Apostila-Química-Analitica-V_1sem-20121.pdf

1 Qumica Analtica V 1 semestre de 2012

UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA INSTITUTO E CINCIAS EXATAS DEPARTAMENTO DE QUMICA

QUMICA ANALTICA V

QUI 572 Laboratrio de Qumica Analtica V

APOSTILA DE AULAS PRTICAS (http://www.ufjf.br/baccan/)

Responsvel: Prof. Dr. Rafael Arromba de Sousa

Juiz de Fora, 1 S 2012


ORIENTAES GERAIS PARA AS AULAS PRTICAS

1. RELATRIOS

O trabalho cientfico realizado por uma pessoa ou um grupo s poder ter utilidade para outras pessoas, se adequadamente transmitido. A forma de transmisso mais difundida a da linguagem escrita, principalmente na forma de resumos, relatrios, artigos cientficos e livros, dependendo da extenso, importncia e pblico a ser atingido.

Nos laboratrios acadmicos e industriais so muito empregados os relatrios de experincias realizadas. No existem normas rgidas da sua elaborao, dependendo da situao e local. Mas, devido sua importncia na carreira profissional do aluno, sero dadas algumas recomendaes que sero teis no aperfeioamento da sua tcnica de redao cientfica.

Ao fazer um relatrio, o aluno deve conhecer claramente a questo abordada pela experincia (objetivo) e qual a resposta que obteve para ela (concluso). Esta formulao sinttica servir de linha diretriz para toda a redao, impedindo que se perca em divagaes sobre assuntos colaterais ou consideraes sobre detalhes sem importncia.

A linguagem empregada dever ser concisa, tecnicamente correta e precisa. A redao dever ser coerente quanto ao tempo dos verbos empregados, recomendando-se expor

os resultados das observaes e experincias no passado, reservando o presente para as generalidades ou para as referncias a condies estveis.

conveniente recorrer a tabelas e grficos, pois permitem concentrar grande quantidade de informaes e apresentar os resultados obtidos. Nesse sentido, os grficos e tabelas no podem estar soltos no texto, devem ter ttulo (tabelas) e legenda (grficos) e ambos devem ser, anunciados, chamados no texto.

Alm disso, os valores numricos devero estar sempre acompanhados de unidades de medida, preferencialmente pertencentes ao mesmo sistema internacional (SI). Assim, as unidades de medida devero ser includas tambm no cabealho das tabelas e nos eixos das figuras.

Sempre que os valores numricos forem muito grandes ou pequenos, convm multiplicar o valor por uma potncia inteira de dez para que o nmero fique com um ou dois algarismos antes da vrgula, e com tantos quantos forem necessrios para expressar a preciso aps a vrgula.

Aps a redao do rascunho do relatrio, este dever ser examinado criticamente, como se estivesse sendo lido por uma terceira pessoa, verificando-se a clareza com que expressa cada idia e se no se pode faz-lo com menor nmero de palavras, eliminando-se adjetivos suprfluos, construes perifrsticas e repetio do mesmo assunto em pontos diferentes do relatrio.

O melhor relatrio aquele que cobre todo o assunto da maneira mais sucinta. A seguir, ser dado um esquema geral para os relatrios a serem produzidos durante a realizao

da disciplina, no qual a existncia, a organizao e o contedo de cada parte dependero da experincia realizada.

3 Qumica Analtica V 1 semestre de 2012 1.1. ESTRUTURA DOS RELATRIOS A SEREM APRESENTADOS NA DISCIPLINA QI 572:

1. TTULO DO EXPERIMENTO

2. OBJETIVO(S) DA EXPERINCIA

3. RESULTADOS E DISCUSSO

- Indicar as reaes qumicas envolvidas quando houver e for pertinente;

- Os dados e resultados devero ser apresentados na forma de Grficos e Tabelas;

- Grficos e outros registros tambm podem ser usados.

Observao: Todos os clculos no precisam (e no devem) ser demonstrados quando seguirem o uso das mesmas frmulas ou raciocnio. Nesses casos, apresenta-se (passo a passo) um clculo de cada tipo e indica-se, no texto, quais resultados foram obtidos do mesmo modo.

- Comentar se os resultados obtidos foram coerentes e o porqu.

4. CONCLUSES

- Comentar se os objetivos da prtica foram alcanados e justificar a afirmativa.

7. BIBLIOGRAFIA (efetivamente consultada na elaborao do relatrio) de acordo com o modelo:

- LIVRO: Autor (es). Ttulo. Nmero da edio. Local da publicao: editora, ano, nmero de pginas.

Ex: GUENTHER, W.B., Qumica Quantitativa: Medies e Equilbrio, So Paulo: Blcher-EDUSP, 1972, p. 34-37.

- ARTIGO: Autor. Ttulo. Ttulo da revista (abreviado ou no), local de publicao, nmero do volume, nmero do fascculo (quando houver), pginas inicial-final, ms e ano.

Ex: CANAES, L.S. et al. Using Candy Samples to Learn About Sampling Techniques and Statistical Data Evaluation. Journal of Chemical Education, Washington, DC, v. 8, n. 8, p. 1083-1088, ago./2008.

2. SEGURANA NO LABORATRIO

SEGURANA assunto de mxima importncia e especial ateno deve ser dada s medidas de segurana pessoal e coletiva em laboratrio. Embora no seja possvel enumerar aqui todas as causas de possveis acidentes em um laboratrio, existem certos cuidados bsicos, decorrentes do uso de bom senso, que devem ser observados:

1. Siga rigorosamente as instrues fornecidas pelo professor. 2. Nunca trabalhe sozinho no laboratrio. 3. No brinque no laboratrio.

