Qumica AnalticaDefiniotcnicas de identificao e/ou quantificao de espcies qumicas

ClassificaoAnlise Qualitativa: Quem?Anlise Quantitativa: Quanto?

Mtodos de anlise qualitativaEnsaios que permitem:identificao dos elementos/condies

Ex: Fenolftalena - indicador de pH: incolor em meio cido rosa em meio bsicoEx: Turvao de soluo de prata frente ao cloreto

Mtodos de anlise quantitativaIdentifica quantidade

Analito: espcie qumica de interesseEx: Teor de ferro na gua do mar

Amostra: matriz analisadaEx: gua do mar

Classificao dos mtodos analticosMtodos clssicosVolumetria ou titrimetriaGravimetria

Mtodos instrumentaisEltricospticos

CromatografiaSeparao e determinao

Etapas do processo analtico1 Problema analtico: hiptese 2 Seleo dos mtodos de campo e laboratrio3 Amostragem do material: - draga vs. core vs mergulho - preservao - condicionamento4 Processamento da amostra: secagem, moagem,etc...5 Sobulibilizao da amostra, pre-concentracao, digesto6 Determinao/ medida6 Processamento de dados e avaliao estatstica7 - Divulgao dos resultados

Medida da quantidade da amostraAmostra slida < 1,0g ou gAmostra lquida mL ou L

Multiplicidade da amostraAmostras simplesAmostras duplicadasAmostras triplicadas

Dissoluo da amostraExtrao gua ou Solventes OrgnicosAtaque com cidos e Agentes Oxidantes Abertura midaFuso com Sais Abertura seca

Escolha do mtodo analticoQuantidade de amostra disponvelQuantidade relativa do componente desejado Exatido requeridaComposio qumica da amostraNmero de amostras a analisarRecursos disponveis

Quantidades aproximadas dos constituintes de uma amostra

MEDIDAS EM QUMICA ANALTICAMol a quantidade de uma espcie qumica que contm 6,02x1023 partculas (tomos, molculas, ons, eltrons, etc).Massa Molar (M ou MM)A massa em g de 1 mol da espcie qumica.Massa molar atmica Peso atmicoEx: 1 mol de H = 1,0079g de H, 1 mol de Fe = 55,847g de FeMassa molar molecular Peso Molecular e Peso FrmulaEx: 1 mol de CO2 = 44,01 g de CO2 1 mol de H2O = 18,0158g de H2O

Concentrao da soluoConcentrao Molar (Molaridade)Concentrao da soluo expressa em mols do soluto por litros do solvente. Soluo 1 molar = 1 mol da substncia / 1L de soluo ou 1 molar = 1 mmol da substncia / 1 mL de soluo

DensidadeDensidade = massa da substncia / volumeUnidades: (g/mL) ou (g/cm3) ou (kg/L)Expresses de resultados analticos:Amostras slidas: Relao m/ m % analito = massa (g) analito x 100 massa (g) amostraAmostras lquidas: Relao m/v% analito = massa (g) analito x 100 volume (mL) amostra Relao v/v% analito = volume (mL) analito x 100 volume (mL) amostra

Fator de diluioFator de correo da concentrao da soluo aps a sua diluio.

Algumas unidades fsicas de massa e volume:

Unidades comuns para expressar concentraes traos de analito:

Algarismos significativos Representam os nmeros de dgitos necessrios para expressar os resultados de uma medida. Ex.: 0,032g; 0,1000N; 0,2080g; 3,50mLOs valores que resultam de observaes devem ser registrados com apenas 1 algarismo duvidoso. Ex.: 1g 1,0g 1,05g 1,053g 1,0539g

Algarismos significativosO dgito 0 (zero) pode ser parte significante de uma medida. Exemplos:0,261 3 algarismos significativos90,7 3 algarismos significativos800,0 4 algarismos significativos0,0670 3 algarismos significativos9,3660 x 105 5 algarismos significativos

Arredondamento de nmerosAvalia-se o algarismo duvidoso:Se maior que 5 + 1 unidadeSe menor que 5 mantm o nmeroSe igual a 5 Impar = + 1 unidade Par = mantm o nmeroEx.:9,47 = 9,59,43 = 9,49,45 = 9,49,35 = 9,4

Exatido e preciso de uma medida Exatido:grau de concordncia entre o valor achado e o valor verdadeiro (ou o mais provvel)

Preciso:grau de concordncia entre medidas repetidas de uma quantidade. Exprime a reprodutibilidade de uma srie de medidas.

ABCD

Teoria dos ErrosErros determinados:

Erros operacionais e erros pessoais. Ex.: perdas mecnicas de materiais nas diversas etapas da anlise; observao de mudana de cor, em uma titulao visual; erros matemticos nos clculos.

Erros instrumentais e erros de reagente. Ex.: falhas ou defeitos nos aparelhos; aparelhos mal calibrados; uso de reagentes contendo impurezas.

