AULA 9 – QUÍMICA ANALÍTICA II – COMPLEXOMETRIA – Prof

AULA 9 – QUÍMICA ANALÍTICA II – COMPLEXOMETRIA – Prof° HÉLCIO
PROCESSOS COMPLEXOMETRICOS
DIRETO:
Consiste em tamponar o meio e titular o metal de interesse com o agente complexante
(EDTA). Nesse processo o EDTA é adicionado diretamente ao meio reacional tamponado que
contenha uma solução de amostra na forma complexada [Me-IND]n.
Neste caso a [M-IND]n+<<<[M-Y]n-4
Portanto,
O meio reacional deve estar tamponado adequadamente para que não haja a acidificação dele
durante a durante a titulação, pelos H+ dissociados da solução padrão adicionada. Todavia
deve-se tomar cuidado com excesso do tampão pois ele pode distorcer o ponto de viragem,
dificultando a visualização.
RETORNO (RESTO)
Um excesso conhecido da solução de EDTA é adicionado ao meio, devidamente tamponado, e
a este montante é adicionado a solução de amostra. O excesso desta é titulado por uma
solução padrão de um íon metálico conhecido (padrão auxiliar).
A ação do indicador será diferente do método anterior. Como pode ser observado, o EDTA esta
em excesso com o meio. Esse EDTA será titulado com a solução de um padrão auxiliar, metal.
Assim, como existe dois agentes complexantes (sendo que [M-EDTA]n-4 >>>[M-IND]n); ao
adicionar o padrão auxiliar (Mn+) haverá primeiro a formação do complexo [M-EDTA]n-4 e,
quando todo EDTA em excesso do meio for consumido, formara o complexo [M-ind]n com
apenas uma gota do padrão.
Esse método é muito usado quando metais instáveis precipitam no meio reacional, quando o
complexo [M-ind]n é estável ou quando não tem indicador para o procedimento.
Exemplo de utilização: Dosagem de Al3+.
Normalmente, para esse tipo de processo, os padrões auxiliares são de Zn2+ ou de Mg2+.
É óbvio que a estabilidade do complexo [Al-Y]- tem que ser maior do que a estabilidade do [Zn
ou Mg – Y]2-. Caso contrário, todo o complexo [Al-Y]- formado será descomplexado quando
adicionar-se o padrão auxiliar Zn2+/Mg2+.
As reações:
1
!" #!$ ! ! #!$"
José Roberto
| Química Analítica II
%& ' ()
Portanto,
SUBSTITUIÇÃO
Esse processo de titulação é usado quando os íons metálicos não reagem, ou reagem
insatisfatoriamente, com um indicador metálico, ou por íons que formam complexos com
EDTA mais estáveis do que os outros metais.
Portanto, esse processo é utilizado quando a estabilidade do complexo é baixa (p.ex. [Zn-Y]2-).
Esses metais são substituídos por outro metal mais estável com o agente complexante.
Esse método complexométrico é indicado quando não existem indicadores adequados ou
quando [M-IND]n apresenta maior estabilidade que o agente complexante.
Reações
,-.
*+ ! " * + !"
! #/0" ! " #/0
,-.
Essa ultima reação, titulação, passa da coloração vermelho-vinho para azul-turvado (cor do
indicador – negro de eriocrômo).
' () INDIRETO
Por esse processo, determinam-se íons que não reagem com agentes complexantes, como os
anions.
Exemplo 1: Dosagem do PO43- (Usa-se o Precipitado)
"
12345657 89: ;*<=" > *< ?9: @" A *<BB
82345657 CD65E5FGHIJ5!4K454KL5$H6EDMK6K45$H?NK4E5<DOD5L5<DO@
;2345657*< ?9: @" ; > ;*< " A P2345657 *<"" ?OD455JQKK5E@ > *< "
Processo Retorno
RST&U V&?RST@) ' V)
WXYZ%ZW[
Exemplo 2: Dosagem do SO42- (Usa-se o Flitrado)
"
12345657 C:" \5
> \5C: A \5"
2
82345657 ]K4E5FGH
;2345657 \5" > \5 "
José Roberto
| Química Analítica II
^ST)U W^ST W) PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
EDTA aferido: 0,01mol/l f = 1,16618
Determinação da Água de Hidratação (Processo Retorno)
Reações:
8
8 _J" #!$ _J _J #!$"
!`aBbcd \ !efg` _ !hdicGdjkdc
) !`aBbcd l !efg` l !hdicGdjkdc
) m
n O
o
l ?* pdi+di Nefg` l * pqjcbd -j @KI
OH `aBbcd
Metodologia:
Portanto a massa a ser pesada de amostra Al2(SO4)3nH2O (95%) será de:
rstu O
) m
o
l ?rsr1rsr8uefg` l rsr1rsr1u-j @ 1KI
;;P `aBbcd
O rsr1vw<
Pesou-se aproximadamente 0,02g
Massas pesadas e volumes Titulados:
M1=0,0289g
M2=0,0288g
José Roberto
3
V1 = 17,50mL
MM=0,0261
V2 = 17,30mL
VM=16,97mL
| Química Analítica II
M3=0,0206g
V3 = 16,12mL
Calculo do numero de águas de hidratação:
rstursr8w1
o`aBbcd l ?rsr1rsr8u1s1ww1xefg` l rsr1rsr1wtv-j @ 1KI
) m
*H
*H Prv
<
OH
Prv ;;P ! 1x Tyz%{|X%W}~€VXW
Mecanismo:
" ?C: @ > 8 ;C:"
> #!KMKH7 #!$ #!$ ?O5EDH@
`da+d
0JE5!4D7 #!$ _J" _J #!$?LDE$D@
`da+d
937 _J #!$ _J" _J #!$?LDE$D@
`da+d
6H937_J #!$ _J" _J `da+d
_J #!$+" ?‚JM5EH@
Determinação da porcentagem de CALCIO contido no leite em pó (Processo de Substituição)
Calculo da massa de leite em pó (0,968% m/m Ca2+) a ser pesado:
hƒ„=…†,-.