4 Qumica Analtica V 1 semestre de 2012 4. Em caso de acidente, procure imediatamente o professor, mesmo que no haja danos pessoais ou

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

inocuidade, consultando a literatura e/ou orientaes dos tcnicos e professores. 6. No fume no laboratrio (alm de perigoso PROIBIDO). 7. No beba e nem coma no laboratrio. 8. Use jaleco apropriado e cala, no sendo permitido fazer aula de bermuda ou saia. 9. Caso tenha cabelos longos, mantenha-os presos durante a realizao dos experimentos. 10. Nunca deixe frascos contendo solventes inflamveis (acetona, lcool, ter, etc...) prximos a chamas. 11. Nunca deixe frascos contendo solventes inflamveis expostos ao sol. 12. Evite contato de qualquer substncia com a pele. 13. Use calados fechados e sem salto (nunca sandlias e nem chinelos). 14. Todas as experincias que envolvem a liberao de gases e/ou vapores txicos devem ser realizadas

na cmara de exausto (capela). 15. Ao preparar solues aquosas diludas de um cido, adicione o cido concentrado sobre a gua, nunca

o contrrio. 16. Nunca pipete lquidos custicos ou txicos diretamente, utilize pipetadores. 17. Nunca aquea o tubo de ensaio, apontando sua extremidade aberta para um colega ou para si mesmo. 18. Sempre que necessrio proteja os olhos com culos de proteo. 19. No jogue nenhum material slido dentro da pia ou nos ralos. 20. No jogue resduos de solventes na pia ou no ralo; h recipientes apropriados para isso. 21. No jogue vidro quebrado ou lixo de qualquer espcie nas caixas de areia. Tambm no jogue vidro

quebrado no lixo comum. Deve haver um recipiente especfico para fragmentos de vidro. 22. No coloque sobre a bancada de laboratrio bolsas, agasalhos, ou qualquer material estranho ao

trabalho que estiver realizando. 23. Caindo produto qumico nos olhos, boca ou pele, lave abundantemente com gua. A seguir, procure o

tratamento especfico para cada caso. 24. Saiba a localizao e como utilizar o chuveiro de emergncia, extintores de incndio e lavadores

de olhos. 25. Nunca teste um produto qumico pelo sabor (por mais apetitoso que ele possa parecer). 26. No aconselhvel testar um produto qumico pelo odor, porm caso seja necessrio, no coloque o

frasco sob o nariz. Desloque com a mo, para a sua direo, os vapores que se desprendem do frasco. 27. Se algum produto qumico for derramado, seque com papel e, depois, lave o local imediatamente. 28. Verifique se os cilindros contendo gases sob presso esto presos com correntes ou cintas. 29. Consulte o professor antes de fazer qualquer modificao no andamento da experincia e na

quantidade de reagentes a serem usados. 30. Caso esteja usando um aparelho pela primeira vez, leia sempre as instrues antes. 31. No aquea lquido inflamvel diretamente na chama. 32. Lubrifique tubos de vidro, termmetros, etc, antes de inseri-los em rolhas e proteja sempre as mos com um

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

aquele o reagente desejado. 34. Verifique se as conexes e ligaes esto seguras antes de iniciar uma reao qumica. 35. Abra os frascos o mais longe possvel do rosto e evite aspirar ar naquele exato momento. 36. No use lentes de contato dentro do laboratrio, o vapor de alguns reagentes podem provocar

aderncia da lente sobre o olho. 37. Apague sempre os bicos de gs que no estiverem em uso. 38. Nunca torne a colocar no frasco um regente retirado em excesso e no usado. Ele pode ter sido

contaminado. 39. No armazene substncias oxidantes prximas a lquidos volteis ou inflamveis. 40. Dedique especial ateno a qualquer operao que necessite aquecimento prolongado ou que libere

grande quantidade de energia. 41. Cuidado ao aquecer vidro em chama: o vidro quente tem exatamente a mesma aparncia do frio.


42. Ao se retirar do laboratrio, verifique se no h torneiras (gua ou gs) abertas. Desligue todos os aparelhos, deixe todo o equipamento limpo e lave as mos.

3. LIMPEZA DE MATERIAL DE VIDRO

Todo material de vidro que vai ser utilizado em anlise quantitativa deve estar rigorosamente limpo. Para isso, deve-se lav-lo com gua e detergente diludo, enxagu-lo vrias vezes com gua e, por ltimo, com gua destilada (vrias pores de 5,00 a 20,00 mL).

4. PESAGEM EM BALANAS ANALTICAS

As balanas analticas so balanas de preciso que permitem a determinao de massas com um erro absoluto da ordem de 0,1 mg. Por se tratar de instrumentos delicados e caros, seu manejo envolve a estrita observncia dos seguintes cuidados gerais:

1. As mos do operador devem estar limpas e secas; 2. Durante as pesagens, portas e janelas devem ser mantidas fechadas; 3. Ligar a balana com antecedncia para que a mesma estabilize. 4. Conferir o nvel da balana e ajustar o zero. 5. Destravar e travar (inclusive a meia trava) com movimentos lentos; 6. Nunca pegar diretamente com os dedos o objeto que vai pesar. Conforme o caso, usar uma pina ou

uma tira de papel impermevel; 7. Descarregar a balana imediatamente aps a pesagem; 8. Para sucessivas pesagens no decorrer de uma anlise, usar sempre a mesma balana; 9. O recipiente e/ou a substncia que ser pesada devem estar em equilbrio trmico com o ambiente.

OBS: As salas de balanas devem ser mantidas na mais absoluta ordem e limpeza. Os conhecimentos necessrios ao manejo dos diferentes tipos de balanas analticas sero ministrados pelo responsvel ou adquiridos atravs de consulta ao manual.


ESTATSTICA APLICADA QUMICA ANALTICA

Prtica 1: Amostragem

Esta prtica uma adaptao de uma proposta da Profa. Suzane Rath, do Instituto de Qumica da UNICAMP (CANAES, L.S. et al. Using Candy Samples to Learn About Sampling Techniques and Statistical Data Evaluation. Journal of Chemical Education, Washington, DC, v. 8, n. 8, p. 1083-1088, ago./2008).

