práticas química

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  Apostila de Análise Volumétrica   I semestre / 2014 1 ANÁLISE VOLUMÉTRICA Experimentos Profa. Denise Lowinsohn Técnica: Bárbara Lara Ferreira Juiz de Fora - MG I semestre 2014 Universidade Feder al de Juiz de Fora Instituto de Ciências Exatas Departamento de Química

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Guia com algumas práticas

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  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 1

    ANLISE VOLUMTRICA

    Experimentos

    Profa. Denise Lowinsohn

    Tcnica: Brbara Lara Ferreira

    Juiz de Fora - MG

    I semestre 2014

    Universidade Federal de Juiz de Fora

    Instituto de Cincias Exatas

    Departamento de Qumica

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 2

    NDICE

    Noes elementares de segurana......................................................................................................................... 4

    Apresentao.................................................................................................................................................. 4

    Segurana no laboratrio........................................................................................................................... 4

    Caderno de laboratrio.............................................................................................................................................. 6

    Relatrios.................................................................................................................................................................... 7

    Cronograma e Referncias Bibliogrficas............................................................................................................. 9

    Limpeza de material de vidro..................................................................................................................................... 10

    Pesagem em balanas analticas................................................................................................................................ 10

    Cuidados necessrios em operaes de rotina no laboratrio........................................................................ 11

    Pesagem.............................................................................................................................................................. 11

    Medida do Volume........................................................................................................................................... 11

    Preparo de Solues....................................................................................................................................... 11

    Titulao............................................................................................................................................................ 11

    1. Aferio de material volumtrico........................................................................................................................ 12

    1. 1. Aferio de balo volumtrico........................................................................................................... 12

    1.2. Aferio da bureta................................................................................................................................. 12

    1.3. Aferio de pipeta.................................................................................................................................. 13

    1.3.1 Instrues para uso de uma pipeta................................................................................................. 13

    Titulao cido-base..................................................................................................................................................... 15

    2. Preparo e diluies de solues padres........................................................................................................... 15

    Procedimento e cuidados na preparao das solues....................................................................................... 15

    2.1. Soluo NaOH.......................................................................................................................................... 15

    2.2. Soluo de H2SO4................................................................................................................................... 15

    2.3. Aferio ou padronizao de solues............................................................................................. 16

    2.3.1. Aferio da soluo de NaOH com biftalato de potssio (padro primrio) ................. 16

    2.3.2. Determinar a concentrao da soluo de H2SO4 com a soluo de NaOH

    padronizada.................................................................................................................................................................

    16

    3. Determinao de cido actico no vinagre..................................................................................................... 17

    4. Determinao de cido acetilsaliclico em medicamentos........................................................................... 17

    5. Determinao da acidez total em vinhos.......................................................................................................... 18

    6. Determinao da concentrao de cido fosfrico em uma amostra...................................................... 18

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 3

    6.1 Procedimento ........................................................................................................................................... 18

    6.2 Procedimento ........................................................................................................................................... 19

    Titulao por precipitao.......................................................................................................................................... 20

    7. Mtodo de Mohr: Aferio de uma soluo de agno3 com uma soluo de NaCl (padro primrio)........... 20

    8. Mtodo de Mohr: Determinao de cloreto em soro fisiolgico............................................................... 20

    9. Determinao da concentrao de iodeto com uma soluo de nitrato de prata (padro

    secundrio) pelo Mtodo de Fajans - titulao direta......................................................................................

    21

    10. Determinao da concentrao de ons brometo com uma soluo de nitrato de prata (padro

    secundrio) pelo Mtodo de Volhard - titulao pelo resto ou de retorno...............................................

    21

    Titulao por complexao......................................................................................................................................... 22

    11. Aferio de uma soluo de cido etilenodiaminotetractico (EDTA) com carbonato de clcio

    (padro primrio) ..........................................................................................................................................................

    22

    12. Determinao da dureza da gua....................................................................................................................... 23

    12.1. Determinao da dureza da gua do mar..................................................................................................... 23

    13. Determinao de clcio e magnsio em amostras de calcrio.................................................................. 24

    13.1 Preparo da soluo de calcrio........................................................................................................... 24

    13.2.1 Dosagem do clcio...................................................................................................................... 24

    13.2.2 Dosagem do clcio e do magnsio......................................................................................... 24

    14. Determinao da concentrao de ons Fe3+ e Al3+ 25

    Titulao redox.............................................................................................................................................................. 26

    Permanganimetria............................................................................................................................................ 26

    15. Aferio de uma soluo de permanganato de potssio com oxalato de sdio (padro

    primrio). ........................................................................................................................................................................

    27

    16. Determinao do teor perxido de hidrognio e volumes de oxignio em amostras de gua

    oxigenada comercial. ....................................................................................................................................................

    27

    Iodometria........................................................................................................................................................ 29

    17. Aferio de uma soluo de tiossulfato de sdio com dicromato de potssio (padro

    primrio), mtodo indireto. .......................................................................................................................................

    30

    18. Determinao de cobre em esponjas de uso domstico (titulao indireta)...................................... 30

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 4

    QUI - 095 ANLISE VOLUMTRICA - 2014 1o sem.

    ROTEIRO DE LABORATRIO

    NOES ELEMENTARES DE SEGURANA

    APRESENTAO

    Este texto foi preparado conjuntamente pela CIPA (Comisso Interna de

    Preveno a Acidentes) e alguns docentes dos cursos introdutrios de laboratrio.

    Seu objetivo prevenir a ocorrncia de acidentes durante a realizao de

    experimentos e esse objetivo somente ser alcanado com sua colaborao.

    Quando estamos no Departamento de Qumica, estamos expostos s mais

    variadas situaes de risco devido prpria natureza da atividade que se desenvolve

    aqui. Por exemplo: substncias corrosivas e/ou txicas, materiais radioativos e

    radiaes de uma maneira geral fazem parte de nosso dia-a-dia. O primeiro passo

    para se evitar um acidente saber reconhecer as situaes que podem desencade-

    lo, a partir da h uma srie de regras bsicas de proteo individual e coletiva que

    devem ser conhecidas e aplicadas. Nas pginas seguintes voc encontrar um

    grande nmero dessas recomendaes; segui-las no somente contribuir para seu

    bem estar pessoal como tambm para sua formao profissional.

    SEGURANA NO LABORATRIO

    SEGURANA assunto de mxima importncia e especial ateno deve ser

    dada s medidas de segurana pessoal e coletiva em laboratrio. Embora no seja

    possvel enumerar aqui todas as causas de possveis acidentes em um laboratrio,

    existem certos cuidados bsicos, decorrentes do uso de bom senso, que devem ser

    observados:

    1. Siga rigorosamente as instrues fornecidas pelo professor.

    2. Nunca trabalhe sozinho no laboratrio.

    3. No brinque no laboratrio.

    4. Em caso de acidente, procure imediatamente o professor, mesmo que no haja danos

    pessoais ou materiais.

    5. Encare todos produtos qumicos como venenos em potencial, enquanto no verificar

    sua inocuidade, consultando a literatura especializada.

    6. No fume no laboratrio.

    7. No beba e nem coma no laboratrio.

    8. Use jaleco apropriado.

    9. Caso tenha cabelos longos, mantenha-os presos durante a realizao dos

    experimentos.

    10. Nunca deixe frascos contendo solventes inflamveis (acetona, lcool, ter, etc...)

    prximos chama.

    11. Nunca deixe frascos contendo solventes inflamveis expostos ao sol.

    12. Evite contato de qualquer substncia com a pele.

    13. Trabalhe calado e nunca de sandlias.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 5

    14. Todas as experincias que envolvem a liberao de gases e/ou vapores txicos

    devem ser realizadas na cmara de exausto (capela).

    15. Ao preparar solues aquosas diludas de um cido, coloque o cido concentrado na

    gua, nunca o contrrio.

    16. Nunca pipete lquidos custicos ou txicos diretamente, utilize pipetadores.

    17. Nunca aquea o tubo de ensaio, apontando sua extremidade aberta para um colega

    ou para si mesmo.

    18. Sempre que necessrio proteja os olhos com culos de proteo.

    19. No jogue nenhum material slido dentro da pia ou nos ralos.

    20. No jogue resduos de solventes na pia ou no ralo; h recipientes apropriados para

    isso.

    21. No jogue vidro quebrado ou lixo de qualquer espcie nas caixas de areia. Tambm

    no jogue vidro quebrado no lixo comum. Deve haver um recipiente especfico para

    fragmentos de vidro.

    22. No coloque sobre a bancada de laboratrio bolsas, agasalhos, ou qualquer material

    estranho ao trabalho que estiver realizando.

    23. Caindo produto qumico nos olhos, boca ou pele, lave abundantemente com gua. A

    seguir, procure o tratamento especfico para cada caso.

