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QUÍMICA ANALÍTICA QUANTITATIVA II RELATÓRIO DE AULA EXPERIMENTAL PRÁTICA 2: TITULAÇÃO POTENCIOMÉTRICA DE PRECIPITAÇÃO 1. Objetivo: Determinação de íons cloreto e íons iodeto presentes em uma solução, através da titulação potenciométrica de precipitação pela adição de AgNO3. 2. Parte experimental (materiais, reagentes e equipamentos): - Eletrodo indicador: Eletrodo de fio de prata; - Eletrodo de referência: Calomelano (saturado) com dupla junção líquida (KNO3 10%); - Bureta A 50,00 mL; - Pipeta volumétrrica; - Becker; - Agitador magnético Mod. 257; - Barra magnética para agitar soluções; - Voltímetro eletrônico Digimed; - Solução problema 50,00 mL; - Solução padrão de AgNO3 0,0810 mol. L-1. Tabela 1- Dados de titulação potenciométrica de titulação de precipitação 1) Com os dados da Tabela 1: Figura 1. Curva de titulação potenciométrica de precipitação Figura 2. Curva da primeira derivada da titulação potenciométrica de precipitação Figura 3. Curva da segunda derivada da titulação potenciométrica de precipitação Figura 4. Gráfico da semelhança de triângulos para a segunda derivada da curva de titulação potenciométrica no ponto de equivalência, para o íon iodeto Cálculos: - Semelhança de triângulos: - Volume no ponto de equivalência para o íon iodeto: 16,70 + 0,0462 = 16,75 mL - Correção do volume do ponto de equivalência para o íon iodeto: - Concentração de iodeto na amostra utilizada: C iodeto x V amostra = C AgNO3 x V AgNO3 C iodeto x 59,97 mL = 0,0810 mol. L-1 x 16,86 mL C iodeto = 0,0228 mol. L-1 Figura 5. Gráfico da semelhança de triângulos para a segunda derivada da curva de titulação potenciométrica no ponto de equivalência, para o íon cloreto Cálculos: - Semelhança de triângulos: - Volume no ponto de equivalência para o íon cloreto: 35,70 + 0,0517 = 35,75 mL - Correção do volume do ponto de equivalência para o íon cloreto: - Concentração de iodeto na amostra utilizada: C cloreto x V amostra = C AgNO3 x (V AgNO3 para cloreto - V AgNO3 para iodeto) C cloreto x 59,97 mL = 0,0810 mol. L-1 x (35,98 mL – 16,86 mL) C cloreto = 0,0258 mol. L-1 2) Responda 2.1) A titulação potenciométrica de precipitação pode ser aplicada para qualquer substância? Justifique sua resposta. Quando se utiliza AgNO3 como titulante, é possível determinar tanto haletos (Cl-, Br-, I-), quanto pseudohaletos (SCN-, CN-, CNO-), mercaptanas (grupos tióis SH) e ácidos graxos (R-COOH). A técnica em questão é melhor empregada quando as reações envolvidas formam produtos de baixa solubilidade (Kps menor do que 10-5) para que o salto do potencial possa ser bem visualizado no ponto final. É preciso garantir que o precipitado formado não volte para a solução e seja titulado novamente com o aumento do volume de titulante adicionado, promovendo um erro na determinação da concentração da substância. 2.2) Um analista poderia utilizar o eletrodo Ag/AgCl com eletrodo de referência? Um eletrodo de referência não pode ser sensível às espécies que se deseja determinar em solução, mantendo seu potencial constante durante a medida. O eletrodo Ag/AgCl reage com vários compostos bioquímicos, o que restringe sua utilização como eletrodo de referência. Pode ser utilizada uma junção líquida para fazer uma interface entre os dois lados. Pode ser mais adequado que se utilize eletrodo Ag/AgCl como eletrodo indicador do que como eletrodo de referência em titulações potenciométricas de precipitação. 2.3) Um analista na titulação potenciométrica de precipitação agitou suavemente a solução, e determinou que a concentração do analito em questão era de 0,0165 mol x L-1. Qual a sua opinião, esse resultado está correto? Justifique sua resposta. O resultado obtido provavelmente está incorreto. O analista deve realizar o experimento novamente, mas com o cuidado de agitar vigorosamente a solução para garantir que os íons não estejam adsorvidos na superfície do precipitado formado (efeito de dupla camada) em vez de reagir com o titulante. Devemos evitar o efeito de dupla camada para que os íons em solução estejam disponíveis para reagir com o titulante e assim determinar a concentração correta do analito. 2.4) Sabendo que os Kps das substâncias a serem determinadas em uma mesma solução, são de 5,5 x 10 -14 e 1,0 x 10 -16, poderia ser aplicada a técnica de titulação potenciométrica de precipitação para a determinação de ambos analitos em uma única titulação? Justifique sua resposta. Razão entre os Kps: 1,0 x 10-16/ 5,5 x 10-14 = 1,8 x 103 < 105. As substâncias apresentam uma razão menor do que 105 entre seus Kps. Não podemos empregar a técnica para determinar as duas substâncias em uma única titulação pois o salto de potencial não estará bem definido para cada analito, haverá uma coprecipitação, isto é, quando a substância de Kps 5,5 x10-14 começar a precipitar, ainda haverá quantidade significativa da substância que começou a precipitar primeiro, com Kps 1,0 x 10-16. Deve-se montar uma célula para determinação de cada substância em soluções distintas, com eletrodo indicador sensível para cada analito e eletrodo de referência específicos, para que o salto de potencial indique o ponto final em cada titulação sem a interferência do outro analito.