1. Introduo:

A validade das concluses derivadas da anlise de uma amostra depende, entre outras coisas, dos mtodos empregados na obteno e preservao da amostra. Sabe-se que a amostragem a uma das maiores fontes de erro na anlise qumica e, por isso uma amostra deve ter todas as propriedades do material original As principais etapas na amostragem compreendem:

Identificao da populao de onde a amostra vai ser retirada. Seleo e obteno da amostra bruta. Reduo da amostra bruta amostra laboratorial.

2. Objetivo:

O objetivo desta atividade realizar um plano de amostragem, empregando confeitos M&M, e definir as condies experimentais para reduzir a amostra bruta para amostra laboratorial. Para efeitos de controle, ser utilizada a embalagem marrom de 104 g do confeito de chocolate.

3. Procedimento: Parte A

1. Conte o nmero total de M&M no pacote e determine a quantidade por cor. Anote os resultados na tabela anexa.

2. Transforme todos os resultados do item 1 em porcentagem. Represente o resultado com o nmero correto de algarismos significativos.

3. Verifique se o valor obtido para cada cor difere significativamente do valor terico do fabricante (erro relativo).

Um valor terico da distribuio mdia das cores das pastilhas por pacote apresentado na tabela abaixo.

Tabela 1: Valor terico para a distribuio mdia das cores de M&M para uma embalagem marrom de 104g.

Cor Vermelho Amarelo Laranja Azul Verde Marrom % 14,3 21,4 21,4 14,3 14,3 14,3

Parte B

4. Calcule a mdia percentual de todos os resultados da classe (total e para cada cor). 5. Calcule a estimativa do desvio padro (absoluto). 6. Represente os resultados dentro de um intervalo de confiana de 95 e 99 %. 7. Verifique se o resultado da sua amostra difere significativamente da mdia total (valor mdio x intervalos de confiana).

7 Qumica Analtica V 1 semestre de 2012 Parte C

Juntar todos os confeitos da classe em um nico recipiente (amostra bruta) e sugira um procedimento de amostragem para obteno da amostra laboratorial considerando os resultados a serem obtidos nos itens 9 e 10. TRABALHAR UM GRUPO DE CADA VEZ.

8. Use duas medidas de amostragem (copos pequenos e grandes) e verifique se foi possvel obter uma amostra representativa (calcular os erros relativos para cada amostragem).

9. Faa a amostragem por quarteamento e compare com os resultados anteriores fazendo a coleta com as duas medidas de amostragem.

ANEXOS:

Tabela 2: Modelo de Tabela para organizao e apresentao dos resultados

Parte OBS Vermelho Amarelo Laranja Azul Verde Marrom A-1 Nmero total A-2 Total em % A-3 ER (%)

B-4 Mdia % da classe

B-5 Desvio padro

B-6.1 Intervalo 95% conf.

B-6.2 Intervalo 95% conf.

B-7 Intervalo 95% conf.

B-7 Intervalo 95% conf.

C-9.1 ER (copo pequeno) C-9.2 ER (copo grande)

C-10.1 ER (copo pequeno) C-10.2 ER (copo grande)

Tabela 3: Valores de t para 2 intervalos com 95% e 99% de confiana. Nmero de graus de

liberdade. 95 % 99 % 1 12,71 63,66 2 4,30 9,92 3 3,18 5,84 4 2,78 4,60 5 2,57 4,03 6 2,45 3,71 7 2,36 3,50 8 2,31 3,36 9 2,26 3,25

10 2,23 3,17

8 Qumica Analtica V 1 semestre de 2012 Prtica 2: Determinao de cido Actico em Vinagre

1. Objetivos

Utilizar testes estatsticos de hipteses (teste t e teste F) para avaliar o resultado de uma anlise qumica de vinagre.

2. Introduo

Na maioria das situaes encontradas em anlises qumicas, o valor verdadeiro da mdia no pode ser determinado, porque um nmero imenso de medidas (aproximadamente infinito) seria necessrio. Com a estatstica, entretanto, podemos estabelecer um intervalo ao redor de uma mdia amostral, determinada experimentalmente, no qual se espera que a mdia da populao esteja contida com certo grau de probabilidade. Esse intervalo conhecido como o intervalo de confiana (IC) e os limites so chamados limites de confiana.

= x t S N

Em alguns casos, o valor conhecido ( ) representa o valor verdadeiro ou aceito, que se baseia em conhecimento ou experincia prvia. Em outras situaes, o valor conhecido pode ser um valor previsto por uma teoria ou pode ser o valor de referncia que utilizamos para a tomada de decises acerca da presena ou ausncia de um constituinte. Em todos os casos, utilizamos um teste estatstico de hipteses para tirar concluses sobre a mdia da populao e sua proximidade da mdia amostral. Para um nmero pequeno de resultados, usamos um procedimento chamado de Teste t de Student.

- xS Nt =

Muitas vezes torna-se necessrio comparar as varincias (ou desvios padro) de duas populaes. Por exemplo, o Teste t convencional demanda que os desvios padro dos conjuntos de dados, que esto sendo comparados, sejam iguais, isto , que no haja diferena significativa entre eles. Um teste estatstico simples, chamado Teste F, pode ser utilizado para avaliar essa considerao sob a condio de que as populaes sigam uma distribuio normal (gaussiana). O teste F tambm empregado na comparao de mais de duas mdias e na anlise de regresso linear.

F =

SA2

SB2

9 Qumica Analtica V 1 semestre de 2012 3. Procedimento

3.1. Comparao de medidas repetidas (preciso)

a) Preparo da amostra de vinagre

Cada grupo deve preparar 1 amostra de vinagre diluindo 5,00 mL do vinagre 1, com auxlio de uma pipeta volumtrica, em um balo volumtrico de 50,00 mL e completar o volume at a marca de aferio do balo com gua destilada.

b) Titulao volumtrica

Com uma pipeta volumtrica, transfira uma alquota de 3,00 mL da amostra preparada anteriormente para um erlenmeyer de 125 mL e dilua aproximadamente a soluo at 50 mL com gua destilada. Adicione 2 gotas de indicador fenolftalena e titule a soluo cuidadosamente com a soluo padronizada de NaOH ~ 0,10 mol/L at o aparecimento de uma leve colorao rsea, que persista por 30 segundos. Anote o volume gasto. Repita o procedimento para mais 4 replicatas (Tabela 1).

