VOLUMETRIAVOLUMETRIA

Definição Definição

• É o método de análise química que É o método de análise química que se fundamenta na medição de se fundamenta na medição de volume de uma solução de um volume de uma solução de um reagente necessário e suficiente para reagente necessário e suficiente para efetuar uma determinada reação. A efetuar uma determinada reação. A titulação é uma técnica utilizada em titulação é uma técnica utilizada em volumetria.volumetria.

Como é efetuado?Como é efetuado?

• É efetuado através da técnica de titulação onde É efetuado através da técnica de titulação onde são mais utilizadas em volumetria. são mais utilizadas em volumetria. Em um Em um processo titulante determina-se o volume processo titulante determina-se o volume de uma solução "A" que reage com uma de uma solução "A" que reage com uma outra solução "B" de concentração e outra solução "B" de concentração e volume previamente determinado volume previamente determinado (quando a espécie química a dosar é um (quando a espécie química a dosar é um ácido ou uma base, a volumetria toma o ácido ou uma base, a volumetria toma o nome de volumetria ácida-base, a partir nome de volumetria ácida-base, a partir do volume em A que reagiu com B para do volume em A que reagiu com B para determinar a concentração em A.determinar a concentração em A.

Tipos de VolumetriaTipos de Volumetria

• Volumetria por neutralizaçãoVolumetria por neutralização

• Volumetria por oxirredução Volumetria por oxirredução

• Volumetria por precipitaçãoVolumetria por precipitação

• Volumetria de complexaçãoVolumetria de complexação

Volumetria por Volumetria por NeutralizaçãoNeutralização Volumetria de NeutralizaçãoVolumetria de Neutralização é o ato de é o ato de

determinar a concentração de uma determinar a concentração de uma solução ácida através de uma titulação solução ácida através de uma titulação com uma solução básica, ou vice-versa.com uma solução básica, ou vice-versa.

Exemplo:Exemplo:Determinação da concentração de NaOH Determinação da concentração de NaOH (hidróxido de sódio) através de uma solução padrão de (hidróxido de sódio) através de uma solução padrão de H2SO4 (ácido sulfúrico). H2SO4 (ácido sulfúrico).

Ex.: Determinação da Acidez do Etanol e do Vinho Ex.: Determinação da Acidez do Etanol e do Vinho delevedurado.delevedurado.

Volumetria por OxirreduçãoVolumetria por Oxirredução

• As reações de oxirredução são usadas para dosar As reações de oxirredução são usadas para dosar soluções. A análise é realizada através de uma soluções. A análise é realizada através de uma solução redutora e uma solução titulada, por solução redutora e uma solução titulada, por exemplo, pode-se usar uma solução titulada de exemplo, pode-se usar uma solução titulada de permanganato de potássio (KMnO4) para permanganato de potássio (KMnO4) para determinar a concentração de ácido clorídrico em determinar a concentração de ácido clorídrico em determinada solução, neste caso o ácido determinada solução, neste caso o ácido clorídrico funciona como redutor na reação. Nessa clorídrico funciona como redutor na reação. Nessa análise os íons presentes estão em movimento e análise os íons presentes estão em movimento e provocam a oxidação e redução provocam a oxidação e redução simultaneamente. simultaneamente.

• Ex.: Determinação de AR/ART.Ex.: Determinação de AR/ART.

Volumetria por PrecipitaçãoVolumetria por Precipitação

• Neste tipo de análise volumétrica ocorre a Neste tipo de análise volumétrica ocorre a precipitação dos reagentes envolvidos na precipitação dos reagentes envolvidos na reação, as soluções usadas são de sal de prata reação, as soluções usadas são de sal de prata e sal de bário. Um exemplo: quando se usa e sal de bário. Um exemplo: quando se usa como solução-padrão a prata (Ag+) e como como solução-padrão a prata (Ag+) e como solução problema reagentes que contenham solução problema reagentes que contenham os íons Cl- e Br-, o precipitado será um os íons Cl- e Br-, o precipitado será um halogeneto de prata insolúvel (AgBr, AgCl).halogeneto de prata insolúvel (AgBr, AgCl).

