Titulação/ Acid-base volumetry

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Titulação Ácido/base: conceitos e técnicas.
Volumetria.
Volumetry acid / base: concepts and techniques.

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Titulação/ Acid-base volumetry

  1. 1. TITULAÇÕES ÁCIDO-BASE Profa.Zara Hoffmann
  2. 2. <ul><li>Origem da palavra titrimetria: do inglês titration - titulação </li></ul><ul><li>VANTAGENS DA ANÁLISE VOLUMÉTRICA </li></ul><ul><li> Execução muito mais rápida que a análise gravimétrica </li></ul><ul><li> O método é fácil de ser instalado, economicamente viável </li></ul><ul><li> Apesar de serem técnicas relativamente antigas, elas representam ainda economia e confiabilidade , podendo perfeitamente serem utilizadas na identificação da grande maioria de agentes químicos em diversas situações. </li></ul><ul><li>DESVANTAGENS DA ANÁLISE VOLUMÉTRICA </li></ul><ul><li> Método menos preciso que a gravimetria </li></ul>
  3. 3. 1 Volumetria ácido-base <ul><li>O pH (potencial hidrogênio (H)) representa a quantidade de íons hidrogênio (H + ) presentes em uma solução. É um importante condicionador de reações químicas, sendo de extrema importância sua precisa determinação e controle. </li></ul>
  4. 4. 2. Volumetria de Óxido-Redução <ul><li>Este método envolve o uso de agentes oxidantes para a titulação de agentes redutores (e vice-versa). Tendo como restrição básica a necessidade de grande diferença entre os potenciais de oxidação e redução. O ponto final é detectado por meio de indicadores químicos ou de vários métodos eletrométricos (indicadores físicos). </li></ul>
  5. 5. 3. Volumetria de Precipitação <ul><li>O agente titulante forma um produto insolúvel com o analito . Apesar de ser efetuada com técnicas semelhantes às da Gravimetria, não está limitada pela necessidade de uma massa final mensurável, podendo lançar mão de outros parâmetros para a quantificação de resultados. </li></ul>
  6. 6. 4. Volumetria de Complexação <ul><li>Objetiva a formação de um complexo (solúvel em água) com o analito, um íon metálico, este reagente muitas vezes é um agente quelante , as reações envolvidas podem ser controladas pelo pH. </li></ul>
  7. 7. Titulações de Neutralização <ul><li>Tem como reação a neutralização dos íons H+ e OH- em soluções aquosas, gerando H2O. </li></ul><ul><li>Existem duas &quot;variantes&quot; cujos nomes derivam do tipo de solução- padrão utilizada: </li></ul><ul><li>A acidimetria quando usamos soluções-padrão de pH menor que 7,0 </li></ul><ul><li>A alcalimetria , quando usamos soluções-padrão de pH maior que 7,0. </li></ul>
  8. 8. Titulações ácido-base <ul><li>O que é? </li></ul><ul><li>Como se faz? </li></ul><ul><li>Ponto de equivalência </li></ul><ul><li>Curvas de titulação </li></ul><ul><li>Indicadores ácido-base </li></ul><ul><li>Cálculo da concentração </li></ul>
  9. 9. O que é uma titulação? <ul><li>A titulação é uma operação analítica utilizada em análise volumétrica com o objetivo de determinar uma concentração (desconhecida) de soluções. </li></ul>
  10. 10. Numa titulação ácido-base... <ul><li>... ocorre uma reação completa entre um ácido e uma base ( neutralização ), formando água: </li></ul><ul><li>ácido + base  sal + água </li></ul>por exemplo: HCl (aq) + NaOH (aq)  NaCl (aq) + H 2 O (l)
  11. 11. Como se executa uma titulação? <ul><li>Titulação consiste na adição de uma solução de concentração rigorosamente conhecida - titulante - a outra solução de concentração desconhecida - titulado - até que se atinja o ponto de equivalência . </li></ul>
  12. 12. Titulado é... <ul><li>... uma solução de concentração desconhecida mas de volume rigorosamente medido que se coloca dentro de um Erlenmeyer. </li></ul>
  13. 13. Titulante é ... <ul><li>... uma solução de concentração rigorosamente conhecida que se coloca dentro da bureta. </li></ul>- - - - - - - - - - - - - - - - - -