10 Qumica Analtica V 1 semestre de 2012 Tabela 1 - Comparao dos teores de cido actico (% m/v) obtidos pelo Grupo com o valor declarado no rtulo da amostra de vinagre.

Replicatas VNaOH gasto (mL) % m/V

cido actico 1 2 3 4 5

Mdia --- Desvio padro --- Valor esperado ---

3.2. Comparao de mdias de dados em pares

a) Preparo das amostras Transferir 5,00 mL de cada amostra de vinagre com auxlio de uma pipeta volumtrica, para um balo volumtrico de 50,0 mL e completar o volume at a marca de aferio do balo com gua destilada.

b) Titulao volumtrica Transferir uma alquota de 3,0 mL das amostras preparadas anteriormente, com o auxlio de uma pipeta volumtrica, para cada erlenmeyer, adicionar aproximadamente 50 mL de gua destilada e 2 gotas de indicador fenolftalena em cada erlenmeyer. Cada mistura cuidadosamente titulada com soluo padronizada de NaOH ~ 0,10 mol/L at o aparecimento de uma leve colorao rsea, que persista por 30 segundos. Anote o volume gasto.

Tabela 2 Comparao dos resultados dos teores de cido actico (% m/v) obtidos pelo seu Grupo com aqueles obtidos por outro Grupo para a anlise das diferentes amostras de vinagre.

Amostra Grupo Outro grupo D

(%m/V(A) - % m/V(B))

VNaOH gasto (mL)

% m/V cido actico

VNaOH gasto (mL)

% m/V cido actico

Vinagre 1 Vinagre 2 Vinagre 3 Vinagre 4 Vinagre 5

Mdia da diferena --- --- --- --- Desvio padro da

diferena --- --- --- ---

4. Relatrio

a) Para o procedimento 3.1 compare o valor determinado com o estipulado pelo fabricante (rtulo) empregando o Teste t mais adequado; verifique se os resultados experimentais so ou no diferentes do esperado, num nvel de 95 % de confiana. b) Ainda para o procedimento 3.1 determine o intervalo de confiana para as mdias obtidas pelo grupo num nvel de 95 % de confiana.

11 Qumica Analtica V 1 semestre de 2012 c) Para o procedimento 3.2 faa o teste t pareado e verifique se os resultados experimentais do grupo A so ou no diferentes do grupo B, num nvel de 95 % de confiana.

t pareado = (mdia diferena) / (S diferena / N )


ESPECTROFOTOMETRIA

Prtica 3: Determinao espectrofotomtrica de cido acetilsaliclico em formulaes farmacuticas usando curva de calibrao

1. Introduo Quando um feixe de radiao monocromtica incide sobre um meio homogneo, parte absorvida

e parte transmitida. possvel controlar outros fenmenos que ocorrem para que no interfiram na medida analtica. Os princpios sobre os quais se baseiam as medidas analticas quantitativas so definidos pelas leis de Lambert e de Beer, que combinadas, so expressas na equao:

A = . b . C Onde a grandeza A representa Absorbncia, o coeficiente de absortividade molar, b o trajeto ptico e C a concentrao, em mol L-1. Pode-se relacionar a Absorbncia, A, com outra grandeza, a transmitncia, T, pela expresso:

A = - log10T

O cido acetil-o-saliclico (AAS) pode ser seletivamente determinado em formulaes farmacuticas fazendo-se a complexao de seu produto de hidrlise, cido o-saliclico, com Fe3+. Outros constituintes de analgsicos tais como paracetamol, cafena e fenacetina no reagem e, portanto, no apresentam interferncia.

2. Procedimento

2.1. Preparo das solues padro a) Preparar um branco de referncia (soluo 1) e a partir de uma soluo padro de cido saliclico 3,00 g/L preparar uma srie de 6 solues padro (2 a 7), em tubos de ensaio, de acordo com a Tabela 1:

Tabela 1: Curva analtica para determinao do AAS em medicamentos Soluo Volume gua

deionizada (mL)

Volume cido acetil saliclico (mL)

Volume H2SO4 diludo (mL) *

1 (Branco) 5,00 0 9,00 2 4,50 0,50 9,00 3 4,00 1,00 9,00 4 3,00 2,00 9,00 5 2,00 3,00 9,00 6 1,00 4,00 9,00 7 0 5,00 9,00


* H2SO4 diludo: 15 mL de H2S04 concentrado diludo para 1 L com H2O deionizada

b) Aquecer as solues, juntamente com a amostra, em um banho de gua fervente (ebulio) durante 15 minutos. Esfriar as solues e adicionar 1,00 mL da soluo de Fe3+ (0,6 mol L-1 de FeCl3 em H2SO4 1,3 mol L-1) em cada tubo.

2.2. Obteno do espectro de absoro do complexo Fe(Sal)3 Pode-se utilizar, por exemplo, a soluo 5. Enche-se uma cubeta com esta soluo e outra com a

soluo de referncia (branco). Em seguida, deve-se registrar o espectro (Absorbncia x (nm)) na faixa de 460-600 nm (resoluo de 20 nm). Assinalar, no espectro, o comprimento de onda de mxima absoro.

Tabela 2 - Seleo do mx absoro do complexo (nm) 460 480 500 520 540 560 580 600 Absorbncia

2.3. Obteno da curva analtica do complexo Ajusta-se no espectrofotmetro o comprimento de onda de mxima absoro encontrado atravs do espectro de absoro. Medir a absorbncia das solues, zerando o equipamento com a soluo de referncia (branco). Traar o grfico da curva analtica, colocando os valores de absorbncia no eixo das ordenadas (Y) e as correspondentes concentraes do AAS (mol L-1) no eixo das abscissas (X).

