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TITULAÇÕES ÁCIDO- TITULAÇÕES ÁCIDO- BASE BASE Profa.Zara Hoffmann Profa.Zara Hoffmann

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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Page 1: Titulação/ Acid-base volumetry

TITULAÇÕES ÁCIDO-TITULAÇÕES ÁCIDO-BASEBASE

Profa.Zara HoffmannProfa.Zara Hoffmann

Page 2: Titulação/ Acid-base volumetry

Origem da palavra titrimetria: do inglês titration Origem da palavra titrimetria: do inglês titration - titulação - titulação

VANTAGENS DA ANÁLISE VOLUMÉTRICA VANTAGENS DA ANÁLISE VOLUMÉTRICA Execução muito mais rápida que a análise gravimétrica Execução muito mais rápida que a análise gravimétrica O método é fácil de ser instalado, economicamente O método é fácil de ser instalado, economicamente

viável viável Apesar de serem técnicas relativamente antigas, elas Apesar de serem técnicas relativamente antigas, elas

representam ainda representam ainda economia e confiabilidadeeconomia e confiabilidade, , podendo perfeitamente serem utilizadas na podendo perfeitamente serem utilizadas na identificação da grande maioria de agentes químicos identificação da grande maioria de agentes químicos em diversas situações.em diversas situações.

DESVANTAGENS DA ANÁLISE VOLUMÉTRICA DESVANTAGENS DA ANÁLISE VOLUMÉTRICA Método menos preciso que a gravimetriaMétodo menos preciso que a gravimetria

Page 3: Titulação/ Acid-base volumetry

1 Volumetria ácido-1 Volumetria ácido-basebase

O O pHpH (potencial hidrogênio (H)) (potencial hidrogênio (H)) representa a quantidade de íons representa a quantidade de íons hidrogênio (Hhidrogênio (H++) presentes em uma ) presentes em uma solução. É um importante solução. É um importante condicionador de reações condicionador de reações químicas, sendo de extrema químicas, sendo de extrema importância sua precisa importância sua precisa determinação e controle.determinação e controle.

Page 4: Titulação/ Acid-base volumetry

2. 2. VolumetriaVolumetria de Óxido- de Óxido-ReduçãoRedução

Este método envolve o uso de Este método envolve o uso de agentes agentes oxidantesoxidantes para a titulação de para a titulação de agentes agentes redutoresredutores (e vice-versa). (e vice-versa). Tendo como Tendo como restrição básica a necessidade de grande restrição básica a necessidade de grande diferença entre os potenciais de oxidação diferença entre os potenciais de oxidação e redução. O ponto final é detectado por e redução. O ponto final é detectado por meio de indicadores químicos ou de vários meio de indicadores químicos ou de vários métodos eletrométricos (indicadores métodos eletrométricos (indicadores físicos).físicos).

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3. 3. VolumetriaVolumetria de de PrecipitaçãoPrecipitação

O agente O agente titulante titulante forma um produto forma um produto insolúvel com o insolúvel com o analitoanalito. Apesar de ser . Apesar de ser efetuada com técnicas semelhantes às da efetuada com técnicas semelhantes às da Gravimetria, não está limitada pela Gravimetria, não está limitada pela necessidade de uma massa final necessidade de uma massa final mensurável, podendo lançar mão de mensurável, podendo lançar mão de outros parâmetros para a quantificação de outros parâmetros para a quantificação de resultados. resultados.

Page 6: Titulação/ Acid-base volumetry

4. 4. VolumetriaVolumetria de de ComplexaçãoComplexação

Objetiva a formação de um complexo Objetiva a formação de um complexo (solúvel em água) com o analito, um íon (solúvel em água) com o analito, um íon metálico, este reagente muitas vezes é metálico, este reagente muitas vezes é um um agente quelanteagente quelante, as reações , as reações envolvidas podem ser controladas pelo envolvidas podem ser controladas pelo pH.pH.

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Titulações de NeutralizaçãoTitulações de Neutralização

Tem como reação a neutralização dos íons H+ e Tem como reação a neutralização dos íons H+ e OH- em soluções aquosas, gerando H2O. OH- em soluções aquosas, gerando H2O.

