apostila-pratica-analise-volumetrica-qui-094-2012.1 (1)

Apostila de Análise Volumétrica – I semestre / 2012 1

Universidade Federal de Juiz de Fora

Instituto de Ciências Exatas

Departamento de Química

ANÁLISE VOLÚMETRICA – QUI 095

Apostila dos Experimentos

Profa. Maria Auxiliadora Costa Matos

Juiz de Fora - MG I semestre 2012


ÍNDICE

Noções elementares de segurança.....................................................................4

Apresentação..............................................................................................................................................4

Segurança no laboratório.........................................................................................................................4

Caderno de laboratório...........................................................................................................................................6

Relatórios...................................................................................................................................................................7

Cronograma................................................................................................................................................................9

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

Pesagem em balanças analíticas...........................................................................................................................10

Cuidados necessários em operações de rotina no laboratório.......................................................................11

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

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

Preparo de Soluções.................................................................................................................................11

Titulação......................................................................................................................................................11

1. Aferição de material volumétrico...................................................................................................................12

1. 1. Aferição de balão volumétrico.......................................................................................................12

1.2. Aferição de pipeta............................................................................................................................12

1.3. Aferição da bureta ..........................................................................................................................12

Titulometria de neutralização..............................................................................................................................14

2. Preparo e diluições de soluções padrões.......................................................................................................14

Procedimento e cuidados na preparação das soluções......................................................................14

2.1. Solução NaOH....................................................................................................................................14

2.2. Solução de H2SO4.............................................................................................................................14

2.3. Aferição ou padronização das soluções de NAOH e H2SO4....................................................15

2.3.1. Aferição da solução de NAOH com biftalato de potássio (padrão primário) ................15

2.3.2. Determinar a concentração da solução de H2SO4 com a solução de NaOH

padronizada................................................................................................................................................15

3. Determinação de ácido acetilsalicílico em medicamentos.........................................................................16

4. Determinação da acidez total em vinhos......................................................................................................16


5. Determinação da concentração de ácido fosfórico em uma amostra.....................................................17

5.1 Procedimento .....................................................................................................................................17

5.2 Procedimento 5.2...............................................................................................................................17

Titulometria de precipitação...............................................................................................................................18

6. Método de Mohr: Aferição de uma solução de agno3 com uma solução de NaCl (padrão primário) .........18

7. Método de Mohr: Determinação de cloreto em soro fisiológico.............................................................18

8. Determinação da concentração de iodeto com uma solução de nitrato de prata (padrão

secundário) pelo Método de Fajans - titulação direta...................................................................................19

9. Determinação da concentração de íons brometo com uma solução de nitrato de prata (padrão

secundário) pelo Método de Volhard - titulação pelo resto ou de retorno..............................................19

Titulometria de complexação..............................................................................................................................20

10. Aferição de uma solução de ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) com carbonato de cálcio

(padrão primário) ..................................................................................................................................................20

11. Determinação da dureza da água do mar.....................................................................................................21

12. Determinação de cálcio e magnésio em amostras de calcário...............................................................22

12.1 preparo da solução de calcário..........................................................................................................22

12.2.1 Dosagem do cálcio....................................................................................................................................22

12.2.2 Dosagem do cálcio e do magnésio.........................................................................................................22

Titulometria de oxidação-redução.....................................................................................................................23

Permanganimetria.....................................................................................................................................23

13. Aferição de uma solução de permanganato de potássio com oxalato de sódio (padrão primário).

...................................................................................................................................................................................24

14. Determinação do teor peróxido de hidrogênio e volumes de oxigênio em amostras de água

oxigenada comercial. ............................................................................................................................................24

Iodometria................................................................................................................................................26

15. Aferição de uma solução de tiossulfato de sódio com dicromato de potássio (padrão primário),

método indireto. ....................................................................................................................................................27

16. Determinação de cobre em esponjas de uso domésticas (titulação indireta) ..................................27

17. Referências bibliográficas............................................................................................................................28


QUI - 095 – ANÁLISE VOLUMÉTRICA - 2012 – I sem

ROTEIRO DE LABORATÓRIO

NOÇÕES ELEMENTARES DE SEGURANÇA

APRESENTAÇÃO Este texto foi preparado conjuntamente pela CIPA (Comissão Interna de Prevenção a Acidentes) e alguns docentes dos cursos introdutórios de laboratório. Seu objetivo é prevenir a ocorrência de acidentes durante a realização de experimentos e esse objetivo somente será alcançado com sua colaboração. Quando estamos no Departamento de Química, estamos expostos às mais variadas situações de risco devido à própria natureza da atividade que se desenvolve aqui. Por exemplo: substâncias corrosivas e/ou tóxicas, materiais radioativos e radiações de uma maneira geral fazem parte de nosso dia-a-dia. O primeiro passo para se evitar um acidente é saber reconhecer as situações que podem desencadeá-lo, a partir daí há uma série de regras básicas de proteção individual e coletiva que devem ser conhecidas e aplicadas. Nas páginas seguintes você encontrará um grande número dessas recomendações; segui-las não somente contribuirá para seu bem estar pessoal como também para sua formação profissional.

SEGURANÇA NO LABORATÓRIO

SEGURANÇA é assunto de máxima importância e especial atenção deve ser dada às medidas de segurança pessoal e coletiva em laboratório. Embora não seja possível enumerar aqui todas as causas de possíveis acidentes em um laboratório, existem certos cuidados básicos, decorrentes do uso de bom senso, que devem ser observados: 1. Siga rigorosamente as instruções fornecidas pelo professor. 2. Nunca trabalhe sozinho no laboratório. 3. Não brinque no laboratório. 4. Em caso de acidente, procure imediatamente o professor, mesmo que não haja danos

pessoais ou materiais. 5. Encare todos produtos químicos como venenos em potencial, enquanto não verificar

sua inocuidade, consultando a literatura especializada. 6. Não fume no laboratório. 7. Não beba e nem coma no laboratório. 8. Use jaleco apropriado. 9. Caso tenha cabelos longos, mantenha-os presos durante a realização dos

experimentos. 10. Nunca deixe frascos contendo solventes inflamáveis (acetona, álcool, éter, etc...)

próximos à chama. 11. Nunca deixe frascos contendo solventes inflamáveis expostos ao sol. 12. Evite contato de qualquer substância com a pele. 13. Trabalhe calçado e nunca de sandálias. 14. Todas as experiências que envolvem a liberação de gases e/ou vapores tóxicos devem

ser realizadas na câmara de exaustão(capela).