Tabela 3 - Medidas de absorbncia das solues padro para obteno da curva analtica do complexo Soluo 1 2 3 4 5 6 7 [AAS] / mol L-1 Absorbncia

2.4. Determinao da concentrao de cido acetilsaliclico em comprimidos

a) Preparo da amostra Pesar um comprimido de aspirina e anotar a massa. Em um bquer (200 mL) dissolver o comprimido em aproximadamente 150 mL de gua deionizada e aquecer na temperatura de ebulio, durante 15 minutos, para dissoluo completa. Filtrar a soluo fria, em um balo volumtrico de 200,00 mL, desprezando o resduo. Completar o volume do balo, com gua deionizada, at a marca de aferio. Pipetar alquota de 3,00 mL da soluo para um tubo de ensaio, adicionar 2,00 ml de gua deionizada, 9,00 mL da soluo de H2SO4 diludo e aquecer em banho fervente por 15 minutos (juntamente com a curva analtica). Esfriar a amostra e adicionar 1,00 mL da soluo de Fe 3+ (0,6 mol/L de FeCl3 em H2SO4 1,3 mol/L). Faa 2 replicatas da sua amostra.

b) Medida da absorbncia da soluo de amostra Medir a absorbncia das solues da amostra no comprimento de onda de mxima absoro, zerando o equipamento com a soluo de referncia. Calcular a massa e a percentagem do princpio ativo no comprimido analisado.

3. Relatrio a) Regresso linear: mostre a curva de calibrao obtida e a equao da reta, com o coeficiente de correlao (r2). b) Determine a concentrao de AAS na soluo de amostra preparada em mol L-1, a massa (mg) do AAS contida no comprimido e calcule a % m/m de princpio ativo no comprimido. c) Calcule o erro relativo da anlise com relao ao valor do princpio ativo fornecido pelo fabricante e comente.

14 Qumica Analtica V 1 semestre de 2012 d) Calcule o limite de deteco (LD) e o limite de quantificao (LQ) do mtodo baseado em parmetros da curva analtica. Qual a importncia da determinao do LD e LQ?

15 Qumica Analtica V 1 semestre de 2012 Prtica 4: Determinao espectrofotomtrica de cido acetilsaliclico em formulaes farmacuticas usando curva de calibrao com adio de padro

1. Procedimento

1.1 Preparo das solues padro Pipetar 2,00 mL (pipeta volumtrica) da amostra (preparada conforme item 2.4a, da Prtica 3)

para cada um dos 6 tubos enumerados de 1 a 6. A seguir proceder da seguinte maneira: em cada tubo contendo 2,0 mL da amostra, adicionar o volume da soluo padro de cido saliclico 3,00 g/L, gua deionizada e H2SO4 diludo conforme esquematizado na Tabela 1.

Tabela 1: Curva analtica com adio de padro para determinao de AAS. Soluo Volume (mL)

amostra Volume (mL)

cido acetil saliclico Volume (mL)

H2O deionizada Volume (mL)

H2SO4 diluido* branco 0 0 5,50 9,00

1 2,00 0 3,50 9,00 2 2,00 1,00 2,50 9,00 3 2,00 1,50 2,00 9,00 4 2,00 2,00 1,50 9,00 5 2,00 2,50 1,00 9,00 6 2,00 3,00 0,50 9,00

(*) 15 mL do H2SO4 concentrado diludo para 1 L com H2O deionizada.

Aquecer as solues em um banho de gua fervente (em ebulio) durante 15 minutos, esfriar e adicionar 1 mL da soluo de Fe3+.

2.2. Obteno da curva analtica do Complexo a) Ajustar no espectrofotmetro o comprimento de onda de mxima absoro para o complexo cido saliclco - Fe (encontrado na aula anterior).

b) Utilizando a soluo contendo o branco (T= 100% ou A= 0) medir a Absorbncia das solues 1, 2, 3, 4, 5 e 6. Anotar os valores de Absorbncia lidos.

c) Construir, no Excel, o grfico da curva analtica com adio de padro. (Absorbncia versus Concentrao AAS adicionada)

d) Calcular a concentrao de cido acetil salcilico na amostra utilizando a equao da reta obtida da curva de calibrao com adio de padro e comparar com o valor encontrado na aula anterior.

16 Qumica Analtica V 1 semestre de 2012 Prtica 5: Titulao fotomtrica - dosagem de Ferro (III) com EDTA

1. Introduo

O ponto final em uma titulao espectrofotomtrica avaliado a partir dos dados de absorbncia da soluo. Como esse tipo de titulao conduzido num recipiente para o qual o caminho ptico constante, a absorbncia proporcional concentrao. Logo, numa titulao onde o titulante, o reagente ou o produto absorve radiao, um grfico de absorvncia versus volume de titulante adicionado consistir, se a reao for completa, em duas retas que se interceptam no ponto final. A forma da curva depende das propriedades pticas do reagente, titulante e produtos da radiao no comprimento de onda utilizado.

2. Procedimento

a) Preparo da amostra

Num bquer adicione 2,0 mL de soluo de amostra de Fe+3, 10 mL de soluo de cido actico 2,50 mol L-1 (pH ~ 4,0), 5 mL de gua destilada e 25 mL de cido saliclico 0,50%. Pipetar uma alquota de 5,00 mL desta soluo, transferir para um bquer de 100,00 mL e completar com gua destilada. b) Leitura da absorvncia Efetuar a leitura em 520 nm de uma alquota da soluo de amostra, em diferentes volumes de titulante (EDTA ~ 0,05 mol L-1) adicionado, conforme previsto na Tabela 1.

Tabela 1 - Dados experimentais obtidos para titulao.