Existem duas "variantes" cujos nomes derivam Existem duas "variantes" cujos nomes derivam do tipo de solução- padrão utilizada:do tipo de solução- padrão utilizada:

A A acidimetria acidimetria quando usamos soluções-padrão quando usamos soluções-padrão de pH menor que 7,0de pH menor que 7,0

A A alcalimetriaalcalimetria, quando usamos soluções-, quando usamos soluções-padrão de pH maior que 7,0.padrão de pH maior que 7,0.

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Titulações Titulações ácido-baseácido-base

O que é?O que é?

Como se faz?Como se faz?

Ponto de equivalênciaPonto de equivalência

Curvas de titulaçãoCurvas de titulação

Indicadores ácido-baseIndicadores ácido-base

Cálculo da concentraçãoCálculo da concentração

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O que é uma O que é uma titulação?titulação?

A titulação é uma operação A titulação é uma operação

analítica utilizada em análise analítica utilizada em análise

volumétrica com o objetivo de volumétrica com o objetivo de

determinar uma concentração determinar uma concentração

(desconhecida) de soluções.(desconhecida) de soluções.

Page 10: Titulação/ Acid-base volumetry

Numa titulação ácido-Numa titulação ácido-base...base...

... ocorre uma reação completa entre um ácido e uma ... ocorre uma reação completa entre um ácido e uma

base (base (neutralizaçãoneutralização), formando água:), formando água:

ácido + base ácido + base sal + água sal + água

por exemplo:

HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) +

H2O(l)

Page 11: Titulação/ Acid-base volumetry

Como se executa uma titulação?Como se executa uma titulação?

Titulação consiste na adição de Titulação consiste na adição de

uma solução de concentração uma solução de concentração

rigorosamente conhecida - rigorosamente conhecida -

titulante - a outra solução de titulante - a outra solução de

concentração desconhecida - concentração desconhecida -

titulado - até que se atinja o titulado - até que se atinja o

ponto de equivalência .ponto de equivalência .

Page 12: Titulação/ Acid-base volumetry

Titulado é...Titulado é...

... uma solução de ... uma solução de

concentração desconhecida concentração desconhecida

mas de volume rigorosamente mas de volume rigorosamente

medido que se coloca dentro de medido que se coloca dentro de

um Erlenmeyer.um Erlenmeyer.

Page 13: Titulação/ Acid-base volumetry

Titulante é ...Titulante é ...

... uma solução de concentração ... uma solução de concentração

rigorosamente conhecida que se rigorosamente conhecida que se

coloca dentro da bureta.coloca dentro da bureta.

------

------

------

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Ponto de equivalência é...Ponto de equivalência é...

... a altura da titulação em que a relação entre o número ... a altura da titulação em que a relação entre o número

de moles do titulante adicionadas e o número de moles de moles do titulante adicionadas e o número de moles

do titulado é a prevista pela estequiometria da reacção:do titulado é a prevista pela estequiometria da reacção:

nnácidoácido = n = nbasebase

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Como se detecta o ponto de Como se detecta o ponto de equivalência?equivalência?

Existem dois métodos:Existem dois métodos:

Potenciométrico Colorimétrico

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Método PotenciométricoMétodo Potenciométrico

Durante a titulação introduz-Durante a titulação introduz-

se um eléctrodo de pH no se um eléctrodo de pH no

titulado, o que permite medir titulado, o que permite medir

o pH ao longo da titulação e o pH ao longo da titulação e

traçar a curva de titulação.traçar a curva de titulação.

Page 17: Titulação/ Acid-base volumetry

Curva de titulação é ...Curva de titulação é ...

... a representação do pH do titulado à medida que se ... a representação do pH do titulado à medida que se

adiciona o titulante.adiciona o titulante.

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zona de variação brusca de pH

pH inicial

Ponto de equivalência

Volume de titulante gasto até ao ponto de equivalência

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A curva de titulação permite:A curva de titulação permite:

identificar a titulaçãoidentificar a titulação

identificar titulante/tituladoidentificar titulante/titulado

ler o volume de titulante gasto até ao ponto de ler o volume de titulante gasto até ao ponto de

equivalênciaequivalência

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As titulações ácido base podem ser de três tipos:As titulações ácido base podem ser de três tipos:

Identificação da titulação

Ácido forte-base forte

Ácido fraco-base forte

Ácido forte-base fraca

e distinguem -se pelo pH no ponto de

equivalência.