_5" *< " 8_5 " *<"
*<" #!$ *< "
‡ƒ„=…†,-.
Concluímos que: !-d" \ !efg`
1 m
1 m
nO
o
* p Nefg`
OH -d"
rstwxO
o
rsr1rsr8uO rsr1<
Pr
-d"
4
José Roberto
| Química Analítica II
Metodologia
Massas pesadas e volumes Titulados:
M1=1,0015g
M2=1,0058g
V1 = 24,75mL
MM=1,0091g
V2 = 25,55mL
M3=1,0201g
VM=25,81mL
V3 = 27,12mL
nO
m
o
* p Nefg`
OH -d"
O
1rrr
n 1srrt1
o
rsr1rsr8ux1n 1sr8;1n 1sr8;1_5" m
O
1rr<
Pr
-d"
yV
lˆs )&
~'W)
V
Observação: O valor teórico de Ca2+ que está contido no frasco é de 400mg/20g = 20mg/g.
Conclui-se que esse valor esta errado, pois o encontrado foi de 10,23mg/g.
Mecanismo
hƒ„=…†,-.
12345657_5" *< " _5 " *<"
#!KMKH7_5 " *<" _5" #!$ > _5 " *< #!$"+ _5" ?LDEOD‰H LK!‰H@
hƒ„=…†,-.
0JE5!4D7 _5 " *< #!$"+ _5" _5 " *< #!$"+ _5" ?EHQH@
hƒ„=…†,-.
937 _5 " *< #!$"+ _5" _5 " *< #!$"+ (roxo)
hƒ„=…†,-.
6Š937 _5 " *< #!$"+ _5 " *<" #!$?5‚J@
José Roberto
| Química Analítica II
5
Solução de Zn de concentração desconhecida (Processo Direto)
Sempre quando a concentração de uma solução é desconhecida, deve-se fazer uma titulação
grosseira para verificar a concentração aparente da amostra.
Metodologia da titulação grosseira
Volume de EDTA consumido: 11,40mL
Verifica-se a concentração
!daBbcd !efg`
* 1 rsr111sP1s1ww1x* rs1;;OH
‹
Se titularmos 5,0mL da amostra (menor pipeta volumétrica disponível); O volume que será
gasto na bureta será de:
rs1;;u rsr1 p 1s1ww1xp uvsrrO‹?O5KHEIJD5M565MK$5$D$5ŒJED45@
Portanto, necessita-se diluir para 0,01mol/L.
Em um balão de 100mL teremos que adicionar:
!1 !8
rs1;; p rsr1rs1p vsuO‹$55OH4E5
Portanto, para que o volume da amostra seja preciso, adiciona-se em um balão de 100mL,
10mL da amostra com uma pipeta volumétrica.
A concentração aparente será de:
rs1;;rsr1 * rs1* rsr1;;OH
6
Então, 10,0mL da amostra são diluídas em um balão volumétrico de 100,0mL. Produzindo esse
volume para 4 alíquotas sendo que cada alíquota tem um volume de 25,0mL.
José Roberto
| Química Analítica II
Metodologia
V1 = 23,04mL
D1=0,05
V2 = 23,13mL
Vm=23,09mL D2=0,04
Dm=0,05
Precisão:0,217% (ruim!)
V3 = Errado!
!daBbcd !efg`
! ?rsr1rsr8;rt1s1ww1x@
*
1rr
rsrr1rxOH
8u
! rsrr1rx
ˆs lˆyz%†Ž
rsr1
p
Mecanismo
`ida+d
#!KMKH7 !" #!$+ ‘ ! #!$"+ !" ?pDEOD‰H@
`ida+d
0JE5!4D7 !" ! #!$"+ ‘ ! #!$"+ !" ! " ?‹5E5!’5@
`ida+d
937 ! #!$"+ !" ! " ‘ ! #!$"+ ! " ?‹5E5!’5@
`ida+d
6Š937 ! #!$"+ ! " ‘ #!$+ ! " ?O5EDH@
7
José Roberto
| Química Analítica II