Volumetria por Volumetria por ComplexaçãoComplexação

• A TITULOMETRIA COM A TITULOMETRIA COM FORMAÇÃO DE COMPLEXOS OU FORMAÇÃO DE COMPLEXOS OU COMPLEXOMETRIA BASEIA-SE EM COMPLEXOMETRIA BASEIA-SE EM REAÇÕES QUE ENVOLVEM UM REAÇÕES QUE ENVOLVEM UM ÍON METÁLICO E UM AGENTE ÍON METÁLICO E UM AGENTE LIGANTE COM FORMAÇÃO DE UM LIGANTE COM FORMAÇÃO DE UM COMPLEXO SUFICIENTEMENTE COMPLEXO SUFICIENTEMENTE ESTÁVELESTÁVEL . .

Vantagens dos tipos de Vantagens dos tipos de volumetriavolumetria

•Uma das grandes vantagens da Uma das grandes vantagens da titulação é o seu baixo custo e a titulação é o seu baixo custo e a desnecessidade de equipamentos desnecessidade de equipamentos específicos para se realizar a específicos para se realizar a operação, embora haja a operação, embora haja a necessidade de algumas vidrarias necessidade de algumas vidrarias especializadas para resultados mais especializadas para resultados mais precisos. “Vidrarias Calibradas”precisos. “Vidrarias Calibradas”

Solução-padrãoSolução-padrão

• São soluções de concentração rigorosamente São soluções de concentração rigorosamente conhecida, que podem ser preparadas por dois conhecida, que podem ser preparadas por dois processos diferentes, conforme se dispõe ou processos diferentes, conforme se dispõe ou não de uma substância primária ou padrão.não de uma substância primária ou padrão.

• Uma substância primária ou substância-padrão Uma substância primária ou substância-padrão é aquela que apresenta uma características é aquela que apresenta uma características como: um elevado grau de pureza, não ser como: um elevado grau de pureza, não ser higroscópica, ser estável, reagir nas higroscópica, ser estável, reagir nas proporções indicadas pela equação química, proporções indicadas pela equação química, ser bastanteser bastante

solúvel e ter elevada massa molar.solúvel e ter elevada massa molar.

Devem ser de fácil obtenção no mercado a preço razoável Devem ser de fácil obtenção no mercado a preço razoável    Fácil de purificar, secar (110 Fácil de purificar, secar (110 ooC a 120 C a 120 ooC), sem água na composição (de C), sem água na composição (de

hidratação,de cristalização). hidratação,de cristalização).

Inalterável ao ar, o que implica em uma substância não higroscópica, não-Inalterável ao ar, o que implica em uma substância não higroscópica, não-oxidável, estável ao COoxidável, estável ao CO22 atmosférico. Estas características são especialmente atmosférico. Estas características são especialmente importantes quando da pesagem e do armazenamento;importantes quando da pesagem e do armazenamento;

   Deverá ter uma massa molecular elevada pois, deste modo, erros referentes a Deverá ter uma massa molecular elevada pois, deste modo, erros referentes a

manipulação e a aparelhagem serão minimizados ;manipulação e a aparelhagem serão minimizados ;   Deve ser o mais solúvel possível em condições ambiente, um dos grandes Deve ser o mais solúvel possível em condições ambiente, um dos grandes

empecilhos ao uso de aquecimento são as vidrarias volumétricas;empecilhos ao uso de aquecimento são as vidrarias volumétricas;   A reação de entre o padrão e a substância em teste deve ser a mais rápida A reação de entre o padrão e a substância em teste deve ser a mais rápida

possível, ocorrer a temperatura ambiente, e ter estequiometria definida.possível, ocorrer a temperatura ambiente, e ter estequiometria definida.

PADRONIZAÇÃO DE SOLUÇÕES – PADRONIZAÇÃO DE SOLUÇÕES – PADRÃO PRIMÁRIOPADRÃO PRIMÁRIO

A curva de titulação é o gráfico que mostra como a concentração de um dos reagentes varia quando o titulante é adicionado.

O ponto de equivalência da titulação não corresponde obrigatoriamente a uma solução neutra (pH = 7 a 25ºC). O pH no ponto de equivalência depende da força relativa das espécies envolvidas na reação.