    24. Saiba a localizao e como utilizar o chuveiro de emergncia, extintores de incndio e

    lavadores de olhos.

    25. Nunca teste um produto qumico pelo sabor (por mais apetitoso que ele possa

    parecer).

    26. No aconselhvel testar um produto qumico pelo odor, porm caso seja necessrio,

    no coloque o frasco sob o nariz. Desloque com a mo, para a sua direo, os

    vapores que se desprendem do frasco.

    27. Se algum produto qumico for derramado, lave o local imediatamente.

    28. Verifique que os cilindros contendo gases sob presso esto presos com correntes ou

    cintas.

    29. Consulte o professor antes de fazer qualquer modificao no andamento da

    experincia e na quantidade de reagentes a serem usados.

    30. Caso esteja usando um aparelho pela primeira vez, leia sempre o manual antes.

    31. No aquea lquido inflamvel em direto na chama.

    32. Lubrifique tubos de vidro, termmetros, etc, antes de inseri-los em rolhas e proteja

    sempre as mos com um pano.

    33. Antes de usar qualquer reagente, leia cuidadosamente o rtulo do frasco para ter

    certeza de que aquele o reagente desejado.

    34. Verifique se as conexes e ligaes esto seguras antes de iniciar uma reao

    qumica,

    35. Abra os frascos o mais longe possvel do rosto e evite aspirar ar naquele exato

    momento.

    36. No use lentes de contato.

    37. Apague sempre os bicos de gs que no estiverem em uso.

    38. Nunca torne a colocar no frasco um regente retirado em excesso e no usado. Ele

    pode ter sido contaminado.

    39. No armazene substncias oxidantes prximas a lquidos volteis e inflamveis.

    40. Dedique especial ateno a qualquer operao que necessite aquecimento

    prolongado ou que libere grande quantidade de energia.

    41. Cuidado ao aquecer vidro em chama: o vidro quente tem exatamente a mesma

    aparncia do frio.

    42. Ao se retirar do laboratrio, verifique se no h torneiras (gua ou gs) abertas.

    Desligue todos os aparelhos, deixe todo o equipamento limpo e lave as mos.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 6

    CADERNO DE LABORATRIO

    A funo de um caderno de laboratrio ter o registro do que se fez e do que

    se observou e dever ser compreensvel a qualquer pessoa. De maneira que voc

    ou qualquer outra pessoa possa repetir os experimentos.

    As folhas do caderno devem ser numeradas de forma consecutiva.

    Organize o caderno para receber os dados numricos antes de ir para o laboratrio

    (ex. tabela para registro dos dados obtidos na prtica e lacunas para registros dos

    dados que sero calculados, anote sempre o nome e a concentrao das solues

    utilizadas no experimento, volumes das alquotas das amostras e solues, massas

    pesadas, etc).

    Anteceda cada conjunto de registro com um cabealho com data (ex. ttulo do

    experimento e data da execuo).

    Escreva as equaes qumicas balanceadas para cada reao que ser usada.

    Sempre registre os nomes dos arquivos em computadores que foram gerados com os

    dados obtidos nos experimentos.

    Registros obtidos em equipamentos de medida, grficos obtidos com o tratamento de

    dados, figuras e etc, devem ser anexados ao caderno juntamente com algum

    comentrio.

    Um caderno de laboratrio dever constar:

    1. Ttulo do experimento.

    2. Um breve enunciado dos princpios nos quais a analise baseada.

    3. Um resumo completo dos dados de pesagem, volumes ou respostas instrumentais

    necessrios para calcular os resultados.

    4. Equaes para s principais reaes envolvidas na anlise

    5. Equaes mostrando como os resultados foram calculados.

    6. Comentrios sobre o conjunto de dados e sua preciso e exatido.

    Um resumo das observaes que do sustentao a validade de um resultado

    especifico ou de toda anlise sua concluso.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 7

    RELATRIOS DE QUI 095

    O trabalho cientfico realizado por uma pessoa ou um grupo s poder ter

    utilidade para outras pessoas, se adequadamente transmitido. A forma de transmisso

    mais difundida a da linguagem escrita, principalmente na forma de resumos,

    relatrios, artigos cientficos e livros, dependendo da extenso, importncia e pblico

    a ser atingido.

    Nos laboratrios acadmicos e industriais so muito empregados os relatrios

    de experincias realizadas.

    No existem normas rgidas da sua elaborao, mas, devido sua provvel

    importncia na carreira profissional do aluno, sero dadas algumas recomendaes

    que lhe sero teis no progressivo aperfeioamento da sua tcnica de redao

    cientfica.

    Ao fazer um relatrio, o aluno deve conhecer claramente a questo abordada

    pela experincia e qual a resposta que obteve para ela. Esta formulao sinttica

    servir de linha diretriz para toda a redao, impedindo que se perca em divagaes

    sobre assuntos colaterais ou consideraes sobre detalhes sem importncia.

    A linguagem empregada dever ser concisa, correta e precisa.

    A redao dever ser coerente quanto ao tempo dos verbos empregados,

    recomendando-se expor os resultados das observaes e experincias no

    passado, reservando o presente para as generalidades ou para as referncias a

    condies estveis.

    conveniente recorrer a tabelas e grficos, pois permitem concentrar

    grande quantidade de informaes.

    Os valores numricos devero estar acompanhados de unidades de medida

    preferencialmente pertencentes ao mesmo sistema. A unidade de medida dever ser

    includa tambm no cabealho das tabelas e nos eixos das figuras.

    Sempre que os valores numricos forem muito grandes ou pequenos, convm

    multiplicar o valor por uma potncia inteira de dez para que o nmero fique com um ou

    dois algarismos antes da vrgula, e com tantos quantos forem necessrios para

    expressar a preciso aps a vrgula.

    Aps a redao do rascunho do relatrio, este dever ser examinado

    criticamente, como se estivesse sendo lido por uma pessoa estranha, verificando-se a

    clareza com que expressa cada idia e se no se pode faz-lo com menor nmero

    de palavras, eliminando-se adjetivos suprfluos, construes perifrsticas e repetio

    do mesmo assunto em pontos diferentes do relatrio.

    O melhor relatrio aquele que cobre todo o assunto da maneira mais sucinta.

    A seguir, ser dado um esquema sugestivo para os relatrios. A existncia, a

    organizao e o contedo de cada parte dependero da experincia realizada.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 8

    TTULO DA PRTICA: 1. INTRODUO

    - Fundamentos da tcnica ou mtodo.

    - Aspectos relevantes sobre a amostra analisada

    - Equaes matemticas. 2. OBJETIVO(S) DA EXPERINCIA 3. PARTE EXPERIMENTAL

    - Materiais, aparelhos, reagentes e solues utilizados (especificaes dos reagentes, grau de pureza, concentrao das solues, etc).

    - Procedimento ou esquema simplificado da montagem experimental. - Discusso de alguns detalhes tcnicos ou caractersticas da instrumentao usada.

    - Observaes sobre o procedimento de trabalho, dificuldades, modificaes e comportamento no esperado.

    4. RESULTADOS

    - Reaes qumicas - Tabelas com os dados obtidos e os resultados calculados. Identificao das tabelas com nmero e

    ttulo, legendas. - Grficos e registros. Identificao das figuras (grficos ou registros) com nmero, ttulo,

    legendas, etc. - Resultados finais.

    5. DISCUSSO DOS RESULTADOS - Principais fontes de erros, apreciao do seu efeito sobre os resultados e possibilidades de

    diminu-los. - Comparao dos resultados com valores publicados na literatura ou obtidos pelos outros grupos

    que realizaram a experincia, tentando justificar diferenas encontradas. - Discusso das vantagens, potencialidades e limitaes da tcnica empregada quando comparada

    com outras, dificuldades encontradas e comportamento no esperado. - Aperfeioamentos importantes da tcnica j existentes (mas no disponveis no laboratrio) ou

    sugeridos pelos relatrios. - Eventuais concluses obtidas.

    6. BIBLIOGRAFIA

    Relao das referncias bibliogrficas efetivamente consultada na elaborao do relatrio, identificando o nmero das pginas consultadas. Por exemplo, na elaborao destas recomendaes:

    1. GUENTHER, W.B., Qumica Quantitativa: Medies e Equilbrio, Trad. Moscovici, R., So Paulo,

    Blcher-EDUSP, 1972, p. 34-37. 2. LUFT, C.P., Trabalho Cientfico: Sua Estrutura e Apresentao, Porto Alegre, 1962, p. 24-46.

