Apresentação do PowerPoint

FCAV/UNESP
CURSO: Agronomia
DISCIPLINA: Química Analítica
HCl 0,1N
Fundamentos da Análise
Titrimétrica (Volumétrica)
NaOH 0,1N
Profa. Dra. Luciana M. Saran
Fenolftaleína
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ANÁLISE TITRIMÉTRICA
 O QUE É?
Refere-se
à
análise
química
quantitativa
baseada na determinação do volume de uma
solução, cuja concentração é conhecida com
exatidão (solução padrão), necessário para reagir
quantitativamente com um determinado volume
da solução que contém a substância
a
ser
dosada (analito).
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 A PARTIR DOS RESULTADOS
COMO SE
CALCULA A QUANTIDADE DO ANALITO?
A massa ou a concentração da substância a ser
dosada é calculada a partir:
 da
equação
química
balanceada
que
representa a reação envolvida na análise;
 do volume consumido e da concentração da
solução padrão empregada na análise;
 das massas molares das espécies químicas
que reagem;
 da quantidade de amostra analisada.
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 O QUE É PONTO DE EQUIVALÊNCIA? COMO É
POSSÍVEL DETECTÁ-LO?
 Corresponde
ao
volume
exato
da
solução
titulante, em que a reação entre o titulante e
o titulado se completa.
É
detectado,
comumente,
um reagente auxiliar,
ao
pela
adição de
meio
analítico,
conhecido como indicador.
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 COMO O INDICADOR
TÉRMINO DA TITULAÇÃO?
SINALIZA
O
Quando a reação entre titulante e titulado estiver
praticamente
completa,
o
indicador
deve
provocar uma mudança visual evidente (mudança
de cor ou formação de turbidez, por exemplo)
no líquido que está sendo titulado. O ponto em
que isto ocorre é chamado Ponto Final da
Titulação.
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EXERCÍCIO 1:
Uma solução de NaOH foi padronizada pela titulação de quantidade
conhecida de hidrogenoftalato de potássio, KH(C8H4O4), de acordo com
a equação química a seguir:
KH(C8H4O4)(aq) + NaOH(aq)  NaK(C8H4O4)(aq) + H2O(l)
Posteriormente a solução padrão de NaOH foi empregada para
determinar a concentração de H2SO4 numa amostra. a) Sabendo que a
titulação de 0,824 g de hidrogenoftalato de potássio requer 38,5 mL de
NaOH(aq) para atingir o ponto de equivalência, calcule a concentração
molar e a normalidade da solução de NaOH. b) Uma alíquota de 10,0
mL de H2SO4 requer 57,9 mL de NaOH(aq) padrão para ser
completamente neutralizada. Calcule a concentração molar e a
normalidade da solução de ácido sulfúrico.
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 QUAIS SÃO OS REQUISITOS QUE UMA REAÇÃO
DEVE PREENCHER PARA SER EMPREGADA EM
ANÁLISE TITRIMÉTRICA?
1. A reação deve ser simples e poder ser expressa
por uma equação química bem definida.
2. A reação deve ser rápida.
3. Deve ocorrer, no ponto de equivalência, alteração
de alguma propriedade da solução.
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4. Deve-se dispor de um indicador capaz de definir
claramente, pela mudança de uma propriedade
física (cor ou formação de precipitado) o ponto
final da reação.
OBS.: Se a mudança não for visual, ainda é
possível detectar o ponto de equivalência por
outros meios, como por exemplo Potenciometricamente ou Condutimetricamente.
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 QUAL É A APARELHAGEM EMPREGADA
NA ANÁLISE TITRIMÉTRICA?
 Frascos de medidas graduados, incluindo buretas,
pipetas e balões aferidos;
 Substâncias de pureza conhecida para o preparo
de soluções padrões;
 Balança analítica;
 Indicador visual ou método instrumental para a
determinação do término da reação.
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TITRIMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
 Método de análise titrimétrica baseado na reação entre
íons H+ e OH-.
H+(aq) + OH-(aq)  H2O(l)
 Neste tipo de análise, o pH da solução titulada varia ao
longo da titulação, devido a reação acima.
 É comum o emprego de um indicador de neutralização ou
indicador ácido-base para a detecção do ponto final.
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TITRIMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
Indicador ácido-base:
 Composto que muda de cor conforme a
concentração de íons H+ na solução, isto é,
conforme o pH da solução.
Determinação do pH com papel indicador universal. Método colorimétrico de determinação do pH.
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TITRIMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
Indicador ácido-base:
 É um ácido fraco que apresenta uma cor na sua
forma ácida (HIn) e outra na sua forma básica
(In-).
 Se [HIn] >>> [In-]: a solução exibe a cor da forma
ácida do indicador.
 Se [In-] >>> [HIn]: a solução apresenta a cor da
forma básica do indicador.
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 A fenolftaleína é um exemplo de indicador
ácido-base.
Fórmulas estruturais da fenolftaleína. (3) Fórmula estrutural da forma ácida
da fenolftaleína: incolor. (4) Fórmula estrutural da forma básica: coloração
rosa.
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TITRIMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
Indicador ácido-base:
 Deve-se escolher um indicador que exiba uma
mudança de cor perceptível num intervalo de pH
próximo ao pH apresentado pela solução titulada no
ponto de equivalência.
 Intervalo de pH em que o indicador muda de cor
(intervalo de viragem): pH = pKIn  1
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TITRIMETRIA DE COMPLEXAÇÃO
Ácido Etilenodiaminotetracético (EDTA)
Solução do sal dissódico deste reagente é usada como
titulante neste tipo de análise titrimétrica ou
volumétrica.
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TITRIMETRIA DE COMPLEXAÇÃO
Fórmula Estrutural Proposta para o Complexo Ca-EDTA, na
qual o EDTA está Hexacoordenado.