15. Ao preparar soluções aquosas diluídas de um ácido, coloque o ácido concentrado na água, nunca o contrário.

16. Nunca pipete líquidos cáusticos ou tóxicos diretamente, utilize pipetadores. 17. Nunca aqueça o tubo de ensaio, apontando sua extremidade aberta para um colega ou

para si mesmo. 18. Sempre que necessário proteja os olhos com óculos de proteção. 19. Não jogue nenhum material sólido dentro da pia ou nos ralos. 20. Não jogue resíduos de solventes na pia ou no ralo; há recipientes apropriados para

isso. 21. Não jogue vidro quebrado ou lixo de qualquer espécie nas caixas de areia. Também

não jogue vidro quebrado no lixo comum. Deve haver um recipiente específico para fragmentos de vidro.

22. Não coloque sobre a bancada de laboratório bolsas, agasalhos, ou qualquer material estranho ao trabalho que estiver realizando.

23. Caindo produto químico nos olhos, boca ou pele, lave abundantemente com água. A seguir, procure o tratamento específico para cada caso.

24. Saiba a localização e como utilizar o chuveiro de emergência, extintores de incêndio e lavadores de olhos.

25. Nunca teste um produto químico pelo sabor (por mais apetitoso que ele possa parecer).

26. Não é aconselhável testar um produto químico pelo odor, porém caso seja necessário, não coloque o frasco sob o nariz. Desloque com a mão, para a sua direção, os vapores que se desprendem do frasco.

27. Se algum produto químico for derramado, lave o local imediatamente. 28. Verifique que os cilindros contendo gases sob pressão estão presos com correntes ou

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

experiência e na quantidade de reagentes a serem usados. 30. Caso esteja usando um aparelho pela primeira vez, leia sempre o manual antes. 31. Não aqueça líquido inflamável em direto na chama. 32. Lubrifique tubos de vidro, termômetros, etc, antes de inseri-los em rolhas e proteja

sempre as mãos com um pano. 33. Antes de usar qualquer reagente, leia cuidadosamente o rótulo do frasco para ter

certeza de que aquele é o reagente desejado. 34. Verifique se as conexões e ligações estão seguras antes de iniciar uma reação

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

momento. 36. Não use lentes de contato. 37. Apague sempre os bicos de gás que não estiverem em uso. 38. Nunca torne a colocar no frasco um regente retirado em excesso e não usado. Ele

pode ter sido contaminado. 39. Não armazene substâncias oxidantes próximas a líquidos voláteis e inflamáveis. 40. Dedique especial atenção a qualquer operação 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

aparência do frio. 42. Ao se retirar do laboratório, verifique se não há torneiras (água ou gás) abertas.

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


CADERNO DE LABORATÓRIO

A função de um caderno de laboratório é ter o registro do que se fez e do que

se observou e deverá ser compreensível a qualquer pessoa. De maneira que você 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 numéricos antes de ir para o laboratório. Anteceda cada conjunto de registro com um cabeçalho com data. Escreva as equações químicas balanceadas para cada reação que será usada. Sempre registre os nomes dos arquivos em computadores que foram gerados com os dados obtidos nos experimentos. Registros obtidos em equipamentos de medida, gráficos obtidos com o tratamento de dados, figuras e etc, devem ser anexados ao caderno juntamente com algum comentário. Um caderno de laboratório deverá constar:

1. Título do experimento. 2. Um breve enunciado dos princípios nos quais a analise é baseada. 3. Um resumo completo dos dados de pesagem, volumes ou respostas instrumentais necessários para calcular os resultados. 4. Equações para s principais reações envolvidas na análise 5. Equações mostrando como os resultados foram calculados. 6. Comentários sobre o conjunto de dados e sua precisão e exatidão. Um resumo das observações que dão sustentação a validade de um resultado especifico ou de toda análise – sua conclusão.


RELATÓRIOS DE QUI 095

O trabalho científico realizado por uma pessoa ou um grupo só poderá ter

utilidade para outras pessoas, se adequadamente transmitido. A forma de transmissão mais difundida é a da linguagem escrita, principalmente na forma de resumos, relatórios, artigos científicos e livros, dependendo da extensão, importância e público a ser atingido.

Nos laboratórios acadêmicos e industriais são muito empregados os relatórios de experiências realizadas.

Não existem normas rígidas da sua elaboração, mas, devido à sua provável importância na carreira profissional do aluno, serão dadas algumas recomendações que lhe serão úteis no progressivo aperfeiçoamento da sua técnica de redação científica.

Ao fazer um relatório, o aluno deve conhecer claramente a questão abordada pela experiência e qual a resposta que obteve para ela. Esta formulação sintética servirá de linha diretriz para toda a redação, impedindo que se perca em divagações sobre assuntos colaterais ou considerações sobre detalhes sem importância.

A linguagem empregada deverá ser concisa, correta e precisa. A redação deverá ser coerente quanto ao tempo dos verbos empregados,

recomendando-se expor os resultados das observações e experiências no passado, reservando o presente para as generalidades ou para as referências a condições estáveis.

É conveniente recorrer a tabelas e gráficos, pois permitem concentrar grande quantidade de informações.

Os valores numéricos deverão estar acompanhados de unidades de medida preferencialmente pertencentes ao mesmo sistema. A unidade de medida deverá ser incluída também no cabeçalho das tabelas e nos eixos das figuras.

Sempre que os valores numéricos forem muito grandes ou pequenos, convém multiplicar o valor por uma potência inteira de dez para que o número fique com um ou dois algarismos antes da vírgula, e com tantos quantos forem necessários para expressar a precisão após a vírgula.

Após a redação do rascunho do relatório, este deverá ser examinado criticamente, como se estivesse sendo lido por uma pessoa estranha, verificando-se a clareza com que é expressa cada idéia e se não se pode fazê-lo com menor número de palavras, eliminando-se adjetivos supérfluos, construções perifrásticas e repetição do mesmo assunto em pontos diferentes do relatório.

O melhor relatório é aquele que cobre todo o assunto da maneira mais sucinta. A seguir, será dado uma esquema sugestivo para os relatórios. A existência, a organização e o conteúdo de cada parte dependerão da experiência realizada.


TÍTULO DA PRÁTICA: 1. INTRODUÇÃO

- Fundamentos da técnica ou método. - Aspectos relevantes sobre a amostra analisada - Equações matemáticas∗.

2. OBJETIVO(S) DA EXPERIÊNCIA 3. PARTE EXPERIMENTAL

- Materiais, aparelhos, reagentes e soluções utilizados (especificações dos reagentes, grau de pureza, concentração das soluções, etc).

- Procedimento ou esquema simplificado da montagem experimental. - Discussão de alguns detalhes técnicos ou características da instrumentação usada. - Observações sobre o procedimento de trabalho, dificuldades, modificações e comportamento não

esperado. 4. RESULTADOS

- Reações químicas - Tabelas com os dados obtidos e os resultados calculados. Identificação das tabelas com número e

título, legendas. - Gráficos e registros. Identificação das figuras (gráficos ou registros) com número, título, legendas,

etc. - Resultados finais.

