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Aula 4 - Precipitação – Química Analítica II – Professor Hélcio Volumetria por precipitação – Método VOLHARD PROCESSOS TITULOMÉTRICOS DIRETO: Consiste na volumetria onde o PADRÃO é colocado na bureta e a amostra no erlenmeyer. (ne)padrão = (ne)amostra INVERSO: Consiste na dosagem/aferição onde a amostra é colocada na bureta e o padrão no erlenmeyer. (ne)padrão = (ne)amostra RETORNO (resto): Processo que utiliza dois padrões. Auxiliar e Principal. Neste procedimento, a primeira etapa é a reação entre a amostra e o padrão auxiliar (geralmente em excesso*). O excesso do padrão auxiliar é dosado com o principal. • AgNO3 (Padrão auxiliar) em excesso: 1) Cl- + AgNO3 (1,excesso) à AgCl + AgNO3 (2) + ... – O precipitado de AgCl garante que todo o Cl- foi consumido. 2) AgNO3(2) + KSCN à AgSCN +KNO3 – a reação é quantitativa. Na segunda reação, concluímos que: (ne) AgNO3, restante = (ne)KSCN Contudo, na primeira reação: (ne)cl- = (ne) AgNO3,inicial - (ne) AgNO3, restante v (ne)cl- = (ne) AgNO3,inicial - (ne) KSCN Se a amostra, no caso de íon Cl-, for sólida usa-se m/E e, se liquida, usa-se NV. Normalmente já se conhece a normalidade do AgNO3 e volume (aquele que será adicionado inicialmente – na reação 1). A solução de KSCN preparada pode ser aferida com o AgNO3. • No caso da amostra estar em excesso. 1) Cl-(excesso,1) + AgNO3 à AgCl + Cl-(2) + ... 2) Cl-(2) + x+(padrão secundário ou primário) à XCl +... (ne)cl-(restante) = (ne) x (ne) cl-(excesso – aquele que foi adicionado inicialmente) = (ne)AgNO3 + (ne)Cl-(retante) v (ne)cl- = (ne)AgNO3 + (ne)x José Roberto | Química Analítica II 1 O PONTO FINAL DA REAÇÃO É DETECTADO QUANDO A SOLUÇÃO FICA SALMÃO DEVIDO A FORMAÇÃO DE UM COMPLEXO SOLUVEL VERMELHO DE [Fe(SCN)]2+ DO Fe(3+) DO INDICADOR COM A GOTA EM EXCESSO DE KSCN DO PADRÃO. O método de titrimetria de VOLHARD se basea na formação de um complexo solúvel colorido. É um método indireto para determinar o íon que precipita com a prata. Nesse procedimento adiciona-se um excesso de AgNO3 à uma solução contendo íon cloreto. Em seguida, o excesso de prata é determinado por titulação com uma solução padrão de tiocianeto de potássio ou amônio, usando íon Fe3+ como indicador e HNO3 para ajudar evitar a hidrolise do Fe3+. MECANISMO DA REAÇÃO DO RPOCESSO RETORNO Reação: XCl + AgNO3 (excesso) à AgCl + XNO3 + AgNO3 Titulação: Inicio: Ag+ à Ag+ (incolor) Durante: Ag+ + SCN- à AgSCN + Ag+ (incolor) Equivalência: Ag+ + AgSCN + SCN- à AgSCN (incolor) Após o PE: AgSCN + SCN- + Indicador(Fe3+/H+) è AgSCN + [Fe(SCN)]2+ (Solução Salmão) 1. AFERIÇÃO DO KSCN 0.025eq/L COM O AgNO3 0.05eq/L (Processo Indireto) Cuidado Inicial: Se a concentração de KSCN fosse 0.05eq/L, adicionaria 20,0ml de AgNO3. No caso, o KSCN disponível contem uma concentração aparente de 0,025eq/L o qual terá o dobro do volume consumido se adicionarmos a mesma quantidade de AgNO3. Então, adiciona-se 10,0ml de AgNO3. Adicionou-se 50,00ml de KSCN 0,025eq/L na bureta. No erlenmeyer, foram adicionados 10,0 ml (PV) de AgNO3 (Nap=0.05eq/L ), 3,00ml (PG-5) de HNO3 1:1 v/v, 1ml (PG-1) de indicador sulfato férrico amonical e 20,0ml de água destilada. O volume da mistura não deve ultrapassar 50ml