Volumetria de Precipitação
Teoria
Awwe! Seja muito bem vindo ao RespondeAí! Bora conversar sobre Volumetria de Precipitação!
A volumetria de precipitação serve para determinar a concentração de uma substância presente em uma amostra a partir da formação de um precipitado. E como fazermos isso?!
Para a gente entender melhor, vamos imaginar que temos uma amostra de
A gente vai colocar a solução de
Para descobrir sua concentração podemos fazer uma reação de precipitação com o
A solução de
-Mas como a gente sabe que o
Excelente pergunta! Para descobrir o ponto final da titulação adicionamos um indicador, a partir do momento que existe um excesso mínimo do titulante na solução no erlenmeyer, o indicador entra em jogo e reage com esse excesso mudando a cor da solução! 😍
Nesse momento a gente para de adicionar o
Se conhecemos o volume de
Na volumetria de precipitação essa reação tem como resultado um precipitado insolúvel, como é o caso da titulação de cloreto de sódio com nitrato de prata:
Exemplo
Agora vamos ver na prática como se calcula a concentração do analito a partir de uma titulação!
Vamos considerar uma titulação de uma alíquota de
Temos a reação química simplificada envolvida:
E podemos dizer que:
No ponto de equivalência devemos ter:
Lembrando que o número de mols é dado por:
Então:
Logo, a concentração de
Substituindo os dados achamos:
Lembrando que a
Curva de Titulação
Podemos acompanhar o progresso da volumetria de precipitação através de uma curva de titulação!
Uma curva de titulação nada mais é do que um gráfico, onde o eixo das abscissas corresponde ao volume de titulante adicionado e o eixo das coordenadas é uma função da concentração de do titulante.
Em uma titulação de precipitação envolvendo íons de prata, que é o caso do nosso exemplo, o eixo das coordenadas é dado por:
Agora vamos parar de conversa mole e vamos para o passo a passo da construção da curva de titulação!!
Vamos fazer a curva de titulação para
Antes do Ponto de Equivalência
Nesse momento, uma quantidade de
Vamos fazer os cálculos para a adição de
DICA: Como o volume esta em
Calculando a concentração de
Ou:
Podemos dizer que
Isolando a concentração dos íons de prata e substituindo os valores, ficamos com:
E por fim a gente calcula o
No ponto de Equivalência
No ponto de equivalência, temos:
Sendo assim, o produto de solubilidade pode ser escrito como o quadrado da concentração de
Calculando
E agora
Após o ponto de Equivalência
O ponto de equivalência acontece quando é adicionado
Nesse momento a gente tem
Agora vamos substituir os valores:
Agora é só calcular o
Esse é o passo a passo pra construir a curva de titulação, é claro que precisamos calcular mais pontos para montar o gráfico, mas é só seguir a receitinha que é sucesso!!
O gráfico deve ter essa carinha aqui:
Indicadores
Lembra que a gente falou que o ponto final é determinado por uma mudança de cor? Então, quem faz isso é o indicador químico! Esse é o método mais comum pra determinar quando o titulante reage com todo o analito!
Na volumetria de precipitação é importante que a reação entre o titulante e o titulado seja rápida, o problema é que muito dos precipitados não tem essa característica!
São poucas as opções de agentes precipitantes, o mais utilizado é o nitrato de prata
As titulações com
Método de Morh
No método de Morh é adicionado cromato de sódio,
O cromato deverá está presente na solução em uma concentração que permita a precipitação de todo o analito como sal de prata antes que o precipitado de cromato de prata seja perceptível.
Método de Volhard
Aqui é adicionado íons de
Com o excesso de íon tiocianato acontece a seguinte reação:
Mas para que essa reação ocorra é importante que a solução tenha
Curtiu nosso conteúdo?!
Então confere esse resumo em vídeo que eu preparei especialmente pra você! 👇
Vamos praticar com exercícios?!
Exemplo
Curva de Titulação
Indicadores
Exercícios Resolvidos
Exercício Resolvido #1
SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH, Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 8ª Edição norte-americana, Editora Thomson, São Paulo-SP, 2006. Capítulo 13 , exercício 13-24.
(Adaptado) Uma amostra com de , padrão primário, foi dissolvida em de água destilada. Calcular a concentração molar de nessa solução.
Passo 1
Queremos calcular a concentração em massa do íon em uma solução preparada com e de água destilada!
Antes de qualquer coisa, vamos calcular o volume de água, considerando a densidade da água igual a :
Ok, e como a gente calcula a concentração de ?