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

diminuí-los. - Comparação dos resultados com valores publicados na literatura ou obtidos pelos outros grupos

que realizaram a experiência, tentando justificar diferenças encontradas. - Discussão das vantagens, potencialidades e limitações da técnica empregada quando comparada

com outras, dificuldades encontradas e comportamento não esperado. - Aperfeiçoamentos importantes da técnica já existentes (mas não disponíveis no laboratório) ou

sugeridos pelos relatórios. - Eventuais conclusões obtidas.

6. BIBLIOGRAFIA

Relação das referências bibliográficas efetivamente consultada na elaboração do relatório, identificando o número das páginas consultadas. Por exemplo, na elaboração destas recomendações:

1. GUENTHER, W.B., Química Quantitativa: Medições e Equilíbrio, Trad. Moscovici, R., São Paulo,

Blücher-EDUSP, 1972, p. 34-37. 2. LUFT, C.P., Trabalho Científico: Sua Estrutura e Apresentação, Porto Alegre, 1962, p. 24-46. 3. REY, L., Como Redigir Trabalhos Científicos, São Paulo, Blücher-EDUSP, 1972, p. 60-64.


CRONOGRAMA

Data Experimentos

06/mar Não haverá aula 13/mar Simpósio PITTICON (Não haverá aula)

20/mar Limpeza e aferição dos materiais volumétricos e Preparo da solução de NaOH

27/mar Preparo da solução de H2SO4 e Aferição das soluções de NaOH e H2SO4

03/abr Determinação de ácido acetilsalicílico em medicamentos 10/abr Determinação da acidez total em vinhos 17/abr Determinação da concentração de H3PO4 em uma amostra

24/abr Aferição da solução de AgNO3 e Determinação de cloreto em soro fisiológico

01/mai Feriado 08/mai Determinação de iodeto e brometo 15/mai Prova 1 (valor = 40 pontos)

22/mai Aferição da solução de EDTA e Determinação da dureza em amostra de água do mar

29/mai Determinação de cálcio e magnésio em amostras de calcário

05/jun Aferição da solução de KMnO4 e Determinação do volume O2 na água oxigenada

12/jun Aferição da solução de Na2S2O3 e Determinação de cobre em esponja de uso doméstico

19/jun Prova 2 (valor = 40 pontos)

Prova 2 + Prova 2 + Caderno Laboratório & relatórios + Atividades Nota Final = (40 pontos) (40 pontos) (10 pontos) (10 pontos)

Referências Bibliográficas

1. Baccan, N., Andrade, J.C., Godinho, O.E.S, Barone, J.S. Química Analítica Quantitativa

Elementar, Editora E. Blücher, 3a. edição, 2001.

2. Harris, D. C. Quantitative Chemical Analysis, 5a. Ed. W. H. Freeman and Company, New

York, 2001.

3. Jeffery, G. H.; Bassett, J.; Mendham, J.; Denney, R. C. Tradução Macêdo H. Vogel

Analise Química Quantitativa, Editora Guanabara Koogan S.A, 5a. edição, 1992.

4. Skoog, D. A, West, D. M., Holler, F. J., Crouch, S. R. Fundamentos de Química Analítica,

Editora Thomson, tradução da 8ª edição, 2006. (Skoog, D.A.; West, D.M.; Holler, F.J.

Fundamentals of Analytical Chemistry, 6a ed., Saunders, Philadelphia, 1992, ou versão

condensada, mesmos autores, Analytical Chemistry, An Introduction, 6a ed., Saunders,

Philadelphia, 1994)


LIMPEZA DE MATERIAL DE VIDRO

Todo material de vidro que vai ser utilizado em análise quantitativa deve estar rigorosamente limpo. Para isso, deve-se lavá-lo com solução detergente (1 a 2% m/v), a quente quando necessário e pertinente, enxaguá-lo várias vezes com água corrente e por fim, várias pequenas porções de água destilada. Após isso, se necessário, apenas pipeta, bureta e balões devem se tratados com mistura sulfonítrica ou alcoolato de sódio ou potássio (10 % m/v). Toda vez que se utiliza mistura sulfonítrica deve-se tampar o recipiente que a contém. Após 15 minutos retorna-se tal mistura para o seu frasco de origem, escoando o máximo possível. Lava-se o material com água corrente (6 ou 7 vezes) e a seguir, com água destilada (3 vezes). OBS: Nunca adicionar a mistura sulfonítrica a um recipiente sujo; este deve ser previamente lavado com água e detergente. Nunca adicionar essa mistura a um recipiente que contenha água.

ATENÇÃO: a mistura sulfonítrica é extremamente corrosiva. Deve ser manipulada com cuidado evitando respingos.

PESAGEM EM BALANÇAS ANALÍTICAS As balanças analíticas são balanças de precisão que permitem a determinação de massas com precisão de pelo menos 0,1 mg. As balança analítica podem ser eletrônicas ou mecânicas. As balanças analíticas eletrônicas são mais difundidas e têm capacidades máximas entre 160 a 200 g. São classificadas em macrobalanças analíticas (± 0,1 mg), semimicroanalíticas (± 0,01 mg) e microanalíticas (± 0,001 mg) Por se tratar de instrumentos delicados e caros, seu manejo envolve a estrita observância dos seguintes cuidados gerais: 1. Verificar o nível da balança. 2. As mãos do operador devem estar limpas e secas. 3. Nunca pegar diretamente com os dedos o objeto que vai pesar. Conforme o caso,

usar uma pinça, luvas ou uma tira de papel impermeável. 4. Objetos a serem pesados devem está na temperatura ambiente. 5. Proteja a balança contra corrosão. Não coloque diretamente sobre o prato da

balança produtos químicos. Os objetos a serem colocados sobre o prato devem ser limitados a materiais inertes, como metais, plásticos e materiais vítreos.

6. Centralize tanto quanto possível a carga no prato da balança. 7. Durante as pesagens as portas laterais devem ser mantidas fechadas. 8. Para sucessivas pesagens no decorrer de uma análise, usar sempre a mesma

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

pêlos de camelo é útil na remoção de material derramado ou poeira no gabinete. OBS: As salas de balanças devem ser mantidas na mais absoluta ordem e limpeza. Os conhecimentos necessários ao manejo dos diferentes tipos de balanças analíticas serão ministrados pelo responsável ou adquiridos através de consulta ao manual.


