Exemplo de análise volumétrica

Sobre Química Analítica, a Volumetria é um método de análise que consiste no Medição do volume de reagente necessário para reagir estequiometricamente com o analito, que é a substância a ser determinada.

Reage estequiometricamente refere-se às substâncias interagindo quimicamente, de acordo com o proporção que marca a equação química já equilibrado.

A substância a ser investigada é chamada Analito. Um volume conhecido será tomado como amostra desta substância e medido com exatidão, o que chamaremos Alíquota, contido em um frasco Erlenmeyer para iniciar a análise.

Conceitos de Análise Volumétrica

Análise Volumétrica, sendo uma espécie de Análises químicas, carregar envolveu uma reação química. Esta reação química será realizada entre a amostra com uma quantidade desconhecida da substância investigada, e uma quantidade conhecida de outra substância, capaz de reagir com aquela.

As As substâncias de reação estarão em solução aquosa, e serão medidos os volumes das soluções que interagiram para chegar ao final da reação, que serão visíveis graças a um indicador que dará cor no interior do frasco.

Na Análise Volumétrica, a solução aquosa de A concentração conhecida é chamada de solução padrão, Padrão ou Titulante, e servirá de referência para, finalizando a reação, fazer o cálculo que revelará a quantidade da substância investigada.

Este procedimento de fazer ambas as soluções reagirem é chamado Grau químico o Valuation, que é a parte fundamental da Análise Volumétrica. Consiste em ir derramar gradualmente a solução padrão (Titulante) na alíquota (Amostra), até que o indicador mostre a mudança com uma diferença de cor.

UMA Indicador É uma substância química que se adiciona à Alíquota, apresentando uma coloração, e que quando a reação terminar, ela mudará de cor.

Uma análise volumétrica consiste em uma série simples de etapas:

1.- Preparação da Solução Padrão

2.- Preparação da Amostra ou Alíquota

3.- Grau Químico

4.- Medição de Volume

5.- Cálculo da substância investigada.

Até o ponto em que eles já reagiu totalmente as duas substâncias, é chamado Ponto equivalente.

Como em qualquer método químico de Análise, na Análise Volumétrica existem requisitos para bons resultados:

-A reação química deve ser SeletivoOu seja, a solução padrão só reagirá com a amostra.

-A reação química deve ser Estequiométrico, ou seja, obedeça às proporções marcadas na equação química balanceada.

-A reação química deve ser Quantitativo; refere-se a 99,9% de conclusão no ponto de equivalência.

-Deve haver um ponto final detectável na reação, que será melhor confirmado pelo indicador.

Padrão Primário

O Padrões Primários São substâncias de alta pureza cuja concentração em solução é calculada diretamente a partir da quantidade pesada e do volume utilizado de água.

A) Sim, pode ser reagida com soluções de trabalho, para saber as concentrações destes últimos e convertê-los em soluções padrão.

Exemplos de padrões primários são:

- Carbonato de sódio (Na₂CO₃): É usado para padronizar ácidos, como o ácido sulfúrico.

-Biftalato de potássio: É o padrão primário para preparar soluções padrão de Bases, como o Hidróxido de Sódio.

-Cloreto de sódio (NaCl): É usado para padronizar soluções de nitrato de prata.

-Carbonato de cálcio (CaCO₃): Padrão primário para EDTA (ácido etilenodiamino tetraacético).

Um padrão primário deve atender a várias características essenciais:

Deve ter um Alta pureza, Estabilidade Atmosférica, Ausência de água de hidratação, Baixo custo e fácil de obter, Y Alto peso equivalente.

Classificação da Análise Volumétrica

Dependendo da espécie química com a qual você trabalha para fazer uma análise, será o tipo de Volumetria:

Volumetria ácido-base: Funciona, quer com um ácido, quer com uma base, para analisar amostras que contenham ácidos ou bases.

Volumetria de precipitação: Também chamado de Argentometria, ele usa uma solução padrão de nitrato de prata para determinar quantos cloretos há em uma amostra.