VEDTA (mL) Abs VEDTA (mL) Abs 0 1,9 0,2 2,0 0,4 2,1 0,6 2,2 0,8 2,3 1,0 2,4 1,2 2,5 1,4 2,6 1,5 2,7 1,6 2,8 1,7 2,9 1,8 3,0

3. Relatrio

a) Construir a curva de titulao e determinar o ponto de equivalncia. b) Calcular a concentrao em mol/L de Fe (III) na amostra.

17 Qumica Analtica V 1 semestre de 2012 Prtica 6: Estudo espectrofotomtrico de uma mistura

1. Introduo

Quando uma soluo contm mais de um composto absorvente, admite-se que as vrias espcies comportam-se independentemente uma das outras e que a absorbncia total da soluo, para um dado comprimento de onda, a soma das absorbncias dos compostos individuais. Nisso se baseia a anlise de misturas de componentes possuindo curvas de absorbncia sobrepostas, com a determinao simultnea dos componentes individuais da mistura.

O caso mais simples o de um sistema contendo duas espcies de absoro de dois componentes, L e M, bem como o espectro de absoro da mistura. Como as curvas de absoro dos dois componentes se sobrepem em toda a faixa espectral considerada, a absorbncia total, para qualquer comprimento de onda, a soma das absorbncias dos componentes L e M. Ento, para dois comprimentos de onda A1 e A2, ter-se-o as seguintes equaes, respectivamente:

Assim a lei de BEER para misturas com mais de uma espcie colorida pode ser aplicada em determinado comprimento de onda, tendo assim a propriedade da ADITIVIDADE.

2. Procedimento

2.1 Espectros de absorvncia das espcies isoladas e da mistura

a) Prepare 50,00 mL de uma soluo 2 x 1O-4 mol/L de KMnO4 a partir da soluo estoque de KMn04 ~ 1,8 10-2 mol/L em H2SO4 (verificar concentrao exata no rtulo do frasco).

b) Prepare 50,00 mL de uma soluo 2 x 1O-3 mol/L de K2Cr2O7 a partir da soluo estoque de K2Cr2O7 ~ 1,8 10-1 mol/L em H2SO4, (verificar concentrao exata no rtulo do frasco).

c) Prepare 50,00 mL de uma soluo contendo 2 x 1O-4 mol/L de KMn04 e 2 x 1O-3 mol/L de K2Cr2O7.

d) Obtenha no espectrofotmetro espectros das solues a, b e c usando um branco como referncia, na faixa visvel de 420 - 600 nm (com resoluo de 20 nm) e complete a Tabela 1.

A1 = L1 b CL + M1 b CM A2 = L2 b CL + M2 b CM

Sendo: A= absorbncia b = caminho tico = absortividade molar C = concentrao (mol/L)


Tabela 1: Seleo do mxima absoro para KMnO4, K2Cr2O7 e para a mistura. (nm) 400 420 440 460 480 500 520 540 560 A (KMnO4) A (K2Cr2O7) A (mistura)

2.2 Anlise espectrofotomtrica simultnea de uma mistura contendo Cr2O72- e MnO4-

a) Usando bales de 50,00 mL prepare 5 padres de KMnO4 e K2Cr2O7, separadamente, a partir das solues estoque KMnO4 e K2Cr2O7, respectivamente. Para o KMnO4 a faixa de concentrao vai de 0,75 a 6,0 x 10-4 mol/L e para o K2Cr2O7 de 5 a 25x 10-4 mol/L. Prepare um ensaio em branco para cada curva de calibrao.

Tabela 2: Concentraes de KMnO4 e K2Cr2O7 nas curvas de calibrao e alquotas das solues estoque. Soluo padro

KMnO4 K2Cr2O7 Alquota (mL) [KMnO4]

(mol/L) Alquota (mL) [K2Cr2O7]

(mol/L) 1 (branco) --- 0 --- 0 2 0,20 1,50 3 0,45 3,00 4 0,90 4,50 5 1,35 6,00 6 1,80 7,50

b) Tome uma alquota de 2,00 mL da amostra (considerar a mistura preparada no item 2.1C) e transfira para um balo volumtrico de 10,00 mL. Complete o balo com gua deionizada. Faa duas solues iguais (replicata).

c) Obter leituras no espectrofotmetro das curvas analticas para o KMnO4, para o K2Cr2O7 e para a amostra nos dois comprimentos de onda encontrados nos espectros de absoro (item 2) e preencha a Tabela 3.

Tabela 3: Absorbncias das solues padro para o clculo das constantes e absorbncia da soluo de amostra nos mesmos comprimentos de onda.

Soluo padro Padres de MnO4- Padres de Cr2O72- mx abs (MnO4-

)

mx abs (Cr2O72-)

mx abs (MnO4-)

mx abs

(Cr2O72-) Branco

1 2 3 4 5 6

AMOSTRA -1 AMOSTRA -2


d) Determine a concentrao de MnO4- e Cr2O72- na amostra expressando a mdia com o desvio padro obtido.


ESPECTROMETRIA ATMICA

Prtica 7: Determinao Simultnea de Sdio e Potssio em Bebida

1. Instrues gerais para uso do fotmetro de chama

a) Ligar o fotmetro na tomada (verificar voltagem correta); b) Ligar o compressor; c) Colocar o capilar em gua deionizada e aguardar a formao do aerossol; d) Ligar a vlvula de gs; e) Ligar o equipamento no boto LIGA; f) Clicar em ENTRA e acionar a ignio; g) Regular o fluxo de gs at que os 10 cones azuis da chama se tornem ntidos; h) Aguardar a estabilizao do equipamento.

