anapaulacosta-5ª Aula - Análise gravimétrica
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Gravimetria
Universidade Federal do EspUniversidade Federal do Esprito Santo rito Santo -- UFESUFES
Centro UniversitCentro Universitrio do Norte do Esprio do Norte do Esprito Santo rito Santo -- CEUNES CEUNES
Curso: Engenharia Qumica
Disciplina: Qumica Analtica
ProfaProfa. . DraDra. Ana Paula Oliveira Costa. Ana Paula Oliveira Costa
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Mtodos Gravimtricos
So mtodos analticos quantitativos que se baseiam na
determinao da massa de um composto puro ao qual o analito est
quimicamente relacionado.
Ainda no sculo XX Theodore William Richard (1868 - 1928) . Demonstrou a existncia dos istopos e
pela determinao precisa do peso
atmico de vrios elementos. Prmio Nobel de Qumica (1914)
Histrico
Durante os sculos XVIII e XIX as tcnicas gravimtricas foram responsveis pela confiabilidade das anlises qumicas feitas em minrios e materiais industriais.
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Determinao Direta
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Determinao Indireta
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Determinao Indireta
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Resumindo
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Tipos de Mtodos Gravimtricos
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Consiste em determinar a quantidade do analito por meio de sua
deposio em um eletrodo.
EletrogravimetriaEletrogravimetria
Moderadamente sensveis.Bastante precisos e exatos.No precisam de calibraes.
Caractersticas:
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Aplicaes
O analito determinado aps ser removido da matriz por filtrao ou extrao.
Ex1.: Determinao do teor de slidos totais, fixos, volteis, suspensos e
sedimentveis em amostras de gua para abastecimento pblico.
Ex 2.: Anlise gravimtrica de aerodispersides slidos coletados sobre filtros de
membranas.
Gravimetria ParticuladaGravimetria Particulada
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um processo contnuo que envolve a medida da variao da massa de
uma amostra em funo do tempo ou da temperatura.
A variao de massa est relacionada com muitos fenmenos, como:
desidratao, sublimao, decomposio, entre outros.
Termogravimetria (TGA)Termogravimetria (TGA)
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Utiliza energia qumica ou trmica que quando aplicadas amostras fazem com que elas percam massa.
Anlise Gravimtrica por VolatilizaoAnlise Gravimtrica por Volatilizao
NaHCO3 + H2SO4 CO2 + H2O + NaHSO4
Determinao de umidade em alimentos.
O mtodo por volatilizao s pode ser utilizado se o analito a nica sustncia voltil ou se o absorvente seletivo para o analito.
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Gravimetria por Precipitao
Etapas do mtodo
Vantagens e desvantagens
Precipitados
Mecanismo de formao
Tipos
Envelhecimento
Contaminao
Clculos
Aplicaes
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Vantagens
Instrumentao simples, barata e fcil de manter.
A faixa de aplicao o limite de sensibilidade da balana.
um mtodo absoluto.
Facilidade de execuo e boa reprodutibilidade.
4. An4. Anlise Gravimlise Gravimtrica por Precipitatrica por Precipitaoo
Desvantagens
Sujeito a erros acumulativos.
Longo tempo de execuo e vrias etapas.
Pouca praticidade.
Necessidade de reagentes precipitantes determinados.
A exatido dos resultados limitada.
O analito convertido a um precipitado pouco solvel, aps a adio de um agente precipitante soluo.
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Requisitos para reaRequisitos para reaes de precipitaes de precipitaoo
Agente precipitanteAgente precipitante
Facilmente filtrado e lavado Baixa solubilidade Alta pureza Partculas grandes
Especificidade Seletividade
PrecipitadoPrecipitado
Forma de pesagemForma de pesagem Composio qumica definida No deve ser higroscpico No deve ser voltil Deve ser estvel
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Pesagem
Formao do precipitado
Tratamento trmico
Filtrao
Lavagem
EtapasGravimetria por precipitao Digesto
Preparo da amostra
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Agentes InorgnicosAgentes Inorgnicos
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Reagente Estrutura Metais precipitados
DimetilglioximaNi(II) em NH3 ou tampo acetato Pd(II) em HCl(M2++2HR=MR2+2H
+)
Alfa-benzoinoxima
(cupron)
Cu(II) em NH3 e tartarato Mo(VI) e W(VI) em
H+
(M2++H2R=MR+2H+;
M2+ = Cu2+, MoO2+, WO2
2+)xido metlico pesado
Hidroxilamina
nitrosofenilamonium
(cupferron)
Fe(III), V(V), Ti(IV), Zr(IV), Sn(IV), U(IV)
(Mn++nNH4R=MRn+nNH4+)
xido metlico pesado
8-hidroxiquinolina
(oxina)
Vrios metais. til para Al(III) e Mg(II)
(Mn++nHR=MRn+nH+)
Agentes Orgnicos
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Tipos de precipitados
Precipitados graudamente cristalinos
Precipitados finamente cristalinos
Precipitados grumosos
Precipitados gelatinosos
Nucleao Crescimento dos cristais
Formao de precipitados
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KClO4
BaSO4
AgClO
Al(OH)3
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Quando uma soluo contm mais soluto que o que deveria estar presente dizemos dizemos que ela est supersaturada.