  14. 14. Ponto de equivalência é... <ul><li>... a altura da titulação em que a relação entre o número de moles do titulante adicionadas e o número de moles do titulado é a prevista pela estequiometria da reacção: </li></ul><ul><li>n ácido = n base </li></ul>
  15. 15. Como se detecta o ponto de equivalência? <ul><li>Existem dois métodos: </li></ul>Potenciométrico Colorimétrico
  16. 16. Método Potenciométrico <ul><li>Durante a titulação introduz-se um eléctrodo de pH no titulado, o que permite medir o pH ao longo da titulação e traçar a curva de titulação. </li></ul>
  17. 17. Curva de titulação é ... <ul><li>... a representação do pH do titulado à medida que se adiciona o titulante. </li></ul>
  18. 18. zona de variação brusca de pH pH inicial Ponto de equivalência Volume de titulante gasto até ao ponto de equivalência
  19. 19. A curva de titulação permite: <ul><li>identificar a titulação </li></ul><ul><li>identificar titulante/titulado </li></ul><ul><li>ler o volume de titulante gasto até ao ponto de equivalência </li></ul>
  20. 20. <ul><li>As titulações ácido base podem ser de três tipos: </li></ul>Identificação da titulação <ul><li>Ácido forte-base forte </li></ul><ul><li>Ácido fraco-base forte </li></ul><ul><li>Ácido forte-base fraca </li></ul>e distinguem -se pelo pH no ponto de equivalência .
  21. 21. Titulação Ácido forte-base forte <ul><li>O ponto de equivalência ocorre quando o pH = 7 </li></ul>
  22. 22. Titulação Ácido fraco-base forte <ul><li>O ponto de equivalência ocorre quando o pH > 7 </li></ul>
  23. 23. Titulação Ácido forte-base fraca <ul><li>O ponto de equivalência ocorre quando o pH < 7 </li></ul>
  24. 24. ÁCIDO FORTE/BASE FORTE ÁCIDO FRACO/BASE FORTE ÁCIDO FRACO/BASE FRACA BASE FRACA/ÁCIDO FORTE 50 mL de ácido acético 0,1 M 50 mL de hidróxido de amônio 0,1 M 100 mL de ácido acético 0,1 M 50 mL de ácido clorídrico 0,1 M
  25. 25. Identificação do titulante/titulado
  26. 26. Método Colorimétrico <ul><li>Adiciona-se ao titulado um indicador ácido-base que muda de cor quando se atinge o ponto de equivalência. </li></ul>
  27. 27. Um indicador ácido-base é... <ul><li>... uma substância (ácido ou base fraco) que têm a particularidade de apresentar cores diferentes na forma ácida e na forma básica: </li></ul><ul><li>Hind  Ind - + H + </li></ul><ul><li> </li></ul>
  28. 28. Num meio ácido... <ul><li>... o equilíbrio desloca-se para a esquerda e a solução apresenta a cor 1 (da espécie Hind). </li></ul><ul><li>Hind  Ind - + H + </li></ul><ul><li>Cor 1 Cor 2 </li></ul>
  29. 29. Num meio alcalino... <ul><li>... o equilíbrio desloca-se para a direita e a solução apresenta a cor 2. </li></ul><ul><li>Hind  Ind - + H + </li></ul><ul><li> Cor 1 Cor 2 </li></ul>
  30. 30. <ul><li>Existe uma gama de valores de pH nos quais nenhuma das formas do indicador predomina e a cor não é bem definida </li></ul>Zona de viragem de cor do indicador
  31. 31. Como seleccionar o indicador ácido-base adequado a uma titulação? <ul><li>A zona de viragem do indicador deve: </li></ul><ul><li>estar contida na zona de variação brusca do pH. </li></ul><ul><li>conter o pH no ponto de equivalência. </li></ul>
  32. 32. <ul><li>No início da titulação: </li></ul>Cálculo da concentração - 1 Titulante(A) Concentração: conhecida, C A Volume: desconhecido Titulado(B) Concentração: desconhecida Volume: conhecido, V B
  33. 33. <ul><li>No fim da titulação: </li></ul>Cálculo da concentração - 2 Titulante(A) Concentração: conhecida, C A Volume: conhecido, V A Titulado(B) Concentração: desconhecida Volume: conhecido, V B
  34. 34. <ul><li>Como: C= n/V  n = C x V </li></ul><ul><li>Temos no fim da titulação (ponto de equivalência): </li></ul><ul><li>n A = n B </li></ul><ul><li>ou </li></ul><ul><li>C A x V A = C B x V B </li></ul>Cálculo da concentração - 3

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