Assim: Ácido Forte + Base Forte Sal Neutro + Água (pHeq = 7)

Ácido Forte + Base Fraca Sal Ácido + Água (pHeq < 7)

Ácido Fraco + Base Forte Sal Básico + Água (pHeq > 7)

Assim como existem quatro "tipos" de ácidos e bases, a saberAssim como existem quatro "tipos" de ácidos e bases, a saberÁcidos fortesÁcidos fortesÁcidos fracosÁcidos fracosBases fortesBases fortesBases fracasBases fracas

  Existem quatro sistemas que podem ser genericamente representados Existem quatro sistemas que podem ser genericamente representados

pelos gráficos pelos gráficos pH x volume de titulantepH x volume de titulante..

Observam-se os quatro sistemas titrimétricos, aqui representados por Observam-se os quatro sistemas titrimétricos, aqui representados por gráficos das reações mais importantes de cada sistema.gráficos das reações mais importantes de cada sistema.

50 mL de ácido acético 0,1 M

Indicadores Indicadores

• São compostos orgânicos de alto São compostos orgânicos de alto peso molecular, que se comportam peso molecular, que se comportam em solução aquosa como ácidos em solução aquosa como ácidos fracos(ind.ácidos) ou bases fracas fracos(ind.ácidos) ou bases fracas (ind.básicos) e mudam de cor em (ind.básicos) e mudam de cor em uma faixa muito estreita de pH, uma faixa muito estreita de pH, chamada zona de transição.chamada zona de transição.

Indicadores ÁcidosIndicadores Ácidos: possuem hidrogênio(s) ionizável(eis) na estrutura, quando : possuem hidrogênio(s) ionizável(eis) na estrutura, quando o meio está ácido (pH<7), a molécula de indicador é "forçada" a manter seus o meio está ácido (pH<7), a molécula de indicador é "forçada" a manter seus hidrogênios devido ao efeito do íon comum, nesta situação a molécula está hidrogênios devido ao efeito do íon comum, nesta situação a molécula está neutra. Quando o meio está básico (pH 7), os hidrogênios do indicador são neutra. Quando o meio está básico (pH 7), os hidrogênios do indicador são fortemente atraídos pelos grupos OHfortemente atraídos pelos grupos OH-- (hidroxila) para formarem água, e neste (hidroxila) para formarem água, e neste processo são liberados os ânions do indicador (que possuem coloração processo são liberados os ânions do indicador (que possuem coloração diferente da coloração da molécula).diferente da coloração da molécula).

  

Indicadores Básicos: possuem o grupo ionizável OH- (hidroxila), portanto, em meio alcalino (pH 7) as moléculas do indicador "são mantidas" não-ionizadas, e em meio ácido (pH < 7) os grupos hidroxila são retirados das moléculas do indicador para a formação de água, neste processo são liberados os cátions (de coloração diferente da coloração da molécula).

Passos da análise dos sistemas titulométricos Passos da análise dos sistemas titulométricos para a escolha do indicadorpara a escolha do indicador

Estes passos de análise teórica devem ser executados antes Estes passos de análise teórica devem ser executados antes da análise no laboratório, visto que, a não observância da da análise no laboratório, visto que, a não observância da relação pH do ponto de equivalência/ pH do ponto final relação pH do ponto de equivalência/ pH do ponto final poderá levar a um considerável erro. poderá levar a um considerável erro.

  

Calcular o pH : Calcular o pH :

1.     Antes de iniciar a titulação. 1.     Antes de iniciar a titulação.

2.     Entre o início da adição do titulante e o ponto de 2.     Entre o início da adição do titulante e o ponto de equivalência. equivalência.

3.     No ponto de equivalência. 3.     No ponto de equivalência.

4.     Entre o ponto de equivalência e o final da titulação. 4.     Entre o ponto de equivalência e o final da titulação.

Tipos de IndicadoresTipos de Indicadores

• Papel tornassolPapel tornassol: Esse método é feito através do : Esse método é feito através do papel tornassol vermelho ou azul, este tipo de papel tornassol vermelho ou azul, este tipo de papel ao entrar em contato com uma determinada papel ao entrar em contato com uma determinada solução muda de cor. Exemplo: O papel tornassol solução muda de cor. Exemplo: O papel tornassol azul em presença de uma solução ácida muda da azul em presença de uma solução ácida muda da cor azul para a vermelha. Isso ocorre porque os cor azul para a vermelha. Isso ocorre porque os íons reagem mudando o arranjo dos átomos. O íons reagem mudando o arranjo dos átomos. O papel tornassol vermelho em contato com uma papel tornassol vermelho em contato com uma base muda da cor vermelha para a azul.base muda da cor vermelha para a azul.