Se o nitrato de prata é um sal com alta solubilidade, então podemos dizer que:
Passo 2
Então precisamos primeiro calcular o número de mols de :
Se a massa molar do nitrato de prata é , então:
Finalmente podemos achar a concentração de íons de prata:
Viiiu?! Molezinha!!
Resposta
Exercício Resolvido #2
SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH, Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 8ª Edição norte-americana, Editora Thomson, São Paulo-SP, 2006. Capítulo 13 , exercício 13-15.
A titulação do produzido de padrão primário requereu
de tiossulfato de sódio.
Calcular a concentração de .
Passo 1
Vamos entender o que o problema quer da gente!
Primeiramente preparamos uma solução padrão de a partir de de um padrão primário de de , para isso temos a seguinte reação:
Se , o número de mols de é:
Para cada mol de é produzido mols de , então:
Logo:
Passo 2
Depois titulamos a solução de usando de , a titulação acontece por meio da reação:
Sim, você não esta maluco, os papeis do titulante e do titulado se inverteram, mas não se preocupa que o raciocínio é o mesmo!
A gente quer a concentração de e até agora, conhecemos o número de mols de , pela estequimetria da reação, temos:
A concentração de pode ser calculada por:
Lembrando que o volume de é ou podemos substituir:
Depois de calcular, finalmente achamos:
Resposta
Exercício Resolvido #3
Lista de Química Analítica IV- UFJF
Uma amostra de pesticida foi decomposta pela ação de um reagente orgânico apropriado em tolueno. O cloreto liberado foi extraído em água e na titulação argentimétrica gastaram-se de solução de . Exprima o resultado da análise em termos da porcentagem de aldrin .
Passo 1
Ok, inicialmente a gente tinha de um pesticida composto por , então ele é decomposto e o cloro liberado nele é titulado com , pela seguinte reação:
A gente quer achar porcentagem de no pesticida. Vamos arregaçar as mangas então!!!
No ponto final da titulação, temos:
Podemos dizer que:
Conhecemos a concentração de que é , não se assuste, esse é a mesma coisa que , ou , já que o nosso volume esta em . Com isso podemos achar o número de mols de :
Logo:
Passo 2
Agora a gente tem que relacionar o número e mols de cloro da amostra com a massa de , em cada mol do analito temos temos mols de cloro, então:
Então:
Passo 3
Para descobrirmos a massa de , primeiro calculamos sua massa molar:
Calculando a massa de :
Passo 4
Agora pra acabar, podemos calcular a porcentagem de na amostra:
Substituindo:
Calculando:
Resposta
Exercício Resolvido #4
SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH, Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 8ª Edição norte-americana, Editora Thomson, São Paulo-SP, 2006. Capítulo 13 , exercício 13-29.
1.998 g de amostra contendo foi dissolvido em água o suficiente para preparar
250,0 mL de solução. Uma alíquota de 50,00 mL requereu de para titular o . Calcular a porcentagem de na amostra.
Passo 1
Vamos lá! A gente quer descobrir a porcentagem de cloreto na amostra, para isso foi feita uma titulação com , a reação envolvida nessa titulação é:
No ponto final da titulação, podemos dizer que:
Ou seja:
Queremos a porcentagem de , então isolando ela, temos:
Substituindo os dados:
Passo 2
Beleza, temos a concentração de , agora temos que relacionar esse dado a porcentagem de na amostra, para isso vamos descobrir qual é a massa de :
Repara que aqui a gente vai usar o volume da amostra, não da alíquota!
Agora podemos calcular a massa de cloreto, sabendo que
Por fim, podemos descobrir a concentração de :
Calculando:
Aweeee!!!!
Resposta
Exercício Resolvido #5
Lista UFSJ- Professor Frank Andrade
(Adaptado) de uma solução de nitrato de prata foi titulada com de tiacianeto de potássio. Calcule o nos seguintes pontos:
- Após adição de de
- No ponto de equiílibrio
- Após a adição de de
Dados:
Passo 1
Antes de qualquer coisa, vamos escrever a reação química envolvida:
Não conhecemos o volume gasto de tiocianeto para chegar ao ponto de equivalência, vamos calcular ele então:
Isolando e calculando:
Passo 2
Se o ponto de equivalência é atingido com de titulante, então com ainda não chegamos lá!
A gente quer é saber quanto de restou após a adição de de , para isso a gente vai calcular o número de mols inicial de e o número de mols na quantidade de titulante adicionada:
Se todo o reagiu com , então a concentração de pode ser calculada por:
Substituindo e calculando:
Sabendo que , então:
Podemos finalmente calcular :
Substituindo:
Passo 3
No ponto de equivalência temos:
Então:
Podemos calcular a concentração de tiacianeto:
Agora calculando o :
Passo 4
Para calcular a concentração de em excesso, fazemos:
Substituindo:
Calculando o :
Ufaaa, acabou!!