    3. REY, L., Como Redigir Trabalhos Cientficos, So Paulo, Blcher-EDUSP, 1972, p. 60-64.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 9

    CRONOGRAMA

    DIA/MS ASSUNTO

    19/03 Erros e tratamento de dados

    26/03 Limpeza e aferio dos materiais volumtricos

    Preparo da soluo de NaOH

    02/04 Aferio da soluo de NaOH com biftalato de potssio

    09/04 Preparo e aferio da soluo de H2SO4

    16/04 Determinao de cido actico em vinagre

    23/04 Determinao de cido acetilsaliclico em amostras de medicamento

    30/04 Determinao da acidez total em amostras de vinho

    07/05 Determinao de H3PO4 em amostra real

    14/05 Aferio de AgNO3

    Determinao de cloreto em amostras de soro fisiolgico

    21/05 Determinao de iodeto e brometo

    28/05 Prova de Laboratrio 1 (valor = 40 pontos)

    04/06 Aferio do EDTA e Dureza da gua

    11/06 No haver aula

    18/06 Determinao de clcio e magnsio em amostras de calcrio

    25/06 Determinao da concentrao de ons Fe3+ e Al3

    02/07 Aferio de KMnO4

    Determinao do volume de oxignio na gua oxigenada

    09/07 Aferio de Na2S2O3

    Determinao de cobre em amostras de fios metlicos

    16/07 Prova de Laboratrio 2 (valor = 40 pontos)

    Nota Final = Prova de laboratrio 1 (40 pontos) + Prova de laboratrio 2 (40 pontos) + Caderno de Laboratrio

    (10 pontos) + Testinhos (10 pontos)

    Referncias Bibliogrficas

    1.Jeffery, G. H.; Bassett, J.; Mendham, J.; Denney, R. C. Traduo Macdo H. Vogel Analise Qumica Quantitativa,

    Editora Guanabara Koogan S.A, 5a. edio, 1992.

    2.Baccan, N., Andrade, J.C., Godinho, O.E.S, Barone, J.S. Qumica Analtica Quantitativa Elementar, Editora E.

    Blcher, 3a. edio, 2001.

    3.Skoog, D.A., West, D.M., Holler, F.J., Crouch, S.R., Fundamentos de Qumica Analtica, Editora Thomson,

    traduo da 8 edio, 2006.

    4.Harris, D.C., Quantitative Chemical Analysis, 5. Edio, W. H. Freeman and Company, New York, 2001.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 10

    ATENO: a mistura sulfontrica extremamente corrosiva.

    Deve ser manipulada com cuidado evitando respingos.

    LIMPEZA DE MATERIAL DE VIDRO

    Todo material de vidro que vai ser utilizado em anlise quantitativa deve estar

    rigorosamente limpo. Para isso, deve-se lav-lo com soluo detergente (1 a 2% m/v)

    a quente quando necessrio e pertinente, enxagu-lo vrias vezes com gua corrente

    e por fim, vrias pequenas pores de gua destilada. Aps isso, se necessrio,

    apenas pipeta, bureta e bales devem se tratados com mistura sulfontrica ou

    alcoolato de sdio ou potssio (10 % m/v). Toda vez que se utiliza mistura sulfontrica

    deve-se tampar o recipiente que a contm. Aps 15 minutos retorna-se tal mistura

    para o seu frasco de origem, escoando o mximo possvel. Lava-se o material com

    gua corrente (6 ou 7 vezes) e a seguir, com gua destilada (3 vezes).

    OBS: Nunca adicionar a mistura sulfontrica a um recipiente sujo; este deve ser

    previamente lavado com gua e detergente. Nunca adicionar essa mistura a um

    recipiente que contenha gua.

    PESAGEM EM BALANAS ANALTICAS

    As balanas analticas so balanas de preciso que permitem a determinao

    de massas com preciso de pelo menos 0,1 mg. As balana analtica podem ser

    eletrnicas ou mecnicas. As balanas analticas eletrnicas so mais difundidas e

    tm capacidades mximas entre 160 a 200 g. So classificadas em macrobalanas

    analticas ( 0,1 mg), semimicroanalticas ( 0,01 mg) e microanalticas ( 0,001 mg)

    Por se tratar de instrumentos delicados e caros, seu manejo envolve a estrita

    observncia dos seguintes cuidados gerais:

    1. Verificar o nvel da balana.

    2. As mos do operador devem estar limpas e secas.

    3. Nunca pegar diretamente com os dedos o objeto que vai pesar. Conforme o caso,

    usar uma pina, luvas ou uma tira de papel impermevel.

    4. Objetos a serem pesados devem est na temperatura ambiente.

    5. Proteja a balana contra corroso. No coloque diretamente sobre o prato da

    balana produtos qumicos. Os objetos a serem colocados sobre o prato devem ser

    limitados a materiais inertes, como metais, plsticos e materiais vtreos.

    6. Centralize tanto quanto possvel a carga no prato da balana.

    7. Durante as pesagens as portas laterais devem ser mantidas fechadas.

    8. Para sucessivas pesagens no decorrer de uma anlise, usar sempre a mesma

    balana.

    9. Mantenha a balana e seu gabinete meticulosamente limpos. Um pincel feito de

    plos de camelo til na remoo de material derramado ou poeira no gabinete.

    OBS: As salas de balanas devem ser mantidas na mais absoluta ordem e limpeza.

    Os conhecimentos necessrios ao manejo dos diferentes tipos de balanas analticas

    sero ministrados pelo responsvel ou adquiridos atravs de consulta ao manual.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 11

    Cuidados necessrios em operaes de rotina no laboratrio

    Pesagem Alm da escolha da balana com preciso adequada de acordo com a massa a ser pesada, devem ser observados: o acerto do nvel da balana, o ajuste do

    zero e a limpeza do prato da balana.

    Medida do Volume Escolha do recipiente em funo da preciso necessria. Qual a provvel ordem de preciso dos seguintes materiais: bquer, proveta, balo

    volumtrico, erlenmeyer, pipeta volumtrica, pipeta graduada e bureta? Alm da

    escolha deve ser observada a limpeza do material, deve ser feita a aferio se

    necessria, o acerto correto do menisco e o escoamento para transferncia do lquido

    deve ser feito lentamente, com a ponta da pipeta encostada no frasco. A pipeta no

    deve ser soprada.

    Preparo de Solues Transferncia de slido para balo volumtrico deve ser feita com auxlio de um funil de vidro, ou ainda o slido pode ser dissolvido em um bquer

    para posterior transferncia. Para que a transferncia seja quantitativa deve lavar o

    bquer com vrias pores de gua destilada (no mnimo 3 vezes) e transferi-las para

    o balo volumtrico. A transferncia de lquidos para o balo feita com o auxlio de

    um basto de vidro e funil quando necessrio, para evitar que o lquido escorra por

    fora do balo. Antes de ajustar o menisco na marca de aferio do balo, deve-se

    lavar o basto e o funil com pequenas pores de gua destilada diretamente no

    balo volumtrico.

    Titulao

    a) Condicionamento da bureta com a soluo titulante,

    Verificar e eliminar a presena de bolhas,

    Ajuste do menisco do lquido com a marca de aferio do zero da bureta,

    Verificar e eliminar possveis vazamentos pela torneira.

    OBS: As torneiras de teflon no necessitam de lubrificao. As torneiras de vidro

    devem ser lubrificadas.

    b) Adio do titulante sob agitao constante garante uma homogeneizao constante

    do meio reacional e evita mudana de colorao localizada.

    c) Visualizao correta da mudana de colorao no entorno do ponto de

    equivalncia, que o ponto crtico na anlise volumtrica.

    d) Usar o picete com gua destilada para lavar as paredes internas do erlenmeyer

    durante a titulao.

    e) Fracionar a gota de titulante prximo ao ponto de equivalncia.

    f) Estimar a ltima casa na leitura do volume obtido no ponto final da titulao, se o

    menisco do titulante se localize entre duas macas da menor diviso da escala da

    bureta. Utilizar carto de leitura para melhor visualizao do menisco.

    Carto de leitura

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 12

    1 - AFERIO DE MATERIAL VOLUMTRICO

    1. 1. Aferio de balo volumtrico

    Estando o balo limpo, seco e com tampa, coloca-se sobre o prato de uma

    balana semi-analtica, sem toc-lo diretamente com as mos. Anota-se a massa.

    Aps isso, enche-se com gua destilada, at o menisco leva-se at a balana,

    medindo-se a massa. Anota-se a temperatura da gua e calcula-se o volume do balo

    atravs da diviso da massa de gua pela densidade absoluta da gua tabelada

    correspondente temperatura de trabalho.

    NOTA: Nunca se deve secar balo volumtrico, pipeta e bureta em estufa. A aferio

    destes materiais deve ser feita pelo menos duas vezes. Caso no haja concordncia,

    repetir.