Cuidados necessários em operações de rotina no laboratório Pesagem – Além da escolha da balança com precisão adequada de acordo com a massa a ser pesada, devem ser observados: o acerto do nível da balança, o ajuste do zero e a limpeza do prato da balança. Medida do Volume – Escolha do recipiente em função da precisão necessária. Qual é a provável ordem de precisão dos seguintes materiais: béquer, proveta, balão volumétrico, erlenmeyer, pipeta volumétrica, pipeta graduada e bureta? Além da escolha deve ser observada a limpeza do material, deve ser feita a aferição se necessária, o acerto correto do menisco e o escoamento para transferência do líquido deve ser feito lentamente, com a ponta da pipeta encostada no frasco. A pipeta não deve ser soprada. Preparo de Soluções – Transferência de sólido para balão volumétrico deve ser feita com auxílio de um funil de vidro, ou ainda o sólido pode ser dissolvido em um béquer para posterior transferência. Para que a transferência seja quantitativa deve lavar o béquer com várias porções de água destilada (no mínimo 3 vezes) e transferi-las para o balão volumétrico. A transferência de líquidos para o balão é feita com o auxílio de um bastão de vidro e funil quando necessário, para evitar que o líquido escorra por fora do balão. Antes de ajustar o menisco na marca de aferição do balão, deve-se lavar o bastão e o funil com pequenas porções de água destilada diretamente no balão volumétrico. Titulação • Condicionamento da bureta com a solução titulante, verificação da presença de bolhas, ajuste do menisco com a marca de aferição do zero da bureta, ajuste e verificação de possíveis vazamentos pela torneira. As torneiras de vidro devem ser lubrificadas. • Adição do titulante sob agitação constante garante uma homogeneização constante do meio reacional e evita mudança de coloração localizada. • Visualização correta da mudança de coloração entorno do ponto de equivalência, que é o ponto crítico na análise volumétrica. • Usar o picete com água destilada para lavar as paredes internas do erlenmeyer durante a titulação. • Fracionar a gota de titulante próximo ao ponto de equivalência. • Estimar a última casa na leitura do volume obtido no ponto final da titulação. Utilize cartão de leitura Cartão de leitura


AFERIÇÃO DE MATERIAL VOLUMÉTRICO

1. 1. Aferição de balão volumétrico

Estando o balão limpo, seco e com tampa, coloca-se sobre o prato de uma balança semi-analítica, sem tocá-lo diretamente com as mãos. Anota-se a massa. Após isso, enche-se com água destilada, até o menisco leva-se até a balança, medindo-se a massa. Anota-se a temperatura da água e calcula-se o volume do balão através da divisão da massa de água pela densidade absoluta da água tabelada correspondente à temperatura de trabalho.

NOTA: Nunca se deve secar balão volumétrico, pipeta e bureta em estufa. A aferição destes materiais deve ser feita pelo menos duas vezes. Caso não haja concordância, repetir. 1.2. Aferição de pipeta

A pipeta, previamente limpa, é cheia por aspiração com uma pêra de borracha, com água destilada até acima da marca de aferição; limpa-se o excesso de líquido da parte externa da pipeta com papel absorvente, toca-se a ponta da pipeta na parede interna do bequer e escoa-se o líquido controlando-se a vazão, acerta-se o menisco com cuidado e verte-se a quantidade de água da mesma para um erlenmeyer ou béquer, previamente limpo e pesado em balança analítica.

O escoamento da pipeta no erlenmeyer ou béquer deve ser efetuado controlando-se a vazão (lentamente), estando a pipeta na vertical e com a ponta da encostada na parede do recipiente. Depois que a pipeta terminar de escoar, mantenha-a encostada na parede do recipiente por alguns segundos (aproximadamente 10 s) para se certificar de que todo o líquido escoou. Após o escoamento, afasta-se a extremidade da pipeta da parede com cuidado. A quantidade de líquido restante na ponta da pipeta não deve ser soprada para o interior do recipiente. A seguir, mede-se a massa do conjunto erlenmeyer ou béquer + água. Repete-se a aferição descrita. A seguir, calcula-se o volume da pipeta. A diferença entre as duas determinações não deve exceder de 0,025 mL. Caso não haja concordância entre duas aferições, repetir o procedimento.

NOTA: A boca jamais deve ser utilizada para a sucção por causa de ingestão acidental do líquido que está sendo pipetado.

1.3. Aferição da bureta

Feita a limpeza como descrito anteriormente, proceder da seguinte maneira: após escoamento total da água destilada na operação final de limpeza, enche-se a bureta com quantidade de solução titulante e verifique se na parte inferior (torneira) há bolhas de ar, que deverão ser eliminadas. Enche-se novamente a bureta até um pouco acima do traço correspondente ao zero. Enxuga-se a extremidade externa da ponta com papel absorvente (não permitir que o papel absorva água da ponta da bureta). A seguir acerta-se o menisco do líquido com o zero da escala. Deixa-se escoar, lentamente, metade do volume de água da bureta num erlenmeyer previamente pesado. Mede-se a massa de água. No mesmo erlenmeyer escoa-se a outra metade do volume de água. Mede-se a massa de água. A aferição deve ser repetida para


comparação dos volumes relativos a cada intervalo. Caso não haja concordância entre as duas aferições, repetir o procedimento.

NOTA: Quanto ao uso da bureta, após sua limpeza, deve-se seca-la como a pipeta, tomando-se o cuidado de vedar a extremidade superior com lenço de papel (ou papel de filtro). Utilize cartão de leitura para obter maior precisão na leitura da bureta.

Tolerâncias Admitidas para Material Volumétrico

Buretas Balões Volumétricos Pipetas Volumétricas

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 ± 0,10 100,00 ± 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 calibração dos fabricantes deste tipo de material.


TITULOMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO 2. Preparo e Diluições de Soluções Padrões

O objetivo desta prática é preparar as soluções padrões de hidróxido de sódio e de ácido sulfúrico para posterior aferição ou padronização.

Calcular a massa de NaOH e os volumes de H2SO4 concentrado (d = 1,84 g/cm3 e 95% (m/m)) necessários para o preparo de 100 mL destas soluções na concentração de 0,100 mol/L. Procedimento e cuidados na preparação das soluções Observações: - Ácidos NÃO devem ser pipetados com a boca, sempre pipetar com auxílio de pipetadores. - Devem ser manipulados na CAPELA em função dos vapores irritantes e corrosivos. - Sempre adicionar o ÁCIDO CONCENTRADO sobre a água. - Rotular os frascos, de preferência, antes de transferir a solução. O rótulo deve conter: nome da substância, concentração da solução, identificação do preparador e data do preparo. 2.1. Solução NaOH Pesar aproximadamente ________ g de hidróxido de sódio diretamente no béquer. Com auxílio de um bastão de vidro, dissolver o NaOH em água destilada previamente fervida e fria, transferir quantitativamente a solução para o balão volumétrico e completar o volume, com água fervida, até a marca de aferição do balão. Após homogeneizar a solução, armazene-a em frasco plástico. 2.2. Solução de H2SO4 Acrescentar água destilada em um balão volumétrico e transferir o volume adequado do ácido concentrado para o respectivo balão. Completar o volume, com água destilada, até a marca de aferição do balão e homogeneizar a solução.