2. Procedimento

2.1. Preparo das solues padro de Na+, K+, utilizando Li+ como padro interno

A partir das solues padro estoque de 100 mg L-1 de K+, Na+ e Li+ preparar uma srie de 6 solues padro, de acordo com a Tabela 1:

Tabela 1: Preparo da curva analtica com padronizao interna para Na+ e K+

Padro Volume (mL) Li + 100mg L-1

Volume (mL) Na+ 100mg L-1

Volume (mL) K+ 100mg L-1

Volume Final (mL)

Concentrao Final Li + mg L-1

Na+ mg L-1

K+ mg L-1

1 2,50 2,50 0,50 50,00 5,00 5,00 1,00 2 2,50 5,00 1,50 50,00 5,00 10,0 3,00 3 2,50 7,50 2,50 50,00 5,00 15,0 5,00 4 2,50 10,00 3,50 50,00 5,00 20,0 7,00 5 2,50 12,50 4,50 50,00 5,00 25,0 9,00 6 2,50 15,00 5,50 50,00 5,00 30,0 11,0

2.2. Preparo da amostra

Aps agitar, transferir 1,00 mL da amostra para um balo volumtrico de 50,00 mL, acrescentar 2,50 mL da soluo do padro interno (Li+ 100mg L-1) e completar o volume com gua deionizada at a marca de aferio do balo. Realizar o procedimento em duplicata.

2.3. Calibrao do fotmetro

Aps a estabilizao do equipamento, verificar se o equipamento est calibrado para o Na+ na faixa de 5,00 a 30,0 mg L-1, para K+ na faixa de 3,00 a 11,0 mg L-1 e para o Li em 5,00 mg L-1. Caso no esteja, efetuar a calibrao.

2.4. Leitura das solues padro

Aps a calibrao, se necessrio, realizar a leitura das solues padro e da amostra, completando a Tabela 2.


Tabela 2: Concentraes terica e lida experimentalmente para cada soluo padro e amostra Soluo [Na+] terica [Na+] lida [K+] terica [K+] lida [Li+] terica [Li+] lida 1 5,0 1,00 5,0 2 10,0 3,00 5,0 3 15,0 5,00 5,0 4 20,0 7,00 5,0 5 25,0 9,00 5,0 6 30,0 11,0 5,0 Amostra 1 --- --- 5,0 Amostra 2 --- --- 5,0

OBS: Ao fim do experimento: deixe passar gua deionizada pelo queimador por 5 minutos, fechar o bujo, a vlvula de gs no fotmetro e somente depois, desligar o compressor e o equipamento.

3. Relatrio

a) Construir uma curva da [Na+] terica/[Li+] terica versus [Na+] lida/[Li+] lida.

b) Construir uma curva da [K+] terica/[Li+] terica versus [K+] lida/[Li+] lida.

c) Calcular a concentrao terica de Na+ e K+ na amostra atravs das equaes de reta obtidas para as curvas analticas. d) Calcular o desvio padro e o desvio padro relativo para as concentraes. e) Calcular o erro relativo entre as concentraes de Na+ e K+ calculadas no item c e a concentraes fornecidas pelo fabricante. Comentar os resultados obtidos.


MTODOS DE SEPARAO

Prtica 8: Determinao da Razo de Distribuio (D) e do Coeficiente de Disttibuio (K) do Iodo em Diferentes Solventes

1. Introduo

O iodo molecular apenas levemente dissolvido em gua (1,3 x 10-3 moL/L 20C), mas sua solubilidade aumentada pela complexao com iodeto.

I2 (aq) + I (aq) I3 (aq) Kf = 7 x 102

O coeficiente de distribuio fornece informao quanto ao particionamento de uma substncia dissolvida entre duas fases lquidas. A razo de distribuio fornece informao quanto distribuio de uma espcie entre as duas fases, sendo utilizado quando se trata de uma espcie que tem mais de uma forma qumica.

2. Procedimento:

Ligar a capela e transferir para o funil de separao 5,00 mL da soluo de iodo, utilizando pipeta volumtrica. Adicionar 10 mL de solvente (ter, diclorometano ou tetracloreto de carbono), utilizando uma pipeta volumtrica. Na capela, agitar o funil para que as fases entrem em contato, tomando cuidado com a tampa e abrindo a torneira algumas vezes para eliminao do excesso do gs. Depois disso, deixar o funil em repouso para separao das fases. Enquanto ocorre a separao, proceder titulao de 5,00 mL da soluo de iodo para a eterminao da concentrao total (CT) com tiossulfato de sdio ~ 0,100 mol/L (verificar a concentrao exata), usando amido com indicador (~ 10 gotas). Aps a separao, retirar a fase aquosa (que nem sempre ser a de baixo) e titular para determinao da concentrao de iodo na fase aquosa. A partir dos valores de D (razo de distribuio) obtidos experimentalmente, calcular K (coeficiente de distribuio) para cada um dos solventes.

Dados: [I ] = 0,06 moL/L

I2 (aq) + 2S2O3 2- 2 I- (aq) + S4O6 2-

D = Concentrao total na fase orgnica

Concentrao total na fase aquosa CT Caq

Caq =

D = K 1 + Kf [I ]

23 Qumica Analtica V 1 semestre de 2012 Pratica 9: Estudo da eficincia de separao de uma mistura de Fe (III), Ni (II) e Co (II)

1. Aplicao da Cromatografia de Partio sobre Papel

a) (Se no estiver pronto) Preparar solues padro de Ferro (III), cobalto (II) e nquel (II), em concentrao aproximada de 0,01 g do cloreto correspondente por mL de HCl 6 mol/L.

b) Cortar uma tira de papel Whatman n 1 para cromatografia, de aproximadamente 17 cm de altura.

c) Picotar as bordas da extremidade inferior do papel, marcando com um lpis a linha de origem.

d) Com um tubo capilar, depositar, em duas tiras a amostra e os padres, isto fazer uma duplicata. Colocar em uma cuba previamente saturada com um sistema de solventes formado por: 8 partes de HCl 6 mol/L e 87 partes de acetona e gua o suficiente para perfazer 100 volumes.

e) Tampar a cuba e deixar desenvolver a cromatografia por 30 minutos.

f) Medir imediatamente a distncia percorrida pela fase mvel e, depois, secar temperatura ambiente por 5 minutos. Revelar uma das replicatas com NH4SCNsat/acetona o ferro, cobalto e amostra, e revelar a outra replicata com a soluo amoniacal de dimetilglioxima o nquel e a amostra. Se necessrio, expor a tira a vapores de amnia. Aps cada revelao medir a distncia percorrida pelo soluto e preencher a Tabela 1.