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Titulação Titulação Ácido forte-base forteÁcido forte-base forte

O ponto de O ponto de

equivalência ocorre equivalência ocorre

quando o quando o pH = 7pH = 7

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Titulação Titulação Ácido fraco-base forteÁcido fraco-base forte

O ponto de O ponto de

equivalência ocorre equivalência ocorre

quando o quando o pH > 7pH > 7

Page 23: Titulação/ Acid-base volumetry

Titulação Titulação Ácido forte-base fracaÁcido forte-base fraca

O ponto de O ponto de

equivalência ocorre equivalência ocorre

quando o quando o pH < 7pH < 7

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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

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Titu lan teÁcido

Titu lad oBase

> 7

T itu lan teBase

Titu lad oÁcido

< 7

p H in ic ia l

Identificação do titulante/tituladoIdentificação do titulante/titulado

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Método ColorimétricoMétodo Colorimétrico

Adiciona-se ao titulado Adiciona-se ao titulado

um indicador ácido-base um indicador ácido-base

que muda de cor quando que muda de cor quando

se atinge o ponto de se atinge o ponto de

equivalência.equivalência.

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Um indicador ácido-base é...Um indicador ácido-base é...

... uma substância (ácido ou base fraco) que têm a ... uma substância (ácido ou base fraco) que têm a

particularidade de apresentar cores diferentes na particularidade de apresentar cores diferentes na

forma ácida e na forma básica:forma ácida e na forma básica:

HindHind Ind Ind -- + H + H++

Page 28: Titulação/ Acid-base volumetry

Num meio ácido...Num meio ácido...

... o equilíbrio desloca-se ... o equilíbrio desloca-se

para a esquerda e a solução para a esquerda e a solução

apresenta a cor 1 (da apresenta a cor 1 (da

espécie Hind).espécie Hind).

HindHind IndInd-- + H + H++

Cor 1Cor 1 Cor 2Cor 2

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Num meio alcalino...Num meio alcalino...

... o equilíbrio desloca-se ... o equilíbrio desloca-se

para a direita e a solução para a direita e a solução

apresenta a cor 2.apresenta a cor 2.

HindHind IndInd-- + H + H++

Cor 1Cor 1 Cor 2 Cor 2

Page 30: Titulação/ Acid-base volumetry

Existe uma gama de valores de pH nos Existe uma gama de valores de pH nos

quais nenhuma das formas do indicador quais nenhuma das formas do indicador

predomina e a cor não é bem definidapredomina e a cor não é bem definida

Zona de viragem de cor do indicador

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Como seleccionar o indicador ácido-base Como seleccionar o indicador ácido-base adequado a uma titulação?adequado a uma titulação?

A zona de viragem do A zona de viragem do

indicador deve:indicador deve:

estar contida na zona de variação brusca do pH.

conter o pH no ponto de equivalência.

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No início da titulação:No início da titulação:

Cálculo da concentração - 1Cálculo da concentração - 1

Titulante(A)

Concentração: conhecida, CA

Volume: desconhecido

Titulado(B)

Concentração: desconhecida

Volume: conhecido, VB

Page 33: Titulação/ Acid-base volumetry

No fim da titulação:No fim da titulação:

Cálculo da concentração - 2Cálculo da concentração - 2

Titulante(A)

Concentração: conhecida, CA

Volume: conhecido, VA

Titulado(B)

Concentração: desconhecida

Volume: conhecido, VB

Page 34: Titulação/ Acid-base volumetry

Como: Como: C= n/V C= n/V n = C x V n = C x V

Temos no fim da titulação (ponto de equivalência):Temos no fim da titulação (ponto de equivalência):

nnAA = n = nBB

ouou

CCA A x Vx VAA= = CCBB x Vx VBB

Cálculo da concentração - 3Cálculo da concentração - 3