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 de volume conhecido, mas concentração desconhecida. Queremos descobrir essa concentração, mas como fazemos isso?!

A gente vai colocar a solução de em um frasco simpático, chamado erlenmeyer. Vamos chamar essa solução de titulado!

Esquema de uma Titulação
Esquema de uma Titulação

Para descobrir sua concentração podemos fazer uma reação de precipitação com o :

A solução de tem a concentração conhecida e fica na bureta, a gente chama ela de titulante. A bureta tem uma torneirinha que nos permite adicionar o titulante lentamente. A medida que adicionamos o o vai sendo consumido, até não sobrar nada de .

-Mas como a gente sabe que o foi completamente consumido?!

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 e vê qual o volume utilizamos dessa solução.

Se conhecemos o volume de e a concentração e o volume de , podemos determinar a concentração 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 de solução de concentração desconhecida, com de para calcular a concentração do titulado, .
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:

çã

Então:

Logo, a concentração de no ponto equivalência é:

Substituindo os dados achamos:

Lembrando que a , logo a concentração de é !

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 de titulado com .

Antes do Ponto de Equivalência

Nesse momento, uma quantidade de foi adicionada ao titulado, mas ainda não chegamos ao ponto de equivalência, então podemos calcular a concentração de da seguinte forma:

Vamos fazer os cálculos para a adição de de .
DICA: Como o volume esta em é interessante converter as concentrações para , numericamente a concentração permanece igual!

Calculando a concentração de :

Ou:

Podemos dizer que , logo: . Pra a gente descobrir a concentração de vamos usar o produto de solubilidade, , dado por:

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 ou , mas aqui a gente esta interessado em , então:

Calculando :

E agora :

Após o ponto de Equivalência

O ponto de equivalência acontece quando é adicionado da solução titulante, então vamos calcular o para de .
Nesse momento a gente tem em excesso, não tem mais pra reagir e formar precipitado, então para calcular a concentração de a gente calcula o número de mols de em excesso e divide pelo volume total, escrevendo fica assim:

çããííçãã

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:

Curva de Titulação
Curva de Titulação

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 são chamadas de titulações argetométricas, ele é empregado para a determinação de haletos, como o do nosso exemplo, além dos ânios , , .

Método de Morh

No método de Morh é adicionado cromato de sódio, na solução titulada, o indicador deve formar um precipitado de cor vermelho-tijolo pela reação entre o íon de prata e o cromato.

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 , o ponto final é detectado pela formação de um complexo de cor avermelhada. Primeiro os íons e prata são titulados com uma solução padrão de íon tiocianato:

Com o excesso de íon tiocianato acontece a seguinte reação:

Mas para que essa reação ocorra é importante que a solução tenha ácido, caso contrário os íons reagem como hidróxido!

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Vamos praticar com exercícios?!

Exemplo

Curva de Titulação

Indicadores

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