Tabela 1: Distncias percorridas pelos soluto e solvente para os padres e amostras. Distncia percorrida pelo

soluto Distncia percorrida pelo

solvente Padro Fe

Co Ni

Amostra Fe Co Ni

2. Relatrio

a) Calcular o fator de reteno (Rf) para cada padro. b) Calcular o fator de reteno (Rf) para cada soluto na amostra. c) Concluir que ons compem a sua amostra. d) Comente como a cromatografia em papel pode ser usada em anlises qualitativas.

24 Qumica Analtica V 1 semestre de 2012 Prtica 10: Estudo da eficincia de uma resina de troca inica

1. Preparo da Coluna para Troca lnica

a) Vedar a extremidade inferior de uma coluna (bureta) de 25 mL, com l de vidro e medir, usando rgua comum, uma altura prxima a 20 cm a partir da vedao.

b) Inclinar a coluna, ligeiramente e introduzir a mistura pastosa da resina em HCL 6 mol/L de forma que a quantidade de resina alcance a marcao de 20 cm, na bureta. Para isso, o excesso do lquido na mistura pastosa deve ser retirado abrindo-se a torneira da bureta.

c) Vedar a extremidade superior com algodo e adicionar gua destilada at que o excesso de cido seja removido. Para verificar o pH do eluato (lquido que sai da coluna) usar papel tornassol azul (fica rosa em pH cido e se mantm azul em pH alcalino). Em seguida, manter uma pequena quantidade de gua na parte superior da resina de modo a evitar a formao de bolhas, no leito da resina.

2. Determinao da eficincia da coluna empregando uma soluo de NaCl ~ 2,85 mol/L

a) Tomar 1,00 mL da soluo de NaCl 2,85 mol/L e transferir para o interior da coluna. Adicionar gua destilada continuamente, eluindo a amostra (no permitir que a parte superior da resina resseque).

b) Recolher o cido formado pela troca (Na+ H+) em um bquer, testando de vez em quando, uma gota com papel indicador de pH.

c) Quando no houver mais formao de cido, interromper a sada da coluna e transfira o eluato para um balo volumtrico de 50,00 ou 100,00 mL, completando o volume com gua destilada.

d) Tomar uma alquota de 10,00 mL da soluo do cido e titular com NaOH ~0,100 mol/L, usando fenolftalena como indicador at o aparecimento da colorao rosa, que persista por 30 segundos.

3. Relatrio

a) Calcular a concentrao de HCl liberado pela resina na soluo diluda (alquota titulada). b) Calcular a concentrao de Na+ trocado pela resina. c) Calcular a eficincia da coluna.


ELETROANALTICA

Prtica 11: Determinao Potenciomtrica de cido Fosfrico em Biotnico Fontoura

1. Procedimento

1.1. Calibrao do Eletrodo de Vidro a. Ligar o pHmetro e a aguardar 10 min para estabilizao; b. Lavar o eletrodo de vidro com gua destilada e secar com papel absorvente; c. Selecionar o modo de calibrao (cal); d. Mergulhar o eletrodo na soluo tampo pH 4,01 e aguardar a estabilizao; e. Lavar o eletrodo de vidro com gua destilada e secar com papel absorvente; f. Mergulhar o eletrodo na soluo tampo pH 7,00 e aguardar a estabilizao; g. Lavar o eletrodo de vidro com gua destilada e secar com papel absorvente.

1.2. Preparo da Amostra Pipetar 10 mL da amostra de Biotnico Fontoura num bquer de 250 mL, contendo uma barrinha magntica, e adicionar aproximadamente 175 mL de gua destilada. Colocar o bquer sobre o agitador magntico, montar o eletrodo de vidro de modo a ficar prximo ao fundo do bquer, sem tocar na barrinha. Verifique se a quantidade de gua foi suficiente para cobrir a membrana de juno lquida e caso no tenha sido, adicionar um pouco mais de gua.

1.3. Titulao Potenciomtrica a) Medir o pH inicial e titular com a soluo de NaOH padronizada ~ 0,250 mol L-1 (verificar a concentrao exata). Medir o pH do titulado aps cada incremento de base, preenchendo a Tabela 1.

Tabela 1: Medidas do pH durante a titulao para a construo da curva pH x V NaOH. VNaOH (mL)

pH VNaOH (mL)

pH VNaOH (mL)

pH

0 1,9 3,6 0,2 2,0 3,8 0,4 2,1 3,9 0,6 2,2 4,0 0,8 2,4 4,1 1,0 2,6 4,2 1,2 2,8 4,4 1,4 3,0 4,6 1,6 3,2 4,8 1,8 3,4 5,0

b) Lavar o eletrodo e guard-lo no compartimento contendo soluo de KCl.

2. Relatrio

a. Construir o grfico pH versus volume de titulante; b. Calcular a 1 e a 2 derivadas, e construir um grfico de 1 e 2 derivada versus volume de titulante; c. Determinar o 1 e o 2 pontos de equivalncia para a titulao utilizando as derivadas 1 e 2;

26 Qumica Analtica V 1 semestre de 2012 d. Calcular a concentrao de cido fosfrico no Biotnico Fontoura, em mol L-1 e em mg L-1, escolhendo uma das derivadas como base de clculo e empregando tanto o 1 quanto o 2 ponto de equivalncia. e. Calcular o erro relativo para as concentraes obtidas em d e comentar se houve diferena significativa entre o uso do 1 e do 2 ponto de equivalncia.

Documents

Apostila-Química-Analitica-V_1sem-20121.pdf