2.3. Aferição ou Padronização das soluções de NaOH e H2SO4 2.3.1. Aferição da solução de NaOH com biftalato de potássio (padrão primário)

O hidróxido de sódio é um padrão secundário, pois o mesmo é higroscópico, o que afeta a precisão de sua pesagem, além disso, ele absorve dióxido de carbono formando carbonato de sódio. Tais características do NaOH levam a alteração na concentração da solução do mesmo. Por esta razão é necessário preparar uma solução de NaOH próxima daquela desejada e determinar a sua concentração real através de titulação contra padrão primário.

Com auxílio de uma espátula, pesar em balança analítica 0,1 g de biftalato de potássio [C6H4(CO2H)(CO2K)] diretamente em um erlenmeyer de 125 mL, diluir com aproximadamente 50 mL com água destilada. Adicionar 2 gotas de fenolftaleína e titular com solução padrão de hidróxido de sódio até o aparecimento da coloração rosa pálido que persista por 30 segundos após agitação. Anote o volume gasto na titulação e repita o procedimento para mais duas amostras. OBS: Veja recomendações para uso de pipetas e buretas.

2.3.2. Determinar a concentração da solução de H2SO4 com a solução de NaOH padronizada.

Transferir 2,00 mL da solução padrão do ácido preparado, com auxílio de uma pipeta volumétrica, para um erlenmeyer de 125 mL e acrescentar cerca de 50,00 mL de água destilada. Adicionar 2 gotas de fenolftaleína e titular com solução padronizada de hidróxido de sódio. Anote o volume gasto na titulação. Realizar a análise em triplicata.

QUESTÕES: 1. Escreva as equações químicas envolvidas na titulação 2. Calcular a concentração das soluções e a precisão da análise. 3. Qual o pH da solução 1 gota (0,050 mL) antes e 1 gota depois do ponto de equivalência para a padronização das soluções do NaOH e do H2SO4) ? 4. Demonstre que o ácido clorídrico concentrado (37 %m/m) é 12 mol/L.


APLICAÇÃO DA TITULOMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO 3. Determinação de ácido acetilsalicílico em medicamentos

O ácido acetilsalicílico é um pó branco, cristalino, inodoro ou tem odor leve,

estável ao ar seco, no ar úmido hidrolisa-se a gradualmente a ácido salicílico e ácido acético. O AAS tem grande importância para a indústria farmacêutica. Ele está presente em diversos medicamentos empregados contra febre e vários tipos de dor. Para a sua determinação será utilizada a titulação de retorno ou pelo resto, onde será adicionado um excesso conhecido de uma solução padrão de NaOH e posterior titulação do excesso deste reagente com uma outra solução padrão de HCl, pois a reação do AAS com NaOH é lenta para a titulação direta.

Pese um comprimido do medicamento em um béquer e anote a massa pesada. Triture o comprimido e em balança analítica, pese aproximadamente 0,05 da amostra diretamente no erlenmeyer de 125 mL. Com uma pipeta volumétrica, adicione 10,00 mL da solução padrão de NaOH (_______mol/L), 20 mL de água destilada e aqueça a solução brandamente por 10 minutos. Em seguida adicione 2 gotas da solução de fenolftaleína e titule com uma solução padrão de HCl (_______mol/L) até que a solução fique incolor mesmo após agitação. Anote o volume gasto. Faça a análise em triplicata.

QUESTÕES: 1. Escreva as equações químicas envolvidas na titulação. 2. Calcular a massa (mg) e percentual (m/m) de ácido acetilsalicílico no medicamento. 3. Determine a precisão e exatidão da análise. 4. Determinação da acidez total em vinhos

As uvas contêm quantidades significativas de vários ácidos orgânicos. Durante o

processo de amadurecimento ocorre um decréscimo relevante na concentração de vários destes ácidos. Assim, o sumo de uva e o próprio mosto nada mais são do que soluções ácidas diluídas, contendo principalmente ácido tartárico, málico e outros ácidos produzidos durante e após a fermentação alcoólica. Entretanto é “convencionado” que a acidez titulável do vinho seja expressa em termos da concentração de ácido tartárico.

Dentro dos padrões comerciais, a acidez do sumo de uva fica no intervalo de 0,6 à 0,9 % (m/v). Os vinhos secos de mesa têm uma acidez titulável no mesmo intervalo, os vinhos doces geralmente têm acidez no intervalo de 0,40 à 0,65 % (m/v).

Transferir 5,00 mL de vinho, com auxílio de uma pipeta volumétrica, para um erlenmeyer de 125 mL. Adicionar aproximadamente 50 mL de água destilada e 3 gotas de indicador fenolftaleína. A mistura é cuidadosamente titulada com solução padrão de NaOH até o aparecimento de uma leve coloração rósea, que persista por 30 segundos. Anote o volume gasto. Realizar a determinação em triplicata.

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

QUESTÕES: 1. Escreva as equações químicas envolvidas na titulação 2. Calcular a concentração do ácido tartárico no vinho expressando-a em mol/L e em % m/v.


3. Que outro indicador, além da fenolftaleína, poderia ser usado na determinação de ácido acético em Vinagre, no quadro abaixo? 5. Determinação da concentração de ácido fosfórico em uma amostra

O ácido fosfórico é um ácido triprótico, que pode ser titulado diretamente apenas como mono e diprótico.

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 HPO4

–2 (aq) + NaOH(aq) PO4

–3 (aq) + H2O(l) K3 = 4,8x10-13 pK3 =

12,30 Procedimento 5.1: Transferir 2,00 mL de uma solução de ácido fosfórico para um erlenmeyer da 125 mL (pipeta volumétrica), adicionar cerca de 50,00 mL de água destilada, 2 gotas do indicador alaranjado de metila e titular com solução padrão de hidróxido de sódio até o primeiro ponto de equivalência com a mudança da coloração de vermelho para amarelo claro. Anote o volume do titulante consumido. Adicionar a esse erlenmeyer 2 gotas do indicador timolftaleína e continuar a titulação até o segundo ponto de equivalência, sinalizado com a mudança de coloração de amarelo para verde. Anote o volume gasto e repita o procedimento para mais duas amostras. Procedimento 5.2: Transferir uma nova alíquota de 2,00 mL da solução de ácido fosfórico para um erlenmeyer da 125 mL, adicionar cerca de 50 mL de água destilada, 2 gotas do indicador timolftaleína e titular com uma solução padrão de hidróxido de sódio até o segundo ponto de equivalência. Anote o volume gasto e repita o procedimento para mais duas amostras.