Resposta
Exercício Resolvido #6
SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH, Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 8ª Edição norte-americana, Editora Thomson, São Paulo-SP, 2006. Capítulo 13 , exemplo 13-8.
O fósforo em de um alimento vegetal foi convertido a e precipitado como pela adição de de . O excesso de , foi retrotitulado com de Expressar o resultado dessa análise em termos de % de As reações químicas são:
Passo 1
Opa! Vamos entender esse enunciado!
A gente quer saber a porcentagem de em uma amostra, mas ao invés de ser feita uma tutulação direta foi feita uma titulação com excesso de , que é nosso titulado. Isso significa que a gente passou, de propósito do ponto final da titulação!
Então antes de tudo vamos calcular a quantidade de utilizada:
O enunciado da pra a gente a concentração de , mas pra simplificar podemos escrever , que da no mesmo!
Passo 2
A chave do negócio aqui é descobrir o quanto a gente passou. Para isso é feita uma segunda titulação pra identificar o excesso de .
Vamos calcular então a quantidade de utilizada pra titular o excesso de :
Se liga na estequiometria da reação:
Se temos um mol de para um mol de então achamos o :
Sucesso!
Passo 3
Se sabemos a quantidade usada de e sabemos o excesso, podemos calcular a quantidade necessária de para titular o :
Substituindo:
Passo 4
Agora a gente checa a estequiometria, vamos relembrar as reações químicas....
Resumindo a gente tem:
Ou seja, pra cada mol de consuminos de , então podemos calcular :
Passo 5
Agora a gente calcula a massa de :
E pra descobrirmos a porcentagem de na amostra a gente divide a massa de encontrada pela massa total da amostra..multiplicamos por e é só correr pro abraço:
Aweee!!!
Resposta
Exercício Resolvido #7
Lista UFSJ.
Calcule o antes do PE, no PE e após o ponto de equivalência na titulação
de de solução de com uma solução de nitrato
de prata. Dados: .
Passo 1
Antes de qualquer coisa, vamos montar a reação química! Aqui temos o sendo titulado pelo :
Mas e esse negócio de antes e depois do ponto de equivalência?! A gente ta falando do volume. Então vamos descobrir primeiro o volume no ponto de equivalência! Lembrando que no PE temos:
Logo:
Agora a gente substitui e calcula:
Show! Se estamos antes do PE, isso significa que do titulante necessário para chegar ao ponto de equivalência foi adicionado, então:
Com um raciocínio parecido, fazemos a continha para o segundo caso, onde queremos achar o volume depois do ponto de equivalência:
Passo 2
Agora vamos calcular o para antes do ponto de equivalência! Para isso precisamos ca concentração do que vai ser igual a concentração de não consumido pelo adicionado.
Se do foi consumido, então para calcular o número de mols restante podemos multiplicar o número de mols inicial por ou !
Substituindo:
Lembrando que:
Beleza...mas como a gente chega na concentração de ?!
Usando o , oras!
Isolamos:
Agora é só substituir e calcular:
Com a concentração de em mãos, podemos enfim calcular o :
Passo 3
Agora o cálculo é para depois do ponto de equivalência!
Nesse caso todo o titulado foi consumido e a gente calcula a concentração de na solução considerando seu excesso:
Substituimos:
E é só correr pro abraço:
Resposta
Exercício Resolvido #8
Lista de exercícios UFJF
Uma amostra de contendo brometo é analisada pelo método de Volhard. A amostra é dissolvido em água e de solução de são adicionados para precipitação de . O excesso de é então titulado com solução padrão de , gastando-se . Calcule a porcentagem de brometo na amostra.
Passo 1
Pra começar a gente sempre escreve as reações químicas, beleza?
Temos uma amostra contendo e a gente misturou ela com de . E o que vai acontecer dentro do nosso bécher é isso daqui:
Ai então, esse que sobrou vai ser titulado com , dessa forma:
E queremos saber quanto de tem na nossa amosta.
Bem, então precisamos descobrir quanto de o consumiu lá na primeira reação, certo?
Podemos calcular o número de mols de inicial e também o número de mols consumido pelo . A diferença desses dois valores vai ser o gasto na primeira reação!!
Passo 2
Calculamos o número de mols inicial de :
Agora a gente calcula o gasto na segunda reação. Podemos ver na reação que cada mol de consome um mol de , então fazemos:
E por fim gente calcula o número de mols de gasto na primeira reação:
Passo 3
Também pela estequiometria da reação a gente percebe que:
Calculamos a massa de na amosta:
Mas queremos esse dado em porcentagem , então: