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Apostila de Análise Volumétrica – II semestre / 2013 1

QUI095

ANÁLISE VOLUMÉTRICA

Experimentos

Profa. Maria Auxiliadora Costa Matos

Técnico: José Fernando de Assis

Juiz de Fora - MG

I semestre 2014

Universidade Federal de Juiz de Fora

Instituto de Ciências Exatas

Departamento de Química

Apostila de Análise Volumétrica – I semestre / 2014 2

ÍNDICE

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

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

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

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

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

Cronograma e Referências Bibliográficas............................................................................................................. 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 da bureta................................................................................................................................. 12

1.3. Aferição de pipeta.................................................................................................................................. 13

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

Titulação ácido-base..................................................................................................................................................... 15

2. Preparo e diluições de soluções padrões........................................................................................................... 15

Procedimento e cuidados na preparação das soluções....................................................................................... 15

2.2. Solução NaOH.......................................................................................................................................... 15

2.3. Solução de H2SO4................................................................................................................................... 15

2.4. Aferição ou padronização de soluções............................................................................................. 16

2.4.1. Aferição da solução de NaOH com biftalato de potássio (padrão primário) ................. 16

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

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

16

3. Determinação da concentração de ácido acético em amostras de vinagre............................... 17

4. Determinação de ácido acetilsalicílico em medicamentos........................................................................... 18

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

6. Determinação da concentração de ácido fosfórico em uma amostra...................................................... 19

6.1 Procedimento ........................................................................................................................................... 19

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

Titulação por precipitação.......................................................................................................................................... 20

7. Método de Mohr: Aferição de uma solução de agno3 com uma solução de NaCl (padrão primário)........... 20

Apostila de Análise Volumétrica – I semestre / 2014 3

8. Método de Mohr: Determinação de cloreto em soro fisiológico............................................................... 20

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

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

21

10. 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...............................................

21

Titulação por complexação......................................................................................................................................... 22

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

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

22

12. Determinação da dureza da água do mar........................................................................................................ 23

13. Determinação de cálcio e magnésio em amostras de calcário.................................................................. 24

13.1 Preparo da solução de calcário........................................................................................................... 24

13.2.1 Dosagem do cálcio...................................................................................................................... 24

13.2.2 Dosagem do cálcio e do magnésio......................................................................................... 24

14. Determinação da concentração de íons Fe3+ e Al3....................................................................................... 25

Titulação redox.............................................................................................................................................................. 26

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

15. Aferição de uma solução de permanganato de potássio com oxalato de sódio (padrão

primário). ........................................................................................................................................................................

27

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

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

27

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

17. Aferição de uma solução de tiossulfato de sódio com dicromato de potássio (padrão

primário), método indireto. .......................................................................................................................................

30

18. Determinação de cobre em esponjas de uso doméstico (titulação indireta)...................................... 30


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

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

dados que serão calculados, anote sempre o nome e a concentração das soluções

utilizadas no experimento, volumes das alíquotas das amostras e soluções, massas

pesadas, etc).

Anteceda cada conjunto de registro com um cabeçalho com data (ex. título do

experimento e data da execução).

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

Semana Data Experimento

1 18-Mar Erros e Tratamento de Dados.

2 25-Mar Limpeza e aferição dos materiais volumétricos e

Preparo da solução de NaOH.

3 1-Abr Aferição da solução de NaOH com biftalato de potássio.

4 8-Abr Preparo e aferição da solução de H2SO4.

5 15-Abr Determinação de ácido acético em amostras de vinagre.

6 22-Abr Determinação de ácido acetilsalicílico em amostras de medicamento.

7 29-Apr Determinação da acidez total em amostras vinho branco.

8 6-Mai Determinação da concentração de H3PO4.

9 13-Mai Aferição da solução de AgNO3 e

Determinação de cloreto em amostras de soro fisiológico.

10 20-Mai Determinação da concentração de iodeto e brometo.

11 27-Mai Prova 1

12 3-Jun Aferição da solução de edta e Determinação da dureza em amostras de

águas.

13 10-Jun Determinação de cálcio e magnésio em amostras de calcário dolomítico.

14 17-Jun (Jogo do Brasil – Não haverá aula 1F*)

15 24-Jun Determinação da concentração de íons Fe3+ e Al3+

16 1-Jul Aferição da solução de KMnO4 e

Determinação do volume de oxigênio na água oxigenada (2F*)

17 8-Jul Aferição da solução de Na2S2O3 e

Determinação da concentração de cobre em amostras.

18 15-Jul Prova 2

Nota Final = Prova 1 + Prova 2 + Caderno Laboratório & relatório + Teste

(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).

http://www.calcariobotuvera.com.br/produtos-e-servicos/


ATENÇÃO: a mistura sulfonítrica é extremamente corrosiva.

Deve ser manipulada com cuidado evitando respingos.

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.

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

a) Condicionamento da bureta com a solução titulante,

Verificar e eliminar a presença de bolhas,

Ajuste do menisco do líquido com a marca de aferição do zero da bureta,

Verificar e eliminar possíveis vazamentos pela torneira.

OBS: As torneiras de teflon não necessitam de lubrificação. As torneiras de vidro

devem ser lubrificadas.

b) Adição do titulante sob agitação constante garante uma homogeneização constante

do meio reacional e evita mudança de coloração localizada.

c) Visualização correta da mudança de coloração no entorno do ponto de

equivalência, que é o ponto crítico na análise volumétrica.

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

durante a titulação.

e) Fracionar a gota de titulante próximo ao ponto de equivalência.

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

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

bureta. Utilizar cartão de leitura para melhor visualização do menisco.

Cartão de leitura


1 - 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 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.


1.3. Aferição de pipeta volumétrica

Pese um recipiente vazio (béquer) em balança analítica (incerteza máxima 0,1

mg ). Com a pipeta volumétrica que será aferida, transfira a alíquota* de água sob

equilíbrio térmico (anote a temperatura da água), para o recipiente que foi pesado,

pese o recipiente coletor e seu conteúdo (béquer + água). Calcule a massa de água

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

através do valor da densidade da água na temperatura anotada. Calcule o volume

médio da pipeta e o desvio padrão. Repita o procedimento. A diferença entre as duas

determinações não deve exceder de 0,025 mL. Caso não haja concordância entre

duas aferições, repetir.

1.3.1. Instruções para uso de uma pipeta*

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

béquer.

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

sugue o líquido acima da marca de calibração. Umedeça a superfície interior do vidro

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

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

anteriormente pela pipeta.

c) Após encher a pipeta pela terceira vez, ultrapassando a marca de aferição,

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

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

pipeta, impedindo a drenagem do líquido.

d) Limpe o excesso de líquido na parte externa da pipeta com um lenço de papel.

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

pipeta na vertical, escoe o líquido até o menisco atingir a marca de aferição. Descarte

a gota que estiver pendurada na ponta da pipeta

f) Transfira a pipeta para o recipiente que irá receber a alíquota e, com a ponta da

pipeta mantida encostada na parede interna do recipiente, deixe o líquido 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 líquido aferido escoou. NÃO SE DEVE SOPRAR A ÚLTIMA GOTA. Retire a

pipeta do recipiente.

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

INGESTÃO ACIDENTAL DO LÍQUIDO QUE ESTÁ SENDO PIPETADO.

NÃO SE DEVE SOPRAR A ÚLTIMA GOTA DE PIPETAS VOLUMÉTRICAS e

PIPETAS GRADUADAS (MOHR) tabela 1.


Tabela 1: Características das pipetas.

Nome calibração função Capacidade Tipo de drenagem

Volumétrica TD Liberação de volumes fixos 1 a 200 mL Livre

Mohr TD Liberação de volumes variáveis 1 a 255 mL Até a menor linha de calibração

Sorológica TD Liberação de volumes variáveis 0,1 a 100 mL Soprar a última gota

Sorologica TD Liberação de volumes variáveis 0,1 a 10 mL Até a menor linha de calibração

Ostwald-Folin TD Liberação de volumes fixos 0,5 a 10 mL Soprar a última gota

Lambda TC Conter volume fixo 0,001 a 2 mL Lavar com solvente adequado

Lambda TD Liberação de volumes fixos 0,001 a 2 mL Soprar a última gota

Eppendorf TD volumes fixos ou variáveis 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 Química Analítica, Editora Thomson, tradução da 8ª edição, 2006.

Tabela 2: Tolerâncias Admitidas para Material Volumétrico, classe A*.

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 0,20 100,00 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 calibração dos fabricantes deste tipo de material.

Tabela 3: Densidade absoluta da água.

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. Química Analítica Quantitativa Elementar, Editora E. Blücher, 3

a. edição, 2001.

* Material volumétrico classe A apresenta metade dos erros máximos dos materiais

classe B.


2 - TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE

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.

2.1. Calcular a massa (g) de NaOH e os volumes (mL) 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-1.

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.

2.2. Solução NaOH

Em um béquer pesar, aproximadamente, a massa de hidróxido de sódio obtida no

cálculo do item 2.1. Com auxílio de um bastão de vidro, dissolver o NaOH em água

destilada previamente fervida a temperatura ambiente, 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.

Obs: A dissolução do NaOH em água é exotérmica. O preparo de grandes volumes de

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

2.3. 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.


2.4. Aferição ou Padronização de soluções

2.4.1. 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 da 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 da solução 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.

QUESTÕES:

1. Escreva as equações químicas envolvidas na titulação

2. Calcular a concentração de NaOH na solução aferida e determine a precisão da

análise.

2.4.2. Determinação da concentração de H2SO4 concentrado 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 da solução de fenolftaleína e titular com solução

padronizada de hidróxido de sódio. Anote o volume gasto de titulante na titulação.

Realizar a análise em triplicata.

QUESTÕES:


2 Calcular a concentração de H2SO4 na solução aferida e determine a precisão da

análise.

3. Através dos dados obtidos na prática, determine a concentração de H2SO4 no ácido

concentrado e a incerteza desta determinação.

4. Demonstre que o ácido clorídrico concentrado (37 %m/m) é 12 mol L-1.


3. Determinação da concentração de ácido acético em amostras de vinagre.

O ácido acético é um ácido fraco tendo um Ka de 1,8 x 10-5. Ele é usado

amplamente em química industrial na forma de ácido acético glacial (densidade 1,053

g/cm3 e 99,8 % m/m) ou em soluções de diferentes concentrações. Na indústria

alimentícia é consumido como vinagre, que é uma solução diluída do ácido acético

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

Transferir 5,00 mL de vinagre, com auxílio de uma pipeta volumétrica, para um

balão volumétrico de 25,00 mL. Completar o volume do balão com água destilada até

a marca de aferição e homogeneizar a solução. Com pipeta volumétrica, transferir

2,00 mL da solução preparada com o vinagre para um erlenmeyer de 125 mL e

acrescentar cerca de 20,00 mL de água destilada. Adicionar 2 gotas da solução de

fenolftaleína e titular com solução padronizada de hidróxido de sódio. Anote o volume

de titulante gasto na titulação. Realizar a análise em triplicata.

QUESTÕES:


2. Calcular a concentração de ácido acético no vinagre em mol/L e em % m/v.

3. Determine a exatidão e a precisão de sua análise

4. Que outro indicador, além da fenolftaleína, poderia ser usado na determinação de

ácido acético em vinagre, no quadro abaixo?

Indicador Metil-orange Vermelho metila Timolftaleína

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


4. 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-1), 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-1) 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.

5. 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:


2. Calcular a concentração do ácido tartárico no vinho expressando-a em molL-1 e em

% m/v.