no erlenmeyer. Volume que indica o ponto de viragem: V1 = 18,44ml V2 = 18,40ml V3 = 18,40ml D1 = |V1 – Vm| = 0.03 Vm = 18,41ml D2 = |V2 – Vm| = 0.01 Dm = 0.02 D3 = |V3 – Vm| = 0.01 2 Logo, o erro na precisão da titulação foi: 0.10864% (ne)KSCN = (ne)AgNO3 è (NVf)KSCN = (NV)AgNO3 è (0,025*18,41*f) = 0,05*10,0 José Roberto | Química Analítica II f = 1,08637 Assim, Nreal = f.Nap è Nreal = 0,027174eq/L 2. REAÇÃO DO KCL 4,6g/L COM A SOLUÇÃO PADRÃO DE AgNO3 0.05eq/L. Inicialmente, adota-se um volume desejado de KCl que será adicionado na reação, levando em consideração o volume gasto na bureta. Concentração normal do KCl: !! "#$ Na reação, haverá a precipitação do AgCl o qual indica todo o consumo de do Cl- e excesso de Ag+ o qual será titulado e aferido com o SCN-. %" %"&' %" (&)*&+&,-.(//01.(0.2,.34+(&*5.67 8 )*&+&,-.+201.9*,&2. : ;<=>?@AB (eq.1) Foi adicionado 50,0 ml (PV) de AgNO3 0.05eq/L em um balão volumétrico de de 250,0ml. Portanto, Aliquota = BV/PV = 250/50 = 5 aliquotas de 50,0ml. Dos 50,0 ml de AgNO3, atribuiu-se que 10,0ml foi para a precipitação e, 40,0ml para o excesso que será titulado com KSCN. portanto, existe 40,0ml de AgNO3 em excesso e este deve ser consumido, quantitativamente, pelo padrão secundário. (ne)AgNO3 = (ne)KSCN (N.V) = (N.V.f) è 0.05*40ml = 0.025*V*1,08637 V = 73,64 ml à Volume que, supostamente, será consumido de KSCN na bureta para 5 aliquotas. Portanto, um volume médio de 73,64/5 = 14,73ml deverá ser gasto de KSCN na bureta para consumir todo o Ag+. Substituindo 14,73ml na equação 1, teremos o volume de KCl que deverá ser adicionado ao balão volumétrico para a reação. José Roberto | Química Analítica II 3 ! ! (&)*&+&,-.(//01.(0.2,.34+(&*5.67 ! ! ! ! !C D !ED ;<=>?@AB VKCl = 8,093ml de KCl. Como não existe pipeta volumétrica de 8ml, adicionou-se 10,0ml de KCl. Isso apenas implicará um volume gasto maior de KSCN na bureta. Com todos os parâmetros necessários calculados, segue o procedimento. Adicionou-se 50,0ml de AgNO3, 10,0ml de KCl em um balão volumétrico de 250ml e completou, até o menisco, com água destilada. Homogeneizou e percebeu-se a formação de um precipitado branco de AgCl. Foram adicionados 50,0ml (correspondente a alíquota calculada) desta solução (a qual contem Ag+) com o auxilio de uma pipeta volumétrica. Após, adicionou-se 3,0ml de HNO3 1:1 v/v e 1ml de indicador NH4Fe(SO4)2.12H20. Há a necessidade de adicionar 0,5ml de nitrobenzeno para evitar a dissolução do AgCl uma vez que AgSCN é menos solúvel que AgCl. AgCl + SCN- è AgSCN + ClEsse liqudo orgânico, insolúvel em água, formará uma película sobre as partículas de AgCl, impedindo-as de reagirem com o sulfocianeto. Titulação: Volumes de KSCN obtido. V1 = 14,40ml V2 = 14,50ml D1 = |V1 – Vm| = 0.03 Vm = 14,43ml D2 = |V2 – Vm| = 0.07 V3 = 14,40ml Dm = 0.04 D3 = |V3 – Vm| = 0.03 Logo, o erro na precisão da titulação foi: 0.27720% Calcular o teor da Solução de KCl. Usando a equação 1, determina-se o volume de KCl que foi consumido. ! ! ! ! ! ! !C D !ED ;<=>?@AB VKCl = 8,75239ml 10ml de KCl ------------------------------- 100% 4 8,75239ml de KCl ----------------------- X X = 87,524% (teor do KCl) José Roberto | Química Analítica II
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