Gabarito da Lista de Analítica – Gravimetria 1. Explique a diferença entre: a) Um precipitado coloidal e um cristalino; Precipitado coloidal – são minúsculas partículas, invisíveis a olho nu (10-7 a 10-4 cm de diâmetro). Elas não apresentam tendência de decantar a partir de soluções e não são facilmente filtradas. Precipitado cristalino – partículas relativamente maiores que os coloides, tendem a decantar espontaneamente e são facilmente filtradas. b) Precipitação e co-precipitação; Precipitação – onde o reagente precipitante é gerado por meio de uma reação química cineticamente lenta e homogênea, em todo o seio da solução. Co-precipitação – é o processo pelo qual substâncias solúveis se incorporam aos precipitados durante a sua formação (adsorção, inclusão, oclusão). c) Peptização e coagulação de um colóide; Peptização – processo pelo qual um coloide coagulado é revertido ao seu estado disperso original. Coagulação – aglomeração das partículas individuais da maioria dos coloides para gerar uma massa amorfa filtrável que irá se decantar. d) Oclusão e formação de cristal misto; Oclusão de cristal misto – é um tipo de co-precipitação no qual um composto é aprisionado durante o crescimento rápido de um cristal. Formação de cristal misto – é um tipo de co-precipitação no qual um íon contaminante substitui um íon no retículo de um cristal. e) Nucleação e crescimento de partícula. Nucleação – é um processo que envolve um número mínimo de átomos, íons ou moléculas que se juntam para formar um sólido estável. Crescimento de partícula – moléculas ou íons do soluto se agregam ao núcleo de cristalização de modo a formar um cristal. 2. Defina: a) Digestão; É um processo no qual um precipitado é aquecido por uma hora ou mais na solução em que foi formado (solução-mãe). b) Adsorção; É um processo no qual uma substância (gás, líquido ou sólido) fica presa a superfície de um sólido. c) Reprecipitação; É um processo no qual o sólido filtrado é redissolvido e reprecipitado, diminuindo assim, significativamente a concentração do contaminante. d) Precipitação a partir de uma solução homogênea; É um processo no qual um precipitado é formado pela geração lenta de um reagente precipitante de forma homogênea em toda a solução. e) Camada do contra-íon; Excesso de íons negativos que balanceiam a carga da superfície da partícula. f) Solução-mãe; É aquela a partir do qual um precipitado foi formado. g) Supersaturação. Sistema no qual uma solução instável que contém uma concentração do soluto mais elevada que uma solução saturada. 3. Uma solução aquosa contém NaNO3 e KBr. Os íons brometo são precipitados como AgBr pela adição de AgNO3. Após a adição de um excesso do reagente precipitante, a) Qual a carga na superfície das partículas coaguladas do colóide? AgBr b) Qual a fonte da carga? KBr c) Que íon compõe a camada do contra-íon? NO3- 4. O que é peptização e como pode ser evitada? A peptização é o processo pelo qual um coloide coagulado é revertido ao seu estado disperso original. Pode ser evitado através da lavagem do precipitado com uma solução contendo um eletrólito que se volatiza quando o precipitado é seco ou calcinado. 5. Uma amostra de 0,3960g que contém cloreto de bário foi totalmente dissolvida em 50,00mL de água destilada. Posteriormente, todos os íons cloreto foram precipitados com solução de nitrato de prata, tendo sido produzidos 0,3280g de cloreto de prata. a) Qual a percentagem em massa de cloreto presente na amostra de cloreto de bário hidratado? 1mol AgCl – 143,32g x – 0,328g x = 2,288 . 10-3 mol AgCl como a reação é 2:1 = 1,14 . 10-3 mol 1 mol de BaCl2.2H2O – 244,23g 1,14 . 10-3 mol – x x = 0,279g 0,396g – 100% 0,279g – x x = 70,57% b) Qual a concentração em mol L-1 correspondente ao íon bário na solução de partida? MBa2+ = 1,14 . 10-3 mol / 50 . 10-3 L = 2,28 . 10-2 mol L-1 c) Qual a massa correspondente de água presente na molécula da amostra original? 1 mol BaCl2.2H2O – 2 mol H2O 1,14 . 10-3 mol – x x = 2,28 . 10-3 mol de H2O 1 mol H2O – 18,01g 2,28 . 10-3 mol – x x = 4,12 . 