QUESTÕES: 1. Escreva as reações químicas envolvidas nas titulações. 2. Comparar os resultados obtidos com os dois indicadores, através do cálculo da

concentração do ácido fosfórico (mol/L e % m/v), erro relativo e coeficiente de variança no procedimento: 5.1) com alaranjado de metila (1º PE) e com timolftaleína (2º PE) e 5.2) com timolftaleína (2º PE).

3. Quais os valores de pH dos pontos de equivalências na titulação do ácido fosfórico com base forte?

Indicador Metil-orange Vermelho metila Timolftaleína pH de viragem 3,1 - 4,4 4,5 - 6,5 8,3 - 10,5


TITULOMETRIA DE PRECIPITAÇÃO 6. Método de Mohr: Aferição de uma solução de AgNO3 com uma solução de NaCl (padrão primário)

Transferir 2,00 mL da solução de cloreto de sódio para um erlenmeyer de 125

mL, com auxílio de uma pipeta volumétrica, adicionar cerca de 50,00 mL de água destilada. Acrescentar cerca de 0,05 g de carbonato de cálcio para ajustar o pH entre 6,5 e 10, 2 gotas de cromato de potássio e titular com uma solução padrão de nitrato de prata sob agitação constante, até a mudança de coloração de amarelo para o um tom vermelho. Anote o volume de titulante consumido. Realize a análise 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 determinação pelo método de Mohr, o procedimento é o mesmo, a não ser, pelo fato de que a concentração da solução não é conhecida. QUESTÕES: 1. Determine a concentração em mol⋅L-1 da solução de AgNO3 e o erro relativo da análise. 2. Quais os possíveis fatores que afetam a titulometria de precipitação? 3. A concentração do indicador cromato de potássio interfere na determinação da concentração do nitrato de prata, por titulometria de precipitação pelo método de Morh? Justifique. 7. Método de Mohr: Determinação de cloreto em soro fisiológico A solução de cloreto de sódio a 0,9 %, que leva o nome de soro ou solução fisiológica, é usada na reposição das perdas de água e sódio. As situações mais comuns são as espoliações por diarréia de grande porte, vômitos e queimaduras extensas. Transfira 2,00 mL do soro fisiológico para um erlenmeyer de 125 mL, com auxílio de uma pipeta volumétrica. Adicionar cerca de 50 mL de água destilada. Acrescentar cerca de 0,05 g de carbonato de cálcio, 2 gotas de solução de cromato de potássio e titular com a solução padrão de nitrato de prata, até a mudança da coloração de amarelo para um tom de vermelho. Anote o volume de titulante consumido. Realize a análise em triplicata. QUESTÕES: 1. Calcular a concentração de cloreto de sódio no soro fisiológico em mol/L e em % m/v. 2. Calcule o erro relativo e o desvio padrão relativo percentual da sua análise.


8. Determinação da concentração de iodeto com uma solução de nitrato de prata (padrão secundário) pelo Método de Fajans - Titulação direta

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

auxílio de uma pipeta volumétrica, adicionar cerca de 50 mL de água destilada. Acrescentar cerca de 0,05 g de carbonato de cálcio, 2 gotas de solução de fluoresceína e titular com uma solução padrão de nitrato de prata, até a mudança da coloração de amarela para alaranjado. Anote o volume de titulante consumido. Realize a análise em triplicata

AgNO3 (aq) + I- (aq) AgI (s) + NO3-(aq)

Ind- (aq) + H+ (aq) HInd (aq) (pH < 6,5) Fluoresceinato Fluoresceína

Ag+ (aq) + Ind-(aq) AgInd (s) ( ppt vermelho)

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

QUESTÕES: 1. Determine a concentração de iodeto de potássio na amostra (mol/L e % m/v), o erro relativo e o desvio padrão relativo percentual da sua análise. 2. O indicador fluoresceína pode ser utilizado no método de Fajans na determinação de quais haletos? 9. Determinação da concentração de íons brometo com uma solução de nitrato de prata (padrão secundário) pelo Método de Volhard - titulação pelo resto ou de retorno.

Transferir 2,00 mL de uma solução contendo íons brometo, para um erlenmeyer de 125 mL, adicionar cerca de 50 mL de água destilada. Acrescentar 16 gotas de ácido nítrico 6 mol/L, 5,00 mL da solução padrão de nitrato de prata e agitar vigorosamente até coagulação total do precipitado. Em seguida, adicionar 8 gotas de alúmen férrico amoniacal, Fe(NH4)(SO4)2, e titular com uma solução padrão de tiocianato de potássio até o aparecimento da coloração alaranjada. Anote o volume de titulante consumido. Realize a análise 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) ( coloração mais forte)

QUESTÕES: 1. Determine a concentração de brometo de potássio na amostra (mol/L e % m/v), o erro relativo e o desvio padrão relativo percentual da sua análise. 2. Qual a finalidade da adição do éter na análise de cloreto, usando o método acima?


TITULOMETRIA DE COMPLEXAÇÃO 10. Aferição de uma solução de ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) com carbonato de cálcio (padrão primário) Transferir 2,00 mL de uma solução padrão de CaCO3 para um erlenmeyer de 125 mL com auxílio de uma pipeta volumétrica, adicionar cerca de 50 mL de água destilada. Ajustar o pH = 10 com 4,0 mL de solução tampão de hidróxido de amônio/cloreto de amônio e acrescentar uma gota da solução de negro de eriocromo T. Titular com uma solução padrão de EDTA até o aparecimento da coloração azul. Anote o volume de titulante consumido. Realize a análise 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 substituição Kf2 >> Kf1 [CaInd]-1(aq) + HY-3

(aq) [CaY]-2(aq) + HInd-2(aq) (reação que indica o P.F.)

vermelho de vinho azul

QUESTÕES: 1. Em que se baseia a titulometria de complexação? 2. Por que adicionamos uma solução tampão NH4OH/NH4Cl para ajustarmos o pH da

solução e não adicionamos simplesmente para este ajuste uma base forte? 3. Determine a concentração real da solução de EDTA (mol/L) e o desvio padrão relativo percentual da sua análise.


11. Determinação dureza da água O nome dado à água que contém sais de Ca+2, Mg+2 e outros metais é “água dura”. A dureza da água é expressa em termos da concentração de CaCO3 em ppm (mg/L), que geralmente excede a concentração dos demais íons metálicos.