    1.2. Aferio da bureta

    Feita a limpeza como descrito anteriormente, proceder da seguinte maneira:

    aps escoamento total da gua destilada na operao final de limpeza, enche-se a

    bureta com quantidade de soluo titulante e verifique se na parte inferior (torneira) h

    bolhas de ar, que devero ser eliminadas. Enche-se novamente a bureta at um

    pouco acima do trao correspondente ao zero. Enxuga-se a extremidade externa da

    ponta com papel absorvente (no permitir que o papel absorva gua da ponta da

    bureta). A seguir acerta-se o menisco do lquido com o zero da escala. Deixa-se

    escoar, lentamente, metade do volume de gua da bureta num erlenmeyer

    previamente pesado. Mede-se a massa de gua. No mesmo erlenmeyer escoa-se a

    outra metade do volume de gua. Mede-se a massa de gua. A aferio deve ser

    repetida para comparao dos volumes relativos a cada intervalo. Caso no haja

    concordncia entre as duas aferies, repetir o procedimento.

    NOTA: Quanto ao uso da bureta, aps sua limpeza, deve-se seca-la como a pipeta,

    tomando-se o cuidado de vedar a extremidade superior com leno de papel (ou papel

    de filtro).

    Utilize carto de leitura para obter maior preciso na leitura da bureta.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 13

    1.3. Aferio de pipeta volumtrica

    Pese um recipiente vazio (bquer) em balana analtica (incerteza mxima 0,1

    mg ). Com a pipeta volumtrica que ser aferida, transfira a alquota* de gua sob

    equilbrio trmico (anote a temperatura da gua), para o recipiente que foi pesado,

    pese o recipiente coletor e seu contedo (bquer + gua). Calcule a massa de gua

    dispensada a partir da diferena nas duas massas e determine o volume da pipeta

    atravs do valor da densidade da gua na temperatura anotada. Calcule o volume

    mdio da pipeta e o desvio padro. Repita o procedimento. A diferena entre as duas

    determinaes no deve exceder de 0,025 mL. Caso no haja concordncia entre

    duas aferies, repetir.

    1.3.1. Instrues para uso de uma pipeta*

    a) Inicialmente transfira uma quantidade suficiente do lquido a ser pipetado para um

    bquer.

    b) Com uma pera de borracha ou outro dispositivo de suco adequado para pipetas,

    sugue o lquido acima da marca de calibrao. Umedea a superfcie interior do vidro

    inclinando e girando a pipeta. Descarte o liquido dentro da pipeta e repita este

    procedimento mais duas vezes para remover traos de reagentes que foram usados

    anteriormente pela pipeta.

    c) Aps encher a pipeta pela terceira vez, ultrapassando a marca de aferio,

    pressione levemente a pipeta contra o fundo do bquer para impedir o escoamento do

    lquido. Rapidamente retire a pera e coloque o dedo indicador para sobre a ponta da

    pipeta, impedindo a drenagem do lquido.

    d) Limpe o excesso de lquido na parte externa da pipeta com um leno de papel.

    e) Toque a ponta da pipeta na parede interna do bquer, incline o bquer e com a

    pipeta na vertical, escoe o lquido at o menisco atingir a marca de aferio. Descarte

    a gota que estiver pendurada na ponta da pipeta

    f) Transfira a pipeta para o recipiente que ir receber a alquota e, com a ponta da

    pipeta mantida encostada na parede interna do recipiente, deixe o lquido escoar

    naturalmente.

    g) Depois que o liquido terminar de escoar, mantenha-a encostada na parede do

    recipiente por alguns segundos (aproximadamente 10 s) para se certificar que o

    volume de lquido aferido escoou. NO SE DEVE SOPRAR A LTIMA GOTA. Retire a

    pipeta do recipiente.

    A BOCA JAMAIS DEVE SER UTILIZADA PARA A SUCO POR CAUSA DE

    INGESTO ACIDENTAL DO LQUIDO QUE EST SENDO PIPETADO.

    NO SE DEVE SOPRAR A LTIMA GOTA DE PIPETAS VOLUMTRICAS e

    PIPETAS GRADUADAS (MOHR) tabela 1.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 14

    Tabela 1: Caractersticas das pipetas.

    Nome calibrao funo Capacidade Tipo de drenagem

    Volumtrica TD Liberao de volumes fixos 1 a 200 mL Livre

    Mohr TD Liberao de volumes variveis 1 a 255 mL At a menor linha de calibrao Sorolgica TD Liberao de volumes variveis 0,1 a 100 mL Soprar a ltima gota Sorologica TD Liberao de volumes variveis 0,1 a 10 mL At a menor linha de calibrao Ostwald-Folin TD Liberao de volumes fixos 0,5 a 10 mL Soprar a ltima gota Lambda TC Conter volume fixo 0,001 a 2 mL Lavar com solvente adequado Lambda TD Liberao de volumes fixos 0,001 a 2 mL Soprar a ltima gota Eppendorf TD volumes fixos ou variveis 0,001 a 1 mL Esvazia por deslocamento de ar.

    Fonte: Skoog, D. A, West, D. M., Holler, F. J., Crouch, S. R. Fundamentos de Qumica Analtica, Editora Thomson, traduo da 8 edio, 2006.

    Tabela 2: Tolerncias Admitidas para Material Volumtrico, classe A*.

    Buretas Bales Volumtricos Pipetas Volumtricas Volume (mL) Desvio (mL) Volume (mL) Desvio (mL) Volume (mL) Desvio (mL)

    5,00 0,01 5,00 0,02 0,500 0,006

    10,00 0,02 10,00 0,02 1,000 0,006

    25,00 0,03 25,00 0,03 2,000 0,006

    50,00 0,05 50,00 0,05 5,00 0,01

    100,00 0,20 100,00 0,08 10,00 0,02

    - - 250,00 0,12 20,00 0,03

    - - 500,00 0,20 25,00 0,03

    - - 1000,00 0,30 50,00 0,05

    - - 2000,00 0,50 100,00 0,08 Fonte: Harris, D. C. Quantitative Chemical Analysis, 5a. Ed., W. H. Freeman and Company, New York, 2001. Estes dados foram transcritos da literatura e provavelmente refletem as possibilidades de calibrao dos fabricantes deste tipo de material.

    Tabela 3: Densidade absoluta da gua.

    T (C) d (gcm-3) T (C) d (gcm

    -3) T (C) d (gcm

    -3)

    0 0,999841 10 0,999700 20 0,998203

    1 0,999900 11 0,999605 21 0,997992

    2 0,999941 12 0,999498 22 0,997770

    3 0,999965 13 0,999377 23 0,997538

    4 0,999973 14 0,999244 24 0,997296

    5 0,999965 15 0,999099 25 0,997044

    6 0,999941 16 0,998943 26 0,996783

    7 0,999902 17 0,998774 27 0,996512

    8 0,999849 18 0,998595 28 0,996232

    9 0,999781 19 0,998405 29 0,995944 Fonte: Baccan, N., Andrade, J.C., Godinho, O.E.S, Barone, J.S. Qumica Analtica Quantitativa Elementar, Editora E. Blcher, 3

    a. edio, 2001.

    * Material volumtrico classe A apresenta metade dos erros mximos dos materiais

    classe B.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 15

    TITULAO CIDO-BASE

    2. Preparo e diluies de solues padres

    O objetivo desta prtica preparar as solues padres de hidrxido de sdio e de

    cido sulfrico para posterior aferio ou padronizao.

    - Calcular a massa (g) de NaOH e os volumes (mL) de H2SO4 concentrado (d = 1,84

    g/cm3 e 95% (m/m)) necessrios para o preparo de 100 mL destas solues na

    concentrao de 0,100 mol L-1.

    Procedimento e cuidados na preparao das solues

    Observaes:

    - cidos NO devem ser pipetados com a boca, sempre pipetar com auxlio de

    pipetadores.

    - Devem ser manipulados na CAPELA em funo dos vapores irritantes e corrosivos.

    - Sempre adicionar o CIDO CONCENTRADO sobre a gua.

    - Rotular os frascos, de preferncia, antes de transferir a soluo. O rtulo deve

    conter: nome da substncia, concentrao da soluo, identificao do preparador e

    data do preparo.

    2.1. Soluo NaOH

    Em um bquer pesar, aproximadamente, a massa de hidrxido de sdio obtida no

    clculo do item 2.1. Com auxlio de um basto de vidro, dissolver o NaOH em gua

    destilada previamente fervida a temperatura ambiente, transferir quantitativamente a

    soluo para o balo volumtrico e completar o volume, com gua fervida, at a

    marca de aferio do balo. Aps homogeneizar a soluo, armazene-a em frasco

    plstico.

    Obs: A dissoluo do NaOH em gua exotrmica. O preparo de grandes volumes de

    solues ou de solues mais concentradas pode ser realizado em banho de gelo.