Volumetria de complexidade: Uma solução padrão de um agente complexante, como o EDTA, é usada para medir a concentração de Dureza, ou seja, Carbonatos de Cálcio e Magnésio, na Água.

Volumetria REDOX: A reação ocorre entre uma substância oxidante e uma substância redutora.

Indicadores

Dos inúmeros indicadores usados ​​na Volumetria, três se destacam:

1.- Laranja de metila: Leva uma coloração laranja na alíquota, que será titulada com um ácido. Quando o ponto de equivalência for alcançado, o indicador ficará amarelo.

2.- Fenolftaleína: É transparente no início na alíquota, que será titulada com uma base. Quando o ponto de equivalência for alcançado, o indicador ficará rosa.

3.- Preto eriocromático: É o indicador usado para determinar a dureza da água. No início é roxo na alíquota, até que seja titulado com um agente complexante. No final da reação, fica azul.

Instrumentos em uma análise volumétrica

Em uma Análise Volumétrica será utilizada uma série de instrumentos que, se não estiverem disponíveis, não podem ser desenvolvidos de forma adequada:

1.- Frasco Volumétrico: É um recipiente semelhante a um bolbo na sua parte inferior, achatado no fundo, que possui uma coluna delgada na qual se adiciona o líquido. Possui uma marca que indica onde deve ficar o menisco do líquido, de forma que cubra o volume exato. É usado para conter soluções padrão; graças à precisão do seu volume, é garantida uma concentração conhecida.

2.- Pipetas: São tubos graduados finos que permitem medir com segurança quantidades exatas de líquido. Eles estão disponíveis em até 25 mililitros e permitem uma amostragem precisa.

3.- Bureta: É um tubo alongado com capacidade para 50 mililitros, que conterá a Solução Padrão. Em uma de suas extremidades possui uma válvula reguladora de fluxo que drenará a Solução para a Alíquota.

4.- Frascos Erlenmeyer: São recipientes de base plana, formato cônico que termina em uma borda cilíndrica. Este desenho os torna adequados para titulações químicas, uma vez que não permitem que a agitação das soluções as transborde. Um mínimo de três será necessário se o teste repetitivo for feito, para garantir um resultado confiável.

Cálculos em uma análise volumétrica

À medida que as soluções aquosas são manuseadas, as quantidades de importância para uma Análise Volumétrica são Concentração e Volume.

A equação principal da Volumetria é baseada em quatro dados principais:

C₁= Concentração da amostra (desconhecido)

V₁= Volume da Alíquota, com a qual a análise foi trabalhada

C₂= Concentração da solução padrão usada para atingir o ponto de equivalência

V₂= Volume Solução Padrão necessária para chegar ao final da reação

Os dados são substituídos na equação, deixando apenas a concentração buscada como desconhecida. Claro, todos os dados devem estar nas mesmas unidades.

Exemplos de análise volumétrica

Determinação de Cloretos (Cl-) por Argentometria, com Nitrato de Prata.

Determinação de Brometos (Br-) por Argentometria, com Nitrato de Prata.

Determinação de Cianetos (CN-) por Argentometria, com Nitrato de Prata.

Determinação de Carbonato de Magnésio (MgCO₃), por Complexometria, com EDTA.

Determinação de Carbonato de Cálcio (CaCO₃), por Complexometria, com EDTA.

Análise de ácido sulfúrico (H₂SW₄) com hidróxido de sódio (NaOH).

Análise de hidróxido de sódio (NaOH) com ácido clorídrico (HCl).

Determinação de antimônio (III) com permanganato de potássio (KMnO₄).

Determinação de arsênio (III) com permanganato de potássio (KMnO₄).

Determinação de titânio (III) com permanganato de potássio (KMnO₄).

Determinação de molibdênio (III) com permanganato de potássio (KMnO₄).

Determinação de Ferro (II) com Permanganato de Potássio (KMnO₄).

Determinação de íon oxalato com permanganato de potássio (KMnO₄).