Indicadores Ácidos-BaseIndicadores Ácidos-Base

• Indicadores ácido-baseIndicadores ácido-base: podem : podem ser naturais, um bom exemplo é o ser naturais, um bom exemplo é o suco do repolho roxo que pode ser suco do repolho roxo que pode ser preparado de maneira bem simples. preparado de maneira bem simples.

FenolftaleínaFenolftaleína

• Solução de fenolftaleínaSolução de fenolftaleína: Esta solução é um indicador : Esta solução é um indicador sintético que ao se dissolver em água se ioniza originando sintético que ao se dissolver em água se ioniza originando íons. Os íons liberados são H+ e OH- que estabelecem um íons. Os íons liberados são H+ e OH- que estabelecem um equilíbrio em meio aquoso. equilíbrio em meio aquoso. Quando se adiciona fenolftaleína em uma solução incolor, Quando se adiciona fenolftaleína em uma solução incolor, esta ao entrar em contato com uma base ou ácido muda de esta ao entrar em contato com uma base ou ácido muda de cor. Exemplo: se adicionarmos solução de fenolftaleína em cor. Exemplo: se adicionarmos solução de fenolftaleína em um meio ácido ela fica incolor, pois o aumento da um meio ácido ela fica incolor, pois o aumento da concentração de H+ desloca o equilíbrio. Por outro lado, se concentração de H+ desloca o equilíbrio. Por outro lado, se o meio for básico, a solução de fenolftaleína se torna rósea o meio for básico, a solução de fenolftaleína se torna rósea (rosa claro a rosa escuro).(rosa claro a rosa escuro).

Zona de Transição ou Ponto de Zona de Transição ou Ponto de ViragemViragem

• É a variação de um indicador que É a variação de um indicador que corresponde a um meio ácido para a corresponde a um meio ácido para a cor que corresponde a um meio cor que corresponde a um meio básico não é brusca, mas ocorre num básico não é brusca, mas ocorre num certo intervalo de pH.certo intervalo de pH.

Fatores que afetam a Zona de Fatores que afetam a Zona de TransiçãoTransição

• ConcentraçãoConcentração

• TemperaturaTemperatura

• PressãoPressão

• Como esperado, os indicadores, sofrem Como esperado, os indicadores, sofrem influência da temperatura, os ácidos influência da temperatura, os ácidos apresentam relativa grande constância de apresentam relativa grande constância de comportamento, o mesmo não acontecendo comportamento, o mesmo não acontecendo com os indicadores básicos, que com o com os indicadores básicos, que com o aumento da temperatura tendem a perder a aumento da temperatura tendem a perder a sensibilidade aos íons hidrogênio e sensibilidade aos íons hidrogênio e conseqüente deslocamento para valores mais conseqüente deslocamento para valores mais baixos de pH (ou seja, maiores concentrações baixos de pH (ou seja, maiores concentrações de H+ ). Para exemplificar segue tabela de H+ ). Para exemplificar segue tabela comparativa (valores em meio aquoso ).comparativa (valores em meio aquoso ).

Tabela de indicadores de Tabela de indicadores de Ácido-BaseÁcido-Base

A diferença entre o ponto final (observado pela mudança de cor) e A diferença entre o ponto final (observado pela mudança de cor) e o ponto de equivalência é o inevitável o ponto de equivalência é o inevitável erro de titulaçãoerro de titulação. Quanto . Quanto mais perto do pH do ponto de equivalência for a da mudança de mais perto do pH do ponto de equivalência for a da mudança de cor do indicador, menor o erro do indicador ou erro de titulação.cor do indicador, menor o erro do indicador ou erro de titulação.

OBS: Nunca usar mais do que algumas gotas do indicador para uma titulação, pois eles são preparados em soluções ácidas ou básicas, e assim se for utilizado um volume muito grande, ele poderá interferir na análise.

• Bruno Machado de Queiroz 786056Bruno Machado de Queiroz 786056

• Paulo Sérgio 786078Paulo Sérgio 786078

• Leandro Honorato 786077Leandro Honorato 786077

• Marcos Negrizzolo Junior 789222Marcos Negrizzolo Junior 789222

• Welisdei Hulm 786067Welisdei Hulm 786067

• Danilo Henrique 784933Danilo Henrique 784933

• Rafael Castro 789124Rafael Castro 789124