    2.2. Soluo de H2SO4

    Acrescentar gua destilada em um balo volumtrico e transferir o volume adequado

    do cido concentrado para o respectivo balo. Completar o volume, com gua

    destilada, at a marca de aferio do balo e homogeneizar a soluo.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 16

    2.3. Aferio ou Padronizao de solues

    2.3.1. Aferio da soluo de NaOH com biftalato de potssio (padro primrio)

    O hidrxido de sdio um padro secundrio, pois o mesmo higroscpico, o

    que afeta a preciso de sua pesagem, alm disso, ele absorve dixido de carbono

    formando carbonato de sdio. Tais caractersticas do NaOH levam a alterao na

    concentrao da soluo do mesmo. Por esta razo necessrio preparar uma

    soluo de NaOH prxima daquela desejada e determinar a sua concentrao real

    atravs da titulao contra padro primrio.

    Com auxlio de uma esptula, pesar em balana analtica 0,1 g de biftalato de

    potssio [C6H4(CO2H)(CO2K)] diretamente em um erlenmeyer de 125 mL, diluir com

    aproximadamente 50 mL com gua destilada. Adicionar 2 gotas de fenolftalena e

    titular com soluo padro de hidrxido de sdio at o aparecimento da colorao

    rosa plido que persista por 30 segundos aps agitao. Anote o volume gasto na

    titulao e repita o procedimento para mais duas amostras.

    OBS: Veja recomendaes para uso de pipetas e buretas.

    QUESTES:

    1. Escreva as equaes qumicas envolvidas na titulao

    2. Calcular a concentrao de NaOH na soluo aferida e determine a preciso da

    anlise.

    2.3.2. Determinao da concentrao de H2SO4 concentrado com a soluo de

    NaOH padronizada.

    Transferir 2,00 mL da soluo padro do cido preparado, com auxlio de uma

    pipeta volumtrica, para um erlenmeyer de 125 mL e acrescentar cerca de 50,00 mL

    de gua destilada. Adicionar 2 gotas de fenolftalena e titular com soluo

    padronizada de hidrxido de sdio. Anote o volume gasto na titulao. Realizar a

    anlise em triplicata.

    QUESTES:

    1. Escreva as equaes qumicas envolvidas na titulao

    2 Calcular a concentrao de H2SO4 na soluo aferida e determine a preciso da

    anlise.

    3. Atravs dos dados obtidos na prtica, determine a concentrao de H2SO4 no cido

    concentrado e a incerteza desta determinao.

    4. Demonstre que o cido clordrico concentrado (37 %m/m) 12 mol L-1.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 17

    3. Determinao de cido actico em vinagre

    O cido actico um cido fraco tendo um Ka de 1,8 x 10-5. Ele usado

    amplamente em qumica industrial na forma de cido actico glacial (densidade =

    1,053g/cm3 e 99,8 % m/m) ou em solues de diferentes concentraes. Na indstria

    alimentcia consumido como vinagre, que uma soluo diluda do cido actico

    glacial (3,5 a 8% m/v).

    Transferir 5,00 mL de vinagre, com auxlio de uma pipeta volumtrica, para um

    balo volumtrico de 25,00 mL e completar at a marca com gua destilada. Uma

    alquota de 3,00 mL removida do balo, com uma pipeta volumtrica, e transferida

    para um erlenmeyer de 125 mL. Adicionase aproximadamente 20 mL de gua destilada e 2 gotas de indicador fenolftalena. A mistura cuidadosamente titulada

    com soluo padro de NaOH 0,100 mol/L at o aparecimento de uma leve colorao

    rsea, que persista por 30 segundos. Anote o volume gasto. Fazer a determinao em

    duplicata.

    QUESTES

    1. Escreva as equaes qumicas envolvidas na titulao

    2. Calcular a concentrao do cido actico no vinagre expressando-a em mol/L e em

    % m/v.

    3. Que outro indicador, alm da fenolftalena, poderamos usar na determinao de

    cido actico em Vinagre, no quadro abaixo?

    Indicador Metil-orange Vermelho metila Timolftalena

    pH de viragem 3,1 - 4,4 4,5 - 6,5 8,3 - 10,5

    4. Determinao de cido acetilsaliclico em medicamentos

    O cido acetilsaliclico um p branco, cristalino, inodoro ou tem odor leve,

    estvel ao ar seco, no ar mido hidrolisa-se a gradualmente a cido saliclico e cido

    actico. O AAS tem grande importncia para a indstria farmacutica. Ele est

    presente em diversos medicamentos empregados contra febre e vrios tipos de dor.

    Para a sua determinao ser utilizada a titulao de retorno ou pelo resto, onde ser

    adicionado um excesso conhecido de uma soluo padro de NaOH e posterior

    titulao do excesso deste reagente com uma outra soluo padro de HCl, pois a

    reao do AAS com NaOH lenta para a titulao direta.

    Pese um comprimido do medicamento em um bquer e anote a massa pesada.

    Triture o comprimido e em balana analtica, pese aproximadamente 0,05 da amostra

    diretamente no erlenmeyer de 125 mL. Com uma pipeta volumtrica, adicione 10,00

    mL da soluo padro de NaOH (_______mol L-1), 20 mL de gua destilada e aquea

    a soluo brandamente por 10 minutos. Em seguida adicione 2 gotas da soluo de

    fenolftalena e titule com uma soluo padro de HCl (_______mol L-1) at que a

    soluo fique incolor mesmo aps agitao. Anote o volume gasto. Faa a anlise em

    triplicata.

    QUESTES:

    1. Escreva as equaes qumicas envolvidas na titulao.

    2. Calcular a massa (mg) e percentual (m/m) de cido acetilsaliclico no medicamento.

    3. Determine a preciso e exatido da anlise.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 18

    5. Determinao da acidez total em vinhos

    As uvas contm quantidades significativas de vrios cidos orgnicos. Durante

    o processo de amadurecimento ocorre um decrscimo relevante na concentrao de

    vrios destes cidos. Assim, o sumo de uva e o prprio mosto nada mais so do que

    solues cidas diludas, contendo principalmente cido tartrico, mlico e outros

    cidos produzidos durante e aps a fermentao alcolica. Entretanto

    convencionado que a acidez titulvel do vinho seja expressa em termos da concentrao de cido tartrico.

    Dentro dos padres comerciais, a acidez do sumo de uva fica no intervalo de

    0,6 0,9 % (m/v). Os vinhos secos de mesa tm uma acidez titulvel no mesmo

    intervalo, os vinhos doces geralmente tm acidez no intervalo de 0,40 0,65 % (m/v).

    Transferir 5,00 mL de vinho, com auxlio de uma pipeta volumtrica, para um

    erlenmeyer de 125 mL. Adicionar aproximadamente 50 mL de gua destilada e 3

    gotas de indicador fenolftalena. A mistura cuidadosamente titulada com soluo

    padro de NaOH at o aparecimento de uma leve colorao rsea, que persista por

    30 segundos. Anote o volume gasto. Realizar a determinao em triplicata.

    C2H4O2(COOH)2 (aq) + 2 NaOH (aq) C2H4O2(COONa)2 (aq) + 2 H2O (l)

    QUESTES:

    1. Escreva as equaes qumicas envolvidas na titulao

    2. Calcular a concentrao do cido tartrico no vinho expressando-a em molL-1 e em

    % m/v.

    3. Que outro indicador, alm da fenolftalena, poderia ser usado na determinao de

    cido actico em Vinagre, no quadro abaixo?

    6. Determinao da concentrao de cido fosfrico em uma amostra

    O cido fosfrico um cido triprtico, que pode ser titulado diretamente

    apenas como mono e diprtico.

    H3PO4 (aq) + NaOH(aq) H2PO4-

    (aq) + H2O(l) K1 = 7,5x10-3 pK1 = 2,12

    H2PO4-

    (aq) + NaOH(aq) HPO4 2

    (aq) + H2O(l) K2 = 6,2x10-8 pK2 = 7,21

    HPO42

    (aq) + NaOH(aq) PO4 3

    (aq) + H2O(l) K3 = 4,8x10-13

    pK3 = 12,30

    Procedimento 6.1: Transferir 2,00 mL de uma soluo de cido fosfrico para um

    erlenmeyer da 125 mL (pipeta volumtrica), adicionar cerca de 50,00 mL de gua

    destilada, 2 gotas do indicador alaranjado de metila e titular com soluo padro de

    hidrxido de sdio at o primeiro ponto de equivalncia com a mudana da colorao

    de vermelho para amarelo claro. Anote o volume do titulante consumido. Adicionar a

    esse erlenmeyer 2 gotas do indicador timolftalena e continuar a titulao at o

    segundo ponto de equivalncia, sinalizado com a mudana de colorao de amarelo

    para verde. Anote o volume gasto e repita o procedimento para mais duas amostras.

