água) com o analito, um íon (solúvel em água) com o analito, um íon metálico, este reagente muitas vezes é metálico, este reagente muitas vezes é um um agente quelanteagente quelante, as reações , as reações envolvidas podem ser controladas pelo envolvidas podem ser controladas pelo pH.pH.
Titulações de NeutralizaçãoTitulações de Neutralização
Tem como reação a neutralização dos íons H+ e Tem como reação a neutralização dos íons H+ e OH- em soluções aquosas, gerando H2O. OH- em soluções aquosas, gerando H2O.
Existem duas "variantes" cujos nomes derivam Existem duas "variantes" cujos nomes derivam do tipo de solução- padrão utilizada:do tipo de solução- padrão utilizada:
A A acidimetria acidimetria quando usamos soluções-padrão quando usamos soluções-padrão de pH menor que 7,0de pH menor que 7,0
A A alcalimetriaalcalimetria, quando usamos soluções-, quando usamos soluções-padrão de pH maior que 7,0.padrão de pH maior que 7,0.
Titulações Titulações ácido-baseácido-base
O que é?O que é?
Como se faz?Como se faz?
Ponto de equivalênciaPonto de equivalência
Curvas de titulaçãoCurvas de titulação
Indicadores ácido-baseIndicadores ácido-base
Cálculo da concentraçãoCálculo da concentração
O que é uma O que é uma titulação?titulação?
A titulação é uma operação A titulação é uma operação
analítica utilizada em análise analítica utilizada em análise
volumétrica com o objetivo de volumétrica com o objetivo de
determinar uma concentração determinar uma concentração
(desconhecida) de soluções.(desconhecida) de soluções.
Numa titulação ácido-Numa titulação ácido-base...base...
... ocorre uma reação completa entre um ácido e uma ... ocorre uma reação completa entre um ácido e uma
base (base (neutralizaçãoneutralização), formando água:), formando água:
ácido + base ácido + base sal + água sal + água
por exemplo:
HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) +
H2O(l)
Como se executa uma titulação?Como se executa uma titulação?
Titulação consiste na adição de Titulação consiste na adição de
uma solução de concentração uma solução de concentração
rigorosamente conhecida - rigorosamente conhecida -
titulante - a outra solução de titulante - a outra solução de
concentração desconhecida - concentração desconhecida -
titulado - até que se atinja o titulado - até que se atinja o
ponto de equivalência .ponto de equivalência .
Titulado é...Titulado é...
... uma solução de ... uma solução de
concentração desconhecida concentração desconhecida
mas de volume rigorosamente mas de volume rigorosamente
medido que se coloca dentro de medido que se coloca dentro de
um Erlenmeyer.um Erlenmeyer.
Titulante é ...Titulante é ...
... uma solução de concentração ... uma solução de concentração
rigorosamente conhecida que se rigorosamente conhecida que se
coloca dentro da bureta.coloca dentro da bureta.
------
------
------
Ponto de equivalência é...Ponto de equivalência é...
... a altura da titulação em que a relação entre o número ... a altura da titulação em que a relação entre o número
de moles do titulante adicionadas e o número de moles de moles do titulante adicionadas e o número de moles
do titulado é a prevista pela estequiometria da reacção:do titulado é a prevista pela estequiometria da reacção:
nnácidoácido = n = nbasebase
Como se detecta o ponto de Como se detecta o ponto de equivalência?equivalência?
Existem dois métodos:Existem dois métodos:
Potenciométrico Colorimétrico
Método PotenciométricoMétodo Potenciométrico
Durante a titulação introduz-Durante a titulação introduz-
se um eléctrodo de pH no se um eléctrodo de pH no
titulado, o que permite medir titulado, o que permite medir
o pH ao longo da titulação e o pH ao longo da titulação e
traçar a curva de titulação.traçar a curva de titulação.
Curva de titulação é ...Curva de titulação é ...
... a representação do pH do titulado à medida que se ... a representação do pH do titulado à medida que se
adiciona o titulante.adiciona o titulante.
zona de variação brusca de pH
pH inicial
Ponto de equivalência
Volume de titulante gasto até ao ponto de equivalência
A curva de titulação permite:A curva de titulação permite:
identificar a titulaçãoidentificar a titulação
identificar titulante/tituladoidentificar titulante/titulado
ler o volume de titulante gasto até ao ponto de ler o volume de titulante gasto até ao ponto de
equivalênciaequivalência
As titulações ácido base podem ser de três tipos:As titulações ácido base podem ser de três tipos:
Identificação da titulação
Ácido forte-base forte
Ácido fraco-base forte
Ácido forte-base fraca
e distinguem -se pelo pH no ponto de
equivalência.