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

(aq)

[CaInd]+2(aq) + H2Y

-2(aq) [CaY]-2(aq) + 2 H+

(aq) + Ind (aq)

(reação que indica o ponto final)

11.1 Determinação da dureza da água do mar Transferir 5,00 mL de água do mar para um erlenmeyer de 125 mL, com auxílio de uma pipeta volumétrica, adicionar 4,0 mL de solução tampão hidróxido de amônio/cloreto de amônio (na Capela) e cerca de 50 mL de água destilada, acrescentar uma gota de negro de eriocromo T. Titular com uma solução de EDTA até o aparecimento da coloração azul. Anote o volume gasto. Fazer a determinação em triplicata. QUESTÕES: 1. Determine a concentrações de Ca2+ (mg⋅L-1) na água do mar. Qual é a dureza da

água do mar analisada. 2. Quais são os possíveis problemas causados pela presença dos carbonatos de Ca2+

e Mg2+ na água em concentrações maiores que 100 ppm?

0 – 50 ppm ⇒ água mole

51 – 100 ppm ⇒ água moderadamente mole

101 – 150 ppm ⇒ água dura

> 300 ppm ⇒ água muito dura


12. Determinação de cálcio e magnésio em amostras de calcário A acidez dos solos promove o aparecimento de elementos tóxicos para as plantas. Isso afeta negativamente a lavoura, dificultando o aproveitamento pelas plantas, dos elementos nutritivos que existem no solo. As conseqüências são os prejuízos causados pelo baixo rendimento produtivo das culturas. Portanto, a correção da acidez dos solos, através da calagem, é fundamental para uma agropecuária de alta produtividade. O principal produto que corrige a acidez do solo é o calcário, que é uma rocha moída contendo carbonato de cálcio e magnésio. O calcário é um corretivo de solos. De acordo com a legislação brasileira os teores de carbonatos de cálcio e de magnésio dos calcários são expressos na forma de óxidos (CaO e MgO). Para poder ser comercializado, o calcário deve ter no mínimo 38 % de óxidos de cálcio e de magnésio. 12.1 Preparo da solução de calcário

Pesar em balança analítica, diretamente em béquer de 100 mL, cerca de 0,1 g da amostra de calcário. Adicionar a amostra, a solução de HCl 6,0 mol/L em quantidade suficiente para solubilizá-la, cerca de 8 mL. Este procedimento deve ser efetuado em capela. Filtrar a solução, se necessário, e transferir quantitativamente para um balão volumétrico de 100,00 mL. Completar o volume com água até a marca de aferição e homogeneizar a solução.

12.2 Dosagem do cálcio

Transferir 10,00 mL da solução de calcário para um erlenmeyer de 125 mL. Adicionar 5 mL de solução da NaOH 2,50 mol/L e cerca de 50 mL de água destilada, acrescentar uma pequena quantidade de murexida. Titular a amostra com uma solução padrão de EDTA até o aparecimento da coloração roxa. Anote o volume de titulante consumido. Realize a análise em triplicata. 12.3 Dosagem do cálcio e do magnésio

Transferir 10,00 mL da solução de calcário para um erlenmeyer de 125 mL. Adicionar, na capela, 4 mL de solução tampão hidróxido de amônio/cloreto de amônio, cerca de 50 mL de água destilada e uma gota da solução de negro de eriocromo T. Titular a amostra com uma solução padrão de EDTA até o aparecimento da coloração azul. Anote o volume de titulante consumido. Realize a análise em triplicata.

QUESTÕES: 1. Determine as percentagens (m/m), com os respectivos intervalos de confiança a 95% de confiabilidade, de CaO e MgO na amostra de calcário. 2. Sabendo-se que a amostra de calcário analisada tem na sua composição ______ % de CaO e ______ % de MgO. Determine a exatidão e a precisão de sua análise.


Ared ⇒ espécie redutora Ared Aoxi + e- Boxi ⇒ espécie oxidante Boxi + e- Bred

TITULOMETRIA DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO A titulometria de oxi-redução é baseada em reações de oxidação-redução, ou de transferência de elétrons. Nesta reação existem espécies oxidantes (removem elétrons) e espécies redutoras (doam elétrons). Ared + Boxi Aoxi + Bred

Ex: Ce+4 + Fe+2 Ce+3 + Fe+3

Ce+4 + e- Ce+3 (redução) Fe+2 Fe+3 + e- (oxidação)

Permanganimetria

Baseada no uso do permanganato de potássio como titulante, devido ao seu alto poder de oxidação. As soluções aquosas de KMnO4 não são completamente estáveis, porque o íon MnO4

- tende a oxidar a água. MnO4

- + 4H+ + 3 e- MnO2 + 2 H2O Eº = 1,70 V O2 + 4 H+ + 4 e- 2 H2O Eº = 1,23 V Reação favorecida: 4MnO4

- +2H2O 4MnO2 + 4H+ + 3O2 (reação lenta) Devido a estas características é necessário ter alguns cuidados com as soluções aquosas de KMnO4:

a) Preparo especial b) Filtração para remoção do dióxido de manganês c) Estocagem em frasco escuro d) Repradronização periódica.

Dependendo das condições do meio o íon permanganato é reduzido a manganês nos estados +2, +3, +4 ou +6. a) Em soluções ácidas: MnO4

- + 8H+ + 5e- Mn+2 + 4 H2O b) Em soluções ácidas, na presença de íons fluoreto ou difosfato: MnO4

- + 4H+ + 3e- MnO2 + 2 H2O c) Em soluções alcalinas: MnO4

- + e- MnO4-2

(manganato) MnO4

- + 2 H2O MnO2 + 4 OH- É possível estabilizar o manganato com adição de íons bário. Ba+2 + MnO4

-2 BaMnO4 13. Aferição de uma solução de permanganato de potássio com oxalato de sódio (padrão primário).


Com uma pipeta volumétrica, transferir uma alíquota de 2,00 mL da solução

padrão de oxalato de sódio para um erlenmeyer de 125 mL. Acrescentar 50 mL de água destilada e 2,0 ml de ácido sulfúrico 20% v/v. Aquecer a solução até cerca de 80ºC. Inicie a titulação com a solução de permanganato de potássio adicionando gota a gota cerca de 5 gotas do titulante, agite até a solução descorar. A partir daí, continue titulando lentamente até a mudança da coloração, de incolor para rosa claro que persista por mais de 30 segundos. Anote o volume de titulante consumido. Realize a análise em triplicata.