Em uma soluo muito supersaturada, a nucleao ocorre mais rapidamente que o crescimento das partculas.
Tipos de nucleao
Nucleao homognea em que ocorre a formao de ncleos pela orientao adequadas das partculas. Nucleao heterognea com agregao ocorrendo em torno de diminutas partculas de impurezas.
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Usar solues diludas do reagente; Adio lenta do reagente precipitante e sob forte agitao; Realizar a precipitao a temperatura elevada; Realizar a precipitao de forma que o precipitado seja altamente solvel.
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Pesagem
Formao do precipitado
Tratamento trmico
Lavagem
Digesto
Preparo da amostra
Filtrao
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Contaminao do precipitado
Contaminao mecnica
Incluso / ocluso
Adsoro superficial
Precipitado permanece em contato com a soluo-me e uma 2substncia insolvel se forma no precipitado existente.
O precipitado pode reter impurezas da soluo-me.
Ps-precipitao Coprecipitao
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mais comum em precipitados coloidais devido maior rea superficial, mas tambm ocorre em slidos cristalinos.
O on contaminante adsorvido na superfcie do colide e o seu contra-on de carga oposta na soluo adjacente partcula so arrastados na forma de um contaminante superficial.
Exemplo: na precipitao de AgCl, o AgNO3 um composto solvel, coprecipitado com o AgCl.
Coprecipitao
Adsoro Superficial
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Um on contaminante substitui um on da rede cristalina do precipitado.
mais provvel quando o on da impureza tem tamanho e carga semelhante ao
de um dos ons do produto.
Ocorre tanto para colides quanto para cristais.
O crescimento lento do cristal reduz este tipo de coprecipitao.
CACACACACACACACACACACACAACACACACACACACACACACACACCACACACA M CACACACACACACAACACACACACACACACA M CACACCACACACACACACACACACACACAACA M CACACACACACACACACACCACACACACACACACACACACACA
Isomrfica No-isomrfica
on Ra2+ Ba2+ Ca2+
Raio (A) 1,52 1,43 1,06
CACACACxCACACACACACACACAACACACACACACACACACACACACCACACACACACACACACACACACA
ACACxCACACACACACAxCACACCACACACACACACACACACACACA
ACA x CACACACACACACACACACCACACACACACACACACACACACA
Incluso
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Pesagem
Formao do precipitado
Tratamento trmico
Lavagem
Digesto
Preparo da amostra
Filtrao
Filtrao por suco
Para temperaturas baixas. Para temperaturas elevadas.
Filtrao por ao da gravidade
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Pesagem
Formao do precipitado
Tratamento trmico
Lavagem
Digesto
Preparo da amostra
Filtrao
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Pesagem
Formao do precipitado
Tratamento trmico
Lavagem
Digesto
Preparo da amostra
Filtrao
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Substncia
analisada
Precipitado
formado
Precipitado
pesadoInterferncias
FeFeFe(OH)
3
Fe cupferrato
Fe2O
3
Fe2O
3
Al, Ti, Cr e muitos outros metais tetravalentes
AlAlAl(OH)
3
Al(ox)3
a
Al2O
3
Al(ox)3
Fe,Ti,Cr e muitas outras
idem. Mg no interfere em solues cidas
CaCa CaC2O4 CaCO3 ou CaO todos os metais exceto alcalinos e Mg
MgMg MgNH4PO4 Mg2P2O7 todos os metais exceto alcalinos
ZnZn ZnNH4PO4 Zn2P2O7 todos os metais exceto Mg
POPO4433-- MgNH
4PO
4Mg
2P
2O
7 MoO42-, C2O4
2-, K+
Ba BaCrO4 BaCrO4 Pb
SO42- BaSO4 BaSO4 NO3
-, PO43-, ClO3
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Cl- AgCl AgCl Br-, I-, SCN-, CN-, S2-, S2O32-
Ag AgCl AgCl Hg(I)
Ni Ni(dmg)2b Ni(dmg)2 Pd
Nem sempre, o constituinte pesado na forma que foi precititado.
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Anlise Gravimtrica
Clculo de resultados na anlise gravimtrica
Fator gravimtrico
Exemplo: calcular o fator gravimtrico do enxofre no sulfato de brio
F = Massa atmica do SMassa molar do BaSO4
= 32,06
233,40=
F o nmero de gramas do constituinte contido em uma grama da forma de pesagem
0,13736