10-2 g de H2O MM (AgCl) = 143,32 g.mol-1; MM (BaCl2.2H2O) = 244,23 g.mol-1; MM (H2O) = 18,01 g.mol-1. 6. Uma amostra de 0,8860g que contém oxalato de cálcio foi calcinada até a massa constante de 0,6140g. Calcule a percentagem de CaC2O4 presente na amostra. MM (CO) = 28,01 g.mol-1; MM (CO2) = 44,01 g.mol-1; MM (CaC2O4) = 128,10 g.mol-1. ∆ 𝐶𝑎𝐶2 𝑂4 → 𝐶𝑎𝑂(𝑠) + 𝐶𝑂2(𝑔) + 𝐶𝑂(𝑔) Massa de CaC2O4 = 0,8860g Massa de CaO = 0,6140g Fazendo a diferença entre as massas obtém-se a massa total de gases produzido: 0,8860 - 0,6140 = 0,272g da mistura de gases 1 mol da mistura gasosa = 1mol de CO2 + 1 mol de CO 1 mol da mistura gasosa = 44,01g de CO2 + 28,01g de CO = 72,02g 1 mol da mistura gasosa – 72,02g x – 0,272g x = 3,776 . 10-3 mol de gases como a reação é 1:1, podemos tomar conta que: 3,776 . 10-3 mol de CO = 3,776 . 10-3 mol de CaC2O4 1 mol de CaC2O4 – 128,10g 3,776 . 10-3 mol – x x = 0,4838g de CaC2O4 0,8860g – 100% 0,4838g – x x = 54,60% 7. Uma amostra de sal de Mohr [FeSO4.(NH4)2SO4] é analisada para checar sua validade como padrão primário para ferro. A calcinação de 1,5000g de amostra rendeu 0,3016g de Fe2O3. Calcule: a) a pureza da amostra. 1 mol de Fe2O3 – 159,7g x – 0,3016g x = 1,89 . 10-3 mol de Fe2O3 1 mol de Fe2O3 – 2 mol de Fe 1,89 . 10-3 mol – x x = 3,78 . 10-3 mol de Fe 1 mol do sal de Mohr – 284,09g 3,78 . 10-3 mol – x x = 1,07g 1,5000g – 100% 1,07g – x x = 71,59% b) a percentagem de ferro na amostra. 1 mol de Fe – 55,85g 3,78 . 10-3 mol – x x = 0,211g 1,5000g – 100% 0,211g – x x = 14,07% 8. Quais os processos envolvidos na digestão de um precipitado? Os processos envolvidos na digestão de i, precipitado podem ser: - Amadurecimento de Ostwald: pequenas partículas tendem a se dissolver e reprecipitar na superfície de cristais maiores. - Amadurecimento interno de Ostwald: dissolução de material dos vértices e arestas do cristal, seguida da deposição sobre a superfície do mesmo. 9. Qual a diferença entre floculação e peptização e quais os fatores que influenciam ambos os processos? A floculação refere-se ao passo em que as partículas vão se juntar para formar agregados de maiores dimensões que se designam por flocos e que são mais fáceis de separar da fase líquida. A peptização é o processo pelo qual um coloide é revertido ao seu estado disperso original. 10. Uma solução de 10,00 mL contendo Cl- foi tratada com um excesso de AgNO3, precipitando 0,4368 g de AgCl. Qual a concentração em mol.L-1 do Cl- presente na amostra desconhecida? 𝐴𝑔𝑁𝑂3 + 𝐶𝑙 − → 𝐴𝑔𝐶𝑙 ↓ +𝑁𝑂3 − 1 mol AgCl – 143,32g x - 0,4368g x = 3,047 . 10-3 mol de Cl- 3,047 . 10-3 mol – 100mL x – 1000mL x = 0,3047 mol/L 11. O cálcio presente em uma amostra de 200,00mL de uma água natural foi determinado pela precipitação do cátion como CaC2O4. O precipitado foi filtrado, lavado e calcinado em um cadinho com uma massa de 26,6002g quando vazio. A massa do cadinho mais CaO (56,077 g mol-1 foi de 26,7134g. Calcule a concentração de Ca (40,078 g mol-1) em água em unidades de gramas por 100 mL de água. Massa de CaO = 26,7134g - 26,6002g = 0,1132g 1 mol de CaO – 56,077g x – 0,1132g x = 2,0186 . 10-3 mol 1 mol de Ca – 40,078g 2,0186 . 10-3 mol – x x = 0,0809g de Ca 0,0809g – 200mL x – 100mL x = 0,04045g/100mL de Ca 12. Um minério de ferro foi analisado pela dissolução de uma amostra de 1,1324g em HCl concentrado. A solução resultante foi diluída em água e o ferro (III) foi precipitado na forma de óxido de ferro hidratado Fe2O3xH2O pela adição de NH3. Após a filtração e a lavagem, o resíduo foi calcinado a alta temperatura para gerar 0,5394g de Fe2O3 puro (159,69 g/mol). Calcule a) a % de Fe (55,847 g/mol) e 1 mol de Fe2O3 – 159,69g x – 0,5394g x = 3,378 . 10-3 mol de Fe2O3 1 mol de Fe2O3 – 2 mol de Fe 3,378 . 10-3 mol – x x = 6,756 . 10-3 mol de Fe 1 mol de Fe – 55,85g 6,756 . 10-3 mol – x x = 0,377g de Fe 1,1324g – 100% 0,377g – x x = 33,32% b) a % de Fe3O4 (231,54 g/mol) presente na amostra. 3 mol Fe2O3 – 2 mol Fe3O4 + ½ O2 3 mol Fe2O3 – 2 mol Fe3O4 3,377 . 10-3 mol – x x = 2,2513 . 10-3 mol de Fe3O4 1 mol de Fe3O4 – 231,54g 2,2513 . 10-3 mol – x x = 0,5212g 1,1324g – 100% 0,5212g – x x = 46,03%