Erros de mtodo (mtodo analtico). Ex.: reaes laterais e incompletas.

Teoria dos ErrosErros indeterminados:Refletem pequeninas diferenas entre os valores experimentais de uma srie de medidas (nmeros de observaes). Esses erros no podem ser evitados.Leis matemticas de probabilidade podem ser usadas para tratar os valores de uma srie de medidas. Os erros indeterminados tendem a seguir uma distribuio normal (ou curva gaussiana).

Distribuio Normal

Mediana e Mdia AritmticaMediana:Num conjunto disposto em ordem de grandeza, o valor acima e abaixo do qual h um mesmo nmero de casosMdia Aritmtica:O quociente da soma de x valores por N elementos.Exemplo:Resultados da anlise da acidez total do vinagre:4,62%; 4,68% e 4,59%Mediana = 4,62%Mdia Aritmtica = 4,63%

Modos de expressar a exatidoErro Absoluto

Erro relativo

Ex.: O resultado de uma anlise 36,97g. O valor aceito (valor verdadeiro) para a mesma anlise 37,06g. Calcular o erro relativo.

Desvio padroExpressa a preciso de uma srie de medidas (nmero observaes).s - desvio padro estimado de um conjunto finito de valores experimentais, para N 30,(N 1) - graus de liberdade,X - mdia estimada (mdia aritmtica),m - valor experimental individual em uma srie de medidas (nmero de observaes).

Desvio padroDesvio padro relativo (DPR% ou RSD%) ou Coeficiente de Variao (CV)

Limite de confiana (LC) ou Intervalo de confiana (IC).t parmetro estatstico que depende do nvel de confiana usado e N-1 graus de liberdade; os valores de t encontram-se tabelados.

Rejeio de resultadosUsamos o teste Q para rejeitar valores grosseiros em uma srie de medidas Qexp comparado com Qcrit (valores crticos para o quociente Q de rejeio; encontram-se tabelados).Se Qexp > Qcrit rejeitar o valor suspeito; caso contrrio reter o valor.

Carta de controle um grfico seqencial com algum critrio de qualidade. Mostra os limites estatsticos de variaes que so permitidos, para os valores obtidos experimentalmente.

Limite de controle superior (LCS ou UCL)

Limite de controle inferior (LCI ou LCL)

Carta de controle

ExercciosUm qumico obteve os seguintes dados para o teor de lcool em uma amostra de sangue: % C2H5OH: 0,084; 0,089 e 0,079. Calcular o limite de confiana da mdia ao nvel de 95% , admitindo no se conhecer a preciso do mtodo.A anlise de uma amostra de calcita resultou nas porcentagens de CaO de 55,95; 56,00; 56,04; 56,08 e 56,23. O ltimo valor aparece como grosseiro. Este valor deve ser retido ou rejeitado?

Exerccios:

1. Calcular a massa em gramas em 1 mol de CaSO4.7H2O (M.A.: Ca = 40,08; S = 32,06; O = 15,999; H = 1,0079)2. Calcular o nmero de mols em 500mg de Na2CO3. (M.A.: Na = 22,990; C = 12,011)3. Quantos miligramas esto contidos em 0,250 mmols de Fe2O3? (M.A.: Fe = 55,847)4. Uma soluo preparada pela dissoluo de 1,26g de AgNO3 em um balo volumtrico de 250mL e diludo volume. Calcular a molaridade da soluo de AgNO3. Quantos milimols deste sal foram dissolvidos? M.A.: Ag = 107,87; N = 14,0075. Uma alquota de 5mL de gua do mar foi transferida para um balo volumtrico de 100mL e seu volume completado com gua destilada at a marca. Calcule o fator de diluio aplicado a esta soluo.6. Uma soluo de H2SO4 1mol.L-1 foi diluda em um balo volumtrico. Sabendo que a concentrao do H2SO4 aps a diluio 0,01mol.L-1, calcule o fator de diluio.7. Uma soluo diluda de vinagre (cido actico) teve a sua acidez calculada em 0,427%. Sabendo que a amostra inicial de vinagre foi diluda 10 vezes, calcule a concentrao da amostra antes da diluio.8. 10mL de uma soluo padro de Fe(III) foi diluda, com gua destilada, em um balo volumtrico de 250mL. Calcule o fator de diluio e a concentrao final da soluo de Fe(III) diluda.

Qual o volume de H3PO4 85% (m/m) necessrio para preparar 250 mL de uma soluo de H3PO4 1 mol.L-1. (MM = 98g.mol-1, d = 1,71 g/mL) ?Qual a massa de iodeto de potssio para preparar 2L de uma soluo de KI 10% (m/v)?Qual a massa de CuSO4.5H2O (MM = 249,69 g.mol-1) necessria para preparar 500mL de uma soluo padro de Cu(II) 2,0 g.L-1 (MM = 63,546 g.mol-1)?