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TITRIMETRIA DE COMPLEXAÇÃO
Visualização do ponto final da titulação: uso de
indicadores metalocrômicos. Exs.: Ério T e Calcon.
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TITRIMETRIA DE COMPLEXAÇÃO
Procedimento padrão: tampona-se a amostra contendo
os íons metálicos, a um pH adequado, adicionam-se
agentes mascarantes (quando necessário) e titula-se
com EDTA padrão até a mudança de cor, no ponto final.
Ex.: Determinação da
dureza
EDTA, utilizando o indicador Erio T.
total
da água com
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EXERCÍCIO 2:
Uma solução de EDTA foi padronizada com carbonato de
cálcio, dissolvendo-se 0,3982 g desse sal com HCl(aq),
ajustando-se o pH do meio analítico para 10 e titulando-se
a solução resultante. Sabendo que foram requeridos
38,26
mL
do
titulante,
calcule
a
concentração
(em mol L-1) da solução de EDTA
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Titrimetria de Precipitação
 Esta modalidade de titulação baseia-se em
reações de precipitação, ou seja, baseiase em reações cujo produto formado é pouco
solúvel no meio reacional.
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Titrimetria de Precipitação
 Os processos mais importantes de precipitação
em análise titrimétrica usam nitrato de prata
(AgNO3) como reagente.
 Tais processos são conhecidos como métodos
argentimétricos de análise.
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Titrimetria de Precipitação
Determinação do Ponto Final
EX.: Formação de um Precipitado Colorido
Pode ser ilustrado pelo procedimento de Mohr
usado na determinação de Cl-.
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Titrimetria de Precipitação
 Na titulação de uma solução neutra de, Cl- com
AgNO3(aq), adiciona-se pequena quantidade
de solução de K2CrO4(aq) para servir como
indicador.
 No ponto final os íons cromato combinam-se
com os íons prata formando cromato de prata,
de cor vermelha e pouco solúvel.
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Método de Mohr
Reações:
Cl-(aq) + Ag+(aq)  AgCl(s)
sólido branco
Kps = 1,2x10-10
CrO42-(aq) + 2Ag+(aq)  Ag2CrO4(s)
sólido vermelho
Kps = 1,7x10-12
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EXERCÍCIO 3:
0,450 g de uma amostra impura de KCl foi dissolvida em
água e titulada com solução de AgNO3 0,125 mol L-1,
empregando-se o método de Mohr. Foram consumidos
25,4 mL de AgNO3(aq) na análise. a) Calcule a %(m/m) de
Cl- na amostra impura. b) Qual é o indicador utilizado no
método de Mohr e em qual princípio ele se baseia?
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TITRIMETRIA DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO
Baseia-se numa reação de oxidação-redução entre o
titulado e o titulante.
Exemplo: doseamento de sulfato ferroso por titulação
com KMnO4(aq) padrão.
Reação:
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO42MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+H2O
Nox:+1 +7 -2
+2 +6 -2
+1 +6 -2
+2 +6 -2
+3
+6 -2
+1+6 -2 +1 -2
+5 e-/mol de KMnO4
-1 e-/ mol de FeSO4
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KMnO4: sofreu redução, comportando-se portanto como
agente oxidante.
FeSO4: sofreu oxidação, comportanto-se portanto como
agente redutor.
Resumo:
Oxidação: caracteriza-se pelo aumento do Nox;
Redução: caracteriza-se pela diminuição do Nox;
Agente Oxidante: sofre diminuição do seu Nox, ou
seja, sofre redução;
Agente Redutor: sofre aumento do seu Nox, ou seja,
sofre oxidação.
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Aplicações da Análise Titrimétrica
 Avaliação da fertilidade do solo:
 Determinação de Ca2+ + Mg2+ trocáveis por
titulação com solução padrão de EDTA, usando
negro de eriocromo T como indicador.
 Determinação de Al3+ trocável por titulação com
solução padrão de NaOH, usando azul de
bromotimol como indicador.
 Determinação da acidez potencial (hidrogênio +
alumínio) por titulação com solução padrão de
NaOH, usando fenolftaleína como indicador.
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Aplicações da Análise Titrimétrica
 Avaliação da fertilidade do solo:
 Determinação da quantidade de matéria orgânica
(MO) do solo, por meio da oxidação desta à CO2
com solução ácida de dicromato de potássio
(K2Cr2O7, agente oxidante) em que Cr6+ é reduzido
à Cr3+, titulado com solução padrão de sulfato
ferroso amoniacal, usando difenilamina como
indicador.
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Aplicações da Análise Titrimétrica
 Análise química de tecido vegetal:
 Determinação de nitrogênio pelo método de
Kjeldahl.
 Determinação de Cl- por titulação com solução
padrão de nitrato de prata (AgNO3), usando
cromato de potássio como indicador.
 Determinação de Cl- pelo método da Volhard
(titulação indireta).
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Aplicações da Análise Titrimétrica
 Análise química de fertilizantes minerais:
 Determinação de cálcio por titulação com solução
padrão de EDTA, usando calcon ou murexida como
indicadores.
 Determinação de magnésio por titulação com
solução padrão de EDTA, usando negro de
eriocromo T como indicador.
 Determinação de cobre total por titulação com
solução padrão de tiossulfato de sódio (Na2S2O3),
usando solução de amido como indicador.
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Aplicações da Análise Titrimétrica
 Análise química de fertilizantes minerais:
 Determinação de ferro total por titulação com
solução padrão de dicromato de potássio
(K2Cr2O7).
 Determinação de cloro solúvel em água por
titulação com solução padrão de nitrato de prata e
solução de K2CrO4 como indicador (método de
Mohr).
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