    Indicador Metil-orange Vermelho metila Timolftalena

    Zona de transio (pH) 3,1 - 4,4 4,5 - 6,5 8,3 - 10,5

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 19

    Procedimento 6.2: Transferir uma nova alquota de 2,00 mL da soluo de cido

    fosfrico para um erlenmeyer da 125 mL, adicionar cerca de 50 mL de gua destilada,

    2 gotas do indicador timolftalena e titular com uma soluo padro de hidrxido de

    sdio at o segundo ponto de equivalncia. Anote o volume gasto e repita o

    procedimento para mais duas amostras.

    QUESTES:

    1. Escreva as reaes qumicas envolvidas nas titulaes.

    2. Comparar os resultados obtidos com os dois indicadores, atravs do clculo da

    concentrao do cido fosfrico (mol L-1 e % m/v), erro relativo e coeficiente de

    variana no procedimento: 5.1) com alaranjado de metila (1 PE) e com

    timolftalena (2 PE) e 5.2) com timolftalena (2 PE).

    3. Quais os valores de pH dos pontos de equivalncias na titulao do cido fosfrico

    com base forte?

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 20

    TITULAO POR PRECIPITAO

    7. Mtodo de Mohr: Aferio de uma soluo de AgNO3 com uma soluo de NaCl

    (padro primrio)

    Transferir 2,00 mL da soluo de cloreto de sdio para um erlenmeyer de 125

    mL, com auxlio de uma pipeta volumtrica, adicionar cerca de 50,00 mL de gua

    destilada. Acrescentar cerca de 0,05 g de carbonato de clcio para ajustar o pH entre

    6,5 e 10, 2 gotas de cromato de potssio e titular com a soluo de nitrato de prata

    sob agitao constante, at a mudana de colorao de amarelo para o um tom

    vermelho. Anote o volume de titulante consumido. Realize a anlise em triplicata.

    AgNO3 (aq) + NaCl (aq) NaNO3 (aq) + AgCl (s) ( ppt branco)

    2Ag+

    (aq) + CrO4-2 (aq) Ag2CrO4 (s) (ppt vermelho)

    CrO4-2

    (aq)

    + H+

    (aq) HCrO4

    - (aq) ( pH 6,5 )

    2AgNO3 (aq) + 2OH- (aq) 2 AgOH (s) Ag2O(s) + H2O (l) ( pH 10)

    No caso de uma determinao pelo mtodo de Mohr, o procedimento o

    mesmo, a no ser, pelo fato de que a concentrao da soluo no conhecida.

    QUESTES:

    1. Determine a concentrao em molL-1 da soluo de AgNO3 e o erro relativo da anlise.

    2. Quais os possveis fatores que afetam a titulao por precipitao?

    3. A concentrao do indicador cromato de potssio interfere na determinao da

    concentrao do nitrato de prata determinada por titulao de precipitao pelo mtodo de

    Morh? Justifique.

    8. Mtodo de Mohr: Determinao de cloreto em soro fisiolgico

    A soluo de cloreto de sdio a 0,9 %, que leva o nome de soro ou soluo

    fisiolgica, usada na reposio das perdas de gua e sdio. As situaes mais

    comuns so as espoliaes por diarria de grande porte, vmitos e queimaduras

    extensas.

    Transfira 2,00 mL do soro fisiolgico para um erlenmeyer de 125 mL, com

    auxlio de uma pipeta volumtrica. Adicionar cerca de 50 mL de gua destilada.

    Acrescentar cerca de 0,05 g de carbonato de clcio, 2 gotas de soluo de cromato de

    potssio e titular com a soluo padro de nitrato de prata, at a mudana da

    colorao de amarelo para um tom de vermelho. Anote o volume de titulante

    consumido. Realize a anlise em triplicata.

    QUESTES:

    1. Calcular a concentrao de cloreto de sdio no soro fisiolgico em mol L-1 e em % m/v.

    2. Calcule o erro relativo e o desvio padro relativo percentual da sua anlise.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 21

    9. Determinao da concentrao de iodeto com uma soluo de nitrato de prata

    (padro secundrio) pelo Mtodo de Fajans - Titulao direta

    Transferir 2,00 mL da soluo de iodeto para um erlenmeyer de 125 mL, com

    auxlio de uma pipeta volumtrica, adicionar cerca de 50 mL de gua destilada.

    Acrescentar cerca de 0,05 g de carbonato de clcio, 2 gotas de soluo de

    fluorescena e titular com uma soluo padro de nitrato de prata, at a mudana da

    colorao de amarela para alaranjado. Anote o volume de titulante consumido.

    Realize a anlise em triplicata

    AgNO3 (aq) + I-

    (aq) AgI (s) + NO3-(aq)

    Ind- (aq) + H

    + (aq) HInd (aq) (pH 6,5)

    Fluoresceinato Fluorescena

    Ag+ (aq) + Ind

    -(aq) AgInd (s) ( ppt vermelho)

    2AgNO3 (aq) + 2OH-(aq) 2AgOH(s) Ag2O(s) + H2O (l) ( pH 10)

    QUESTES:

    1. Determine a concentrao de iodeto de potssio na amostra (mol L-1 e % m/v), o

    erro relativo e o desvio padro relativo percentual da sua anlise.

    2. O indicador fluorescena pode ser utilizado no mtodo de Fajans na determinao

    de quais haletos?

    10. Determinao da concentrao de ons brometo com uma soluo de nitrato

    de prata (padro secundrio) pelo Mtodo de Volhard - titulao pelo resto ou

    de retorno.

    Transferir 2,00 mL de uma soluo contendo ons brometo, para um erlenmeyer

    de 125 mL, adicionar cerca de 50 mL de gua destilada. Acrescentar 16 gotas de

    cido ntrico 6 mol L-1, 5,00 mL da soluo padro de nitrato de prata e agitar

    vigorosamente at coagulao total do precipitado. Em seguida, adicionar 8 gotas de

    almen frrico amoniacal, Fe(NH4)(SO4)2, e titular com uma soluo padro de

    tiocianato de potssio at o aparecimento da colorao alaranjada. Anote o volume de

    titulante consumido. Realize a anlise em triplicata.

    AgNO3 (aq) (excesso) + Br -

    (aq ) NO3-(aq) + AgBr (s) ( ppt branco amarelado)

    AgNO3 (aq) (residual) + KSCN(aq) KNO3 (aq) + AgSCN (s) ( ppt branco)

    SCN- (aq) + Fe

    +3 (aq) [Fe(SCN)]

    +2(aq) + SCN

    - (aq) [Fe(SCN)6]

    -3(aq)

    (laranja avermelhado) ( colorao mais forte)

    QUESTES:

    1. Determine a concentrao de brometo de potssio na amostra (mol L-1 e % m/v), o

    erro relativo e o desvio padro relativo percentual da sua anlise.

    2. Qual a finalidade da adio do ter na anlise de cloreto, usando o mtodo acima?

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 22

    TITULAO POR COMPLEXAO

    11. Aferio de uma soluo de cido etilenodiaminotetractico (EDTA) com

    carbonato de clcio (padro primrio)

    Transferir 2,00 mL de uma soluo padro de CaCO3 para um erlenmeyer de

    125 mL com auxlio de uma pipeta volumtrica, adicionar cerca de 50 mL de gua

    destilada. Ajustar o pH = 10 com 4,0 mL de soluo tampo de hidrxido de

    amnio/cloreto de amnio e acrescentar uma gota da soluo de negro de eriocromo

    T. Titular com uma soluo padro de EDTA at o aparecimento da colorao azul.

    Anote o volume de titulante consumido. Realize a anlise em triplicata.

    Na2H2Y(aq) + 2H2O(l) 2 Na+

    (aq) + H2Y-2

    (aq)

    Ca+2

    (aq) + Ind-3 (aq) [CaInd]

    -1(aq) Kf1

    azul vermelho de vinho

    Ca+2

    (aq) + H2Y-2

    (aq) [CaY]-2

    (aq) + 2H+ (aq) Kf2

    Para que haja substituio Kf2 Kf1

    [CaInd]-1

    (aq) + HY-3

    (aq) [CaY]-2

    (aq) + HInd-2

    (aq) (reao que indica o P.F.) vermelho de vinho azul

    QUESTES:

    1. Em que se baseia a titulao por complexao?

    2. Por que adicionamos uma soluo tampo NH4OH/NH4Cl para ajustarmos o pH da

    soluo e no adicionamos simplesmente para este ajuste uma base forte?

    3. Determine a concentrao real da soluo de EDTA (mol L-1) e o desvio padro

    relativo percentual da sua anlise.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 23

    12. Determinao dureza da gua

    O nome dado gua que contm sais de Ca+2

    , Mg+2

    e outros metais gua dura. A dureza da gua expressa em termos da concentrao de CaCO3 em ppm (mg/L), que geralmente excede a concentrao dos demais ons metlicos.