Titulação Titulação Ácido forte-base forteÁcido forte-base forte
O ponto de O ponto de
equivalência ocorre equivalência ocorre
quando o quando o pH = 7pH = 7
Titulação Titulação Ácido fraco-base forteÁcido fraco-base forte
O ponto de O ponto de
equivalência ocorre equivalência ocorre
quando o quando o pH > 7pH > 7
Titulação Titulação Ácido forte-base fracaÁcido forte-base fraca
O ponto de O ponto de
equivalência ocorre equivalência ocorre
quando o quando o pH < 7pH < 7
ÁCIDO FORTE/BASE FORTE ÁCIDO FRACO/BASE FORTE
ÁCIDO FRACO/BASE FRACA BASE FRACA/ÁCIDO FORTE
50 mL de ácido acético 0,1 M
50 mL de hidróxido de amônio 0,1 M
100 mL de ácido acético 0,1 M
50 mL de ácido clorídrico 0,1 M
Titu lan teÁcido
Titu lad oBase
> 7
T itu lan teBase
Titu lad oÁcido
< 7
p H in ic ia l
Identificação do titulante/tituladoIdentificação do titulante/titulado
Método ColorimétricoMétodo Colorimétrico
Adiciona-se ao titulado Adiciona-se ao titulado
um indicador ácido-base um indicador ácido-base
que muda de cor quando que muda de cor quando
se atinge o ponto de se atinge o ponto de
equivalência.equivalência.
Um indicador ácido-base é...Um indicador ácido-base é...
... uma substância (ácido ou base fraco) que têm a ... uma substância (ácido ou base fraco) que têm a
particularidade de apresentar cores diferentes na particularidade de apresentar cores diferentes na
forma ácida e na forma básica:forma ácida e na forma básica:
HindHind Ind Ind -- + H + H++
Num meio ácido...Num meio ácido...
... o equilíbrio desloca-se ... o equilíbrio desloca-se
para a esquerda e a solução para a esquerda e a solução
apresenta a cor 1 (da apresenta a cor 1 (da
espécie Hind).espécie Hind).
HindHind IndInd-- + H + H++
Cor 1Cor 1 Cor 2Cor 2
Num meio alcalino...Num meio alcalino...
... o equilíbrio desloca-se ... o equilíbrio desloca-se
para a direita e a solução para a direita e a solução
apresenta a cor 2.apresenta a cor 2.
HindHind IndInd-- + H + H++
Cor 1Cor 1 Cor 2 Cor 2
Existe uma gama de valores de pH nos Existe uma gama de valores de pH nos
quais nenhuma das formas do indicador quais nenhuma das formas do indicador
predomina e a cor não é bem definidapredomina e a cor não é bem definida
Zona de viragem de cor do indicador
Como seleccionar o indicador ácido-base Como seleccionar o indicador ácido-base adequado a uma titulação?adequado a uma titulação?
A zona de viragem do A zona de viragem do
indicador deve:indicador deve:
estar contida na zona de variação brusca do pH.
conter o pH no ponto de equivalência.
No início da titulação:No início da titulação:
Cálculo da concentração - 1Cálculo da concentração - 1
Titulante(A)
Concentração: conhecida, CA
Volume: desconhecido
Titulado(B)
Concentração: desconhecida
Volume: conhecido, VB
No fim da titulação:No fim da titulação:
Cálculo da concentração - 2Cálculo da concentração - 2
Titulante(A)
Concentração: conhecida, CA
Volume: conhecido, VA
Titulado(B)
Concentração: desconhecida
Volume: conhecido, VB
Como: Como: C= n/V C= n/V n = C x V n = C x V
Temos no fim da titulação (ponto de equivalência):Temos no fim da titulação (ponto de equivalência):
nnAA = n = nBB
ouou
CCA A x Vx VAA= = CCBB x Vx VBB
Cálculo da concentração - 3Cálculo da concentração - 3