3. Que outro indicador, além da fenolftaleína, poderia ser usado na determinação de

ácido acético em Vinagre, no quadro abaixo?

Indicador Metil-orange Vermelho metila Timolftaleína

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


6. 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 6.1: 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 6.2: 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-1 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?


TITULAÇÃO POR PRECIPITAÇÃO

7. 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 a solução 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 molL-1 da solução de AgNO3 e o erro relativo da análise.

2. Quais os possíveis fatores que afetam a titulação por precipitação?

3. A concentração do indicador cromato de potássio interfere na determinação da

concentração do nitrato de prata determinada por titulação de precipitação pelo método de

Morh? Justifique.

8. 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-1 e em % m/v.

2. Calcule o erro relativo e o desvio padrão relativo percentual da sua análise.


9. 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-1 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?

10. 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-1, 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-1 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?


TITULAÇÃO POR COMPLEXAÇÃO

11. 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 titulação por 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-1) e o desvio padrão

relativo percentual da sua análise.


12. 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)

12.1 Determinação da dureza da água do mar

Transferir 2,00 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+

(mgL-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 mg L-1?

0 – 50 ppm água mole

51 – 100 ppm água moderadamente mole

101 – 150 ppm água dura

Maior que 300 ppm água muito dura


13. 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.

13.1 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-1 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.

13.2 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-1 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.

13.3 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.


14. Determinação da concentração de íons Fe3+

e Al3+

Com auxílio de uma pipeta volumétrica, transferir 2,00 mL de uma solução

contendo íons ferro (FeCl3.6H2O) e alumínio (Al(NO)3.9H2O) para um erlenmeyer de 125

mL e adicionar cerca de 20,00 mL de água destilada com uma proveta. Ajustar o pH

da solução entre 2 e 3, adicionando 2 gotas de acetato de sódio 2 mol/L, adicionar 4

gotas da solução de ácido sulfosalicílico e titular com uma solução padrão de EDTA,

até o aparecimento de uma coloração amarela. Anote o volume gasto de titulante.

Ao mesmo erlenmeyer, com a bureta, acrescentar 4,00 mL da solução padrão

de EDTA e seguida, aquecer a solução por 3 minutos em chapa de aquecimento.

Após esse tempo, adicionar 4 mL da solução de acetato de sódio 2,00 mol/L para

elevar o pH > 5. Em seguida, adicionar uma pequena quantidade de laranja de xilenol

e titular a solução com solução padrão de ZnSO4 até a mudança de coloração de

amarelo para vermelho (claro). Anote o volume de titulante consumido. Realize a

análise em triplicata.

Fe+3

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

(aq)

[FeIn]+3

(aq) + H2Y-2

(aq) [FeY]-1

(aq) + 2 H+

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

OBS: In é incolor, mas por causa da presença de íons ferro a solução fica amarela.

QUESTÕES:

1. Temos uma solução (analito) com presença de íons ferro e alumínio. Ambos formam

complexos estáveis com o EDTA. Por que então na realização da primeira etapa da

análise o EDTA se complexa somente com o ferro e não como o alumínio?


Ared espécie redutora Ared Aoxi + e-

Boxi espécie oxidante Boxi + e- Bred

TITULAÇÃO REDOX

A titulação redox 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


15. 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-1 e desvio padrão relativo

da análise.

16. 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. A partir dos dados obtidos na análise, determine a concentração de H2O2 % m/v e

o volume de oxigênio na solução concentrada de água oxigenada utilizada para

preparo da solução titulada. Determine o erro relativo e o desvio padrão relativo da

análise.

3. 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.


17. 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-1 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 (a solução torna-se azul) e continue a titulação até o desaparecimento da

coloração azul (neste ponto a solução poderá ficar levemente esverdeada, Cr+3

).

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-1 e desvio

padrão relativo da análise.

18. Determinação de cobre em esponjas de uso doméstico (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 L 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:. Calcule a percentagem m/m de cobre na esponja analisada. Determine 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

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