    Ca+2

    (aq) + Ind (aq) [CaIn]+2

    (aq)

    [CaInd]+2

    (aq) + H2Y-2

    (aq) [CaY]-2

    (aq) + 2 H+

    (aq) + Ind (aq)

    (reao que indica o ponto final)

    12.1 Determinao da dureza da gua do mar

    Transferir 2,00 mL de gua do mar para um erlenmeyer de 125 mL, com auxlio de

    uma pipeta volumtrica, adicionar 4,0 mL de soluo tampo hidrxido de

    amnio/cloreto de amnio (na Capela) e cerca de 50 mL de gua destilada,

    acrescentar uma gota de negro de eriocromo T. Titular com uma soluo de EDTA at

    o aparecimento da colorao azul. Anote o volume gasto. Fazer a determinao em

    triplicata.

    QUESTES:

    1. Determine a concentraes de Ca2+

    (mgL-1) na gua do mar. Qual a dureza da

    gua do mar analisada.

    2. Quais so os possveis problemas causados pela presena dos carbonatos de

    Ca2+

    e Mg2+

    na gua em concentraes maiores que 100 mg L-1?

    0 50 ppm gua mole

    51 100 ppm gua moderadamente mole

    101 150 ppm gua dura

    Maior que 300 ppm gua muito dura

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 24

    13. Determinao de clcio e magnsio em amostras de calcrio

    A acidez dos solos promove o aparecimento de elementos txicos para as

    plantas. Isso afeta negativamente a lavoura, dificultando o aproveitamento pelas

    plantas, dos elementos nutritivos que existem no solo. As conseqncias so os

    prejuzos causados pelo baixo rendimento produtivo das culturas. Portanto, a correo

    da acidez dos solos, atravs da calagem, fundamental para uma agropecuria de

    alta produtividade. O principal produto que corrige a acidez do solo o calcrio, que

    uma rocha moda contendo carbonato de clcio e magnsio. O calcrio um corretivo

    de solos.

    De acordo com a legislao brasileira os teores de carbonatos de clcio e de

    magnsio dos calcrios so expressos na forma de xidos (CaO e MgO). Para poder

    ser comercializado, o calcrio deve ter no mnimo 38 % de xidos de clcio e de

    magnsio.

    13.1 Preparo da soluo de calcrio

    Pesar em balana analtica, diretamente em bquer de 100 mL, cerca de 0,1 g

    da amostra de calcrio. Adicionar a amostra, a soluo de HCl 6,0 mol L-1 em

    quantidade suficiente para solubiliz-la, cerca de 8 mL. Este procedimento deve ser

    efetuado em capela. Filtrar a soluo, se necessrio, e transferir quantitativamente

    para um balo volumtrico de 100,00 mL. Completar o volume com gua at a marca

    de aferio e homogeneizar a soluo.

    13.2.1 Dosagem do clcio

    Transferir 10,00 mL da soluo de calcrio para um erlenmeyer de 125 mL.

    Adicionar 5 mL de soluo da NaOH 2,50 mol L-1 e cerca de 50 mL de gua destilada,

    acrescentar uma pequena quantidade de murexida. Titular a amostra com uma

    soluo padro de EDTA at o aparecimento da colorao roxa. Anote o volume de

    titulante consumido. Realize a anlise em triplicata.

    13.2.2 Dosagem do clcio e do magnsio

    Transferir 10,00 mL da soluo de calcrio para um erlenmeyer de 125 mL.

    Adicionar, na capela, 4 mL de soluo tampo hidrxido de amnio/cloreto de amnio,

    cerca de 50 mL de gua destilada e uma gota da soluo de negro de eriocromo T.

    Titular a amostra com uma soluo padro de EDTA at o aparecimento da colorao

    azul. Anote o volume de titulante consumido. Realize a anlise em triplicata.

    QUESTES:

    1. Determine as percentagens (m/m), com os respectivos intervalos de confiana a

    95% de confiabilidade, de CaO e MgO na amostra de calcrio.

    2. Sabendo-se que a amostra de calcrio analisada tem na sua composio ______ %

    de CaO e ______ % de MgO. Determine a exatido e a preciso de sua anlise.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 25

    14. Determinao da concentrao de ons Fe+3

    e Al+3

    Transferir 2,00 mL de uma soluo contendo ferro (FeCl3.6H2O) e alumnio

    (Al(NO)3.9H2O) para um erlenmeyer de 125 mL com auxlio de uma pipeta volumtrica,

    adicionar cerca de 20,00 mL de gua destilada com uma proveta. Ajustar o pH de 2 a

    3, adicionando 2 gotas de acetato de sdio 2,00 mol/L, adicionar 4 gotas de cido

    sulfosaliclico e titular com uma soluo de EDTA at o aparecimento de uma

    colorao amarela. Anote o volume gasto.

    Ao mesmo erlenmeyer, acrescentar 4,00 mL de EDTA (0,0500 mol.L-1) com

    auxlio da bureta, aquecer por 3 minutos. O ajuste do pH 5 feito com acetato de

    sdio 2,00 mol/L (4,00 mL), adicionar uma pitada de laranja de xilenol e titular com

    ZnSO4 at a mudana de colorao de amarelo para vermelho (claro). Anote o volume

    gasto.

    Fe+3

    (aq) + In(aq) [FeIn]+3

    (aq)

    [FeIn]+3

    (aq) + H2Y-2

    (aq) [FeY]-1

    (aq) + 2 H+

    (aq) + In (aq) (reao que indica o P.E.) vermelho amarelo Al

    +3(aq) + H2Y

    -2(aq) (excesso) [AlY]

    -1(aq) + 2 H

    +(aq) + H2Y

    -2(aq) (que sobrou)

    Zn+2

    (aq) + H2Y-2

    (aq) (que sobrou) [ZnY]-2

    (aq) + 2 H+

    (aq)

    Zn+2

    (aq) + In(aq) [ZnIn]+2

    (aq) (reao que indica o P.E.) amarelo vermelho

    OBS: In incolor, mas por causa da presena de ons ferro a soluo fica amarela.

    QUESTES:

    1. Temos uma soluo (analito) com presena de ons ferro e alumnio. Ambos

    formam complexos estveis com o EDTA. Por que ento na realizao da primeira

    etapa da anlise o EDTA se complexa somente com o ferro e no como o

    alumnio?

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 26

    Ared espcie redutora Ared Aoxi + e-

    Boxi espcie oxidante Boxi + e- Bred

    TITULAO REDOX

    A titulao redox baseada em reaes de oxidao-reduo, ou de

    transferncia de eltrons. Nesta reao existem espcies oxidantes (removem

    eltrons) e espcies redutoras (doam eltrons).

    Ared + Boxi Aoxi + Bred

    Ex: Ce+4

    + Fe+2

    Ce+3

    + Fe+3

    Ce+4

    + e- Ce

    +3 (reduo)

    Fe+2

    Fe+3

    + e- (oxidao)

    Permanganimetria

    Baseada no uso do permanganato de potssio como titulante, devido ao seu

    alto poder de oxidao. As solues aquosas de KMnO4 no so completamente

    estveis, porque o on MnO4- tende a oxidar a gua.

    MnO4- + 4H

    + + 3 e

    - MnO2 + 2 H2O E = 1,70 V

    O2 + 4 H+ + 4 e

    - 2 H2O E = 1,23 V

    Reao favorecida: 4MnO4- +2H2O 4MnO2 + 4H

    + + 3O2 (reao lenta)

    Devido a estas caractersticas necessrio ter alguns cuidados com as

    solues aquosas de KMnO4:

    a) Preparo especial

    b) Filtrao para remoo do dixido de mangans

    c) Estocagem em frasco escuro

    d) Repradronizao peridica.

    Dependendo das condies do meio o on permanganato reduzido a

    mangans nos estados +2, +3, +4 ou +6.

    a) Em solues cidas:

    MnO4- + 8H

    + + 5e

    - Mn

    +2 + 4 H2O

    b) Em solues cidas, na presena de ons fluoreto ou difosfato:

    MnO4- + 4H

    + + 3e

    - MnO2 + 2 H2O

    c) Em solues alcalinas:

    MnO4- + e

    - MnO4

    -2 (manganato)

    MnO4- + 2 H2O MnO2 + 4 OH

    -

    possvel estabilizar o manganato com adio de ons brio.

    Ba+2

    + MnO4-2 BaMnO4

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 27

    15. Aferio de uma soluo de permanganato de potssio com oxalato de sdio

    (padro primrio).

    Com uma pipeta volumtrica, transferir uma alquota de 2,00 mL da soluo

    padro de oxalato de sdio para um erlenmeyer de 125 mL. Acrescentar 50 mL de

    gua destilada e 2,0 ml de cido sulfrico 20% v/v. Aquecer a soluo at cerca de

    80C. Inicie a titulao com a soluo de permanganato de potssio adicionando gota

    a gota cerca de 5 gotas do titulante, agite at a soluo descorar. A partir da,

    continue titulando lentamente at a mudana da colorao, de incolor para rosa claro

    que persista por mais de 30 segundos. Anote o volume de titulante consumido.