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

O H2SO4 é o reagente apropriado para acidificar a solução porque o íon sulfato

não sofre a ação de permanganato. Também pode ser utilizado o ácido perclórico. O ácido clorídrico pode sofrer oxidação do íon cloreto. O ponto final dado pelo excesso de permanganato em solução ácida não é permanente, a coloração 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 termômetro para não atingir 100º C, temperatura na qual o oxalato é decomposto. A reação entre o MnO4

- e o oxalato é complexa e se processa lentamente mesmo sob temperaturas elevadas, a menos que o Mn+2 esteja presente com catalisador. QUESTÕES: 1. No que se baseia a permanganimetria? 2. Porque as titulações com permanganato são auto-indicadoras? 3. Determine a concentração da solução de KMnO4 em mol/L e desvio padrão relativo

da análise. 14. Determinação do teor peróxido de hidrogênio e volumes de oxigênio em amostras de água oxigenada comercial.

A água oxigenada apesar de ser um agente oxidante pode ser oxidada pelo permanganato em meio ácido.

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

Comercialmente, a concentração de água oxigenada é referida a volume de

oxigênio, ou seja, o volume de oxigênio gerado por uma determinada concentração de água oxigenada. Assim, 1 mL H2O2 a 100 volumes liberará 100 mL de O2 nas CNPT.

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

Transferir 1,00 mL de uma amostra de água oxigenada, com auxílio de uma

pipeta volumétrica, para um erlenmeyer de 125 mL. Acrescentar 10,00 mL de ácido sulfúrico 20 %v/v e cerca de 50 mL de água destilada e titular com a solução padrão de permanganato de potássio até o aparecimento da coloração rosa claro. Anote o volume de titulante consumido. Realize a análise em triplicata.


QUESTÕES: 1. Determine a concentração de H2O2 % m/v e o volume de oxigênio na água

oxigenada analisada. Determine o erro relativo e o desvio padrão relativo da análise.

2. O permanganato é um padrão primário? Justifique.


Iodometria

A iodometria compreende os métodos titulométricos que se baseiam na seguinte reação:

I2(aq) + 2e- 2I- (aq) Eº = 0,52 V Método direto: quando o potencial de redução do iodo é maior que o da amostra. Consiste em tratar uma espécie na amostra (agente redutor) com uma solução padrão de iodo (agente oxidante). Ex: Sn+2, As+3, Sb+3, S2O3

-2, SO3-2, S-2, etc...

Método indireto: quando o potencial de redução de iodo é menor que o da amostra. Consiste em tratar uma espécie na amostra (agente oxidante) com excesso de iodeto de potássio (agente redutor) e titular o iodo (agente oxidante) liberado na reação com uma solução padrão de tiossulfato de sódio (agente redutor).

O iodo é um componente volátil, devendo, portanto ser acrescentado ao

erlenmeyer somente no momento da titulação. A adição de iodeto de potássio diminui consideravelmente a volatilização de iodo, que é uma das principais fontes de erro na iodometria.

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

-(aq) (triiodeto, solúvel em água)

I3- (aq) + 2e- 3I- (aq) Eº = 0,536 V

O indicador utilizado é uma solução de amido, que forma um complexo insolúvel

(azul) com o iodo. As soluções de tiossulfato de sódio podem ser afetadas por ataque de bactérias

que metabolizam enxofre, pela ação do meio fortemente ácido, ou ainda pela presença 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 presença de enxofre coloidal provoca a turvação da solução, além de alterar a sua concentração. A solução fica mais estável em meio alcalino, pH entre 9-10, obtido pela adição de carbonato de sódio.


15. Aferição de uma solução de tiossulfato de sódio com dicromato de potássio (padrão primário), método indireto. Com a pipeta volumétrica, transferir 2,00 mL de uma solução padrão de dicromato de potássio para um erlenmeyer de 125 mL. Acrescentar 5,0 mL de solução de KI a 4% (m/v), 1,0 mL da solução de HCl 2,4 mol/L e completar o volume com água destilada até cerca de 50 mL. Titular o iodo liberado com uma solução padrão de tiossulfato de sódio até que o meio fique amarelo claro, neste ponto, adicione 8 gotas da solução de amido e continue a titulação até o aparecimento da coloração verde claro (Cr+3) ou incolor. Anote o volume de titulante consumido. Realize a análise em triplicata. OBS: Adicionando água antes à solução de iodeto não haverá a formação 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

QUESTÕES: 1. Porque adicionamos o amido próximo ao ponto final da titulação e não no início? 2. Porque a solução de dicromato não é auto-indicadora, embora tenha cor laranja? 3. Determine a concentração da solução de dicromato de potássio em mol/L e desvio padrão relativo da análise. 16. Determinação de cobre em esponjas de uso domésticas (titulação indireta) O cobre é moderadamente abundante, está presente nos minerais, como calcita, calcopirita e também na forma de óxido cuproso. É utilizado na indústria elétrica devido sua alta condutividade e em tubulações devido sua inércia química. 16.1. Preparo da amostra: Pesar em um béquer de 50 mL, em balança analítica, 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 até dissolução total. Continuar o aquecimento até cessar a liberação dos gases marrons (NO2). Esfriar a solução a temperatura ambiente, transferir para um balão volumétrico de 10,00 mL e completar o volume com água destilada até marca de aferição. 16.2. Dosagem do cobre: Com uma micropipeta, transferir 500 µL da amostra para um erlenmeyer de 125 mL, adicionar 15,0 mL da solução de KI a 4% (m/v) e completar o volume com água destilada até cerca de 50 mL. Titular o iodo liberado com a solução padrão tiossulfato de sódio até que o meio fique amarelo claro, neste ponto, adicione 3 mL da solução de amido e continue a titulação até o desaparecimento da coloração azul. Anote o volume de titulante consumido. Realize a análise em triplicata.

QUESTÃO: 1. Calcule a percentagem m/m de cobre na amostra analisada, o erro relativo e coeficiente de variança 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


17. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Baccan, N., Andrade, J.C., Godinho, O.E.S, Barone, J.S. Química Analítica Quantitativa Elementar, Editora E. Blücher, 3a. edição, 2001. 2. Harris, D. C. Quantitative Chemical Analysis, 5a. Ed. W. H. Freeman and Company, New York, 2001. 3. Jeffery, G. H.; Bassett, J.; Mendham, J.; Denney, R. C. Tradução Macêdo H. Vogel Analise Química Quantitativa, Editora Guanabara Koogan S.A, 5a. edição, 1992. 4. Skoog, D. A, West, D. M., Holler, F. J., Crouch, S. R. Fundamentos de Química Analítica, Editora Thomson, tradução da 8ª edição, 2006. (Skoog, D.A.; West, D.M.; Holler, F.J. Fundamentals of Analytical Chemistry, 6a ed., Saunders, Philadelphia, 1992, ou versão condensada, mesmos autores, Analytical Chemistry, An Introduction, 6a ed., Saunders, Philadelphia, 1994).

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