    Realize a anlise em triplicata.

    2KMnO4(aq) + 8H2SO4(aq) + 5Na2C2O4(aq) 5Na2SO4(aq) + K2SO4(aq) + 2MnSO4(aq) + 10CO2(g) + 8H2O(l)

    O H2SO4 o reagente apropriado para acidificar a soluo porque o on sulfato

    no sofre a ao de permanganato. Tambm pode ser utilizado o cido perclrico. O

    cido clordrico pode sofrer oxidao do on cloreto. O ponto final dado pelo excesso

    de permanganato em soluo cida no permanente, a colorao enfraquece

    gradualmente.

    2 MnO4-(aq) + 3 Mn

    +2(aq) + 2 H2O(l) 5 MnO2(aq) + 2H

    +(aq)

    O controle da temperatura deve ser feito com termmetro para no atingir 100

    C, temperatura na qual o oxalato decomposto. A reao entre o MnO4- e o oxalato

    complexa e se processa lentamente mesmo sob temperaturas elevadas, a menos que

    o Mn+2

    esteja presente com catalisador.

    QUESTES:

    1. No que se baseia a permanganimetria?

    2. Porque as titulaes com permanganato so auto-indicadoras?

    3. Determine a concentrao da soluo de KMnO4 em mol L-1 e desvio padro relativo

    da anlise.

    16. Determinao do teor perxido de hidrognio e volumes de oxignio em

    amostras de gua oxigenada comercial.

    A gua oxigenada apesar de ser um agente oxidante pode ser oxidada pelo

    permanganato em meio cido.

    2 KMnO4(aq) + 3 H2SO4(aq) + 5 H2O2(aq) K2SO4(aq) + 2 MnSO4(aq) + 5 O2(g) + 8 H2O(l)

    Comercialmente, a concentrao de gua oxigenada referida a volume de

    oxignio, ou seja, o volume de oxignio gerado por uma determinada concentrao de

    gua oxigenada. Assim, 1 mL H2O2 a 100 volumes liberar 100 mL de O2 nas CNPT.

    2 H2O2(aq) O2 (g) + 2 H2O(l)

    Transferir 1,00 mL de uma amostra de gua oxigenada, com auxlio de uma

    pipeta volumtrica, para um erlenmeyer de 125 mL. Acrescentar 10,00 mL de cido

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 28

    sulfrico 20 %v/v e cerca de 50 mL de gua destilada e titular com a soluo padro

    de permanganato de potssio at o aparecimento da colorao rosa claro. Anote o

    volume de titulante consumido. Realize a anlise em triplicata.

    QUESTES:

    1. Determine a concentrao de H2O2 % m/v e o volume de oxignio na gua

    oxigenada analisada. Determine o erro relativo e o desvio padro relativo da

    anlise.

    2. A partir dos dados obtidos na anlise, determine a concentrao de H2O2 % m/v e

    o volume de oxignio na soluo concentrada de gua oxigenada utilizada para

    preparo da soluo titulada. Determine o erro relativo e o desvio padro relativo da

    anlise.

    3. O permanganato um padro primrio? Justifique.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 29

    Iodometria

    A iodometria compreende os mtodos titulomtricos que se baseiam na

    seguinte reao:

    I2(aq) + 2e- 2I

    - (aq) E = 0,52 V

    Mtodo direto: quando o potencial de reduo do iodo maior que o da amostra.

    Consiste em tratar uma espcie na amostra (agente redutor) com uma soluo padro

    de iodo (agente oxidante). Ex: Sn+2

    , As+3

    , Sb+3

    , S2O3-2, SO3

    -2, S

    -2, etc...

    Mtodo indireto: quando o potencial de reduo de iodo menor que o da amostra.

    Consiste em tratar uma espcie na amostra (agente oxidante) com excesso de iodeto

    de potssio (agente redutor) e titular o iodo (agente oxidante) liberado na reao com

    uma soluo padro de tiossulfato de sdio (agente redutor).

    O iodo um componente voltil, devendo, portanto ser acrescentado ao

    erlenmeyer somente no momento da titulao. A adio de iodeto de potssio diminui

    consideravelmente a volatilizao de iodo, que uma das principais fontes de erro na

    iodometria.

    I2 (aq) + KI (aq) KI3 ou I2 (aq) + I-(aq) I3

    -(aq) (triiodeto, solvel em gua)

    I3- (aq) + 2e

    - 3I

    - (aq) E = 0,536 V

    O indicador utilizado uma soluo de amido, que forma um complexo

    insolvel (azul) com o iodo.

    As solues de tiossulfato de sdio podem ser afetadas por ataque de bactrias

    que metabolizam enxofre, pela ao do meio fortemente cido, ou ainda pela

    presena de CO2.

    S2O3-2 (aq) + 2H

    + (aq) SO2 (aq) + H2O (l) + S (s)

    S2O3-2 (aq) + H2O (l) + CO2 (aq) HSO3

    - (aq) + HCO3

    - (aq) + S (s)

    A presena de enxofre coloidal provoca a turvao da soluo, alm de alterar

    a sua concentrao. A soluo fica mais estvel em meio alcalino, pH entre 9-10,

    obtido pela adio de carbonato de sdio.

  • Apostila de Anlise Volumtrica I semestre / 2014 30

    17. Aferio de uma soluo de tiossulfato de sdio com dicromato de potssio,

    padro primrio (mtodo indireto).

    Com a pipeta volumtrica, transferir 2,00 mL de uma soluo padro de dicromato de

    potssio para um erlenmeyer de 125 mL. Acrescentar 5,0 mL de soluo de KI a 4%

    (m/v), 1,0 mL da soluo de HCl 2,4 mol L-1 e completar o volume com gua destilada

    at cerca de 50 mL. Titular o iodo liberado com uma soluo padro de tiossulfato de

    sdio at que o meio fique amarelo claro, neste ponto, adicione 8 gotas da soluo de

    amido (a soluo torna-se azul) e continue a titulao at o desaparecimento da

    colorao azul (neste ponto a soluo poder ficar levemente esverdeada, Cr+3

    ).

    Anote o volume de titulante consumido. Realize a anlise em triplicata. OBS: Adicionando gua antes soluo de iodeto no haver a formao de iodo.

    K2Cr2O7(aq) + 14HCl(aq) + 6KI(aq) 8KCl(aq) + 2CrCl3(aq) + 7H2O(l) + 3I2(aq) ( formado) amarelo verde claro marrom

    I2(aq) ( formado) + 2 Na2S2O3(aq) Na2S4O6(aq) + 2NaI(aq) marrom incolor

    QUESTES:

    1. Porque adicionamos o amido prximo ao ponto final da titulao e no no incio?

    2. Porque a soluo de dicromato no auto-indicadora, embora tenha cor laranja?

    3. Determine a concentrao da soluo de dicromato de potssio em mol L-1 e desvio

    padro relativo da anlise.

    18. Determinao de cobre em esponjas de uso domstico (titulao indireta)

    O cobre moderadamente abundante, est presente nos minerais, como

    calcita, calcopirita e tambm na forma de xido cuproso. utilizado na indstria

    eltrica devido sua alta condutividade e em tubulaes devido sua inrcia qumica.

    18.1. Preparo da amostra: Pesar em um bquer de 50 mL, em balana analtica, cerca

    de 0,1 g de fio de esponja de cobre. Na capela, adicionar a amostra cerca de 1 mL de

    HNO3 concentrado e aquecer a amostra at dissoluo total. Continuar o aquecimento

    at cessar a liberao dos gases marrons (NO2). Esfriar a soluo a temperatura

    ambiente, transferir para um balo volumtrico de 10,00 mL e completar o volume com

    gua destilada at marca de aferio.

    18.2. Dosagem do cobre: Com uma micropipeta, transferir 500 L da amostra para um

    erlenmeyer de 125 mL, adicionar 15,0 mL da soluo de KI a 4% (m/v) e completar o

    volume com gua destilada at cerca de 50 mL. Titular o iodo liberado com a soluo

    padro tiossulfato de sdio at que o meio fique amarelo claro, neste ponto, adicione

    3 mL da soluo de amido e continue a titulao at o desaparecimento da colorao

    azul. Anote o volume de titulante consumido. Realize a anlise em triplicata.

    QUESTO:.Calcule a percentagem m/m de cobre na esponja analisada. Determine o

    erro relativo e coeficiente de variana da analise.

    I2 (aq) (formado) + 2 Na2S2O3 (aq) Na2S4O6 (aq) + 2NaI (aq) Marrom incolor

    2 Cu2+

    (aq) + 4 I (aq)- 2 CuI (s) + I2 (aq)

    precipitado branco