Texto nº 1 Introdução-Análise Quantitativa

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Texto nº 1 Introdução-Análise Quantitativa

  1. 1. Texto Revisado e Atualizado pela Profª Marta PinheiroUNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁINSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAISFACULDADE DE QUÍMICADISCIPLINA: QUÍMICA ANALÍTICA QUANTITATIVATEXTO Nº 1: OBJETIVOS E MÉTODOS DA QUÍMICA ANALÍTICA QUANTITATIVA1 INTRODUÇÃOA Química Analítica é um ramo da química que estuda a caracterização dassubstâncias químicas. Esta caracterização envolve dois aspectos, que são, a identificação daespécies constituintes, e, de outro lado, a determinação da quantidade relativa dosconstituintes. Esse estudo nos proporciona um conjunto de técnicas que constituem a análisequímica. A mesma técnica pode ser aplicada em várias áreas diferentes, conferindo àquímica analítica uma característica absolutamente interdisciplinar. Seus objetivos são dedesenvolver metodologias de análise e/ou separação e a instrumentação adequada a essasanálises. Na prática, a química analítica recorre a todos os métodos, medidas e técnicas como intuíto de resolver os problemas de composição da matéria com operações de rotina.A Química Analítica compreende a Análise Qualitativa e a Análise Quantitativa. Aanálise qualitativa trata do descobrimento e identificação dos componentes que constituema amostra. Seus resultados se expressam em palavras, nomes ou símbolos das classesespeciais de átomos, íons ou moléculas. Na análise quantitativa se determinam asquantidades relativas ou absolutas de um ou vários dos componentes da amostra. Seusresultados se expressam em número com indicação das unidades que estes númerosrepresentam. O campo da Química Analítica abrange, indistintamente, materiais orgânicos einorgânicos. Embora muitas das técnicas gerais da análise química sejam aplicáveis a ambosos grupos de materiais, é bastante freqüente os métodos de abordagem dos problemasanalíticos diferirem marcadamente com respeito aos referidos tipos de materiais.Técnicas analíticas modernas tendem a basear-se no uso de instrumentos para mediruma propriedade física de um íon, átomo ou molécula, através da qual é realizada suadeterminação.O interesse recente em poluição proporcionou um desenvolvimento acentuado demétodos adequados á detecção e medida de traços de substâncias no ar, na água, emalimentos e em sistemas biológicos. Hoje existe um grande número de técnicas analíticas quesão capazes de dosar quantidades mínimas de substâncias colhidas nas mais diversascondições e de quase qualquer tipo de amostras.
  2. 2. Texto Revisado e Atualizado pela Profª Marta Pinheiro2 MÉTODOS DA ANÁLISE QUANTITATIVAUma determinação quantitativa completa consiste em geral de quatro passos maiores:(a) obtenção de uma amostra para análise,(b) separação do componente desejado numa forma capaz de ser medida,(c) a medida e o cálculo dos resultados,(d) a obtenção de conclusões da análise.Destes quatro passos, a medida é a etapa principal. Os dois primeiros passos tem porobjetivo preparar a amostra para a medida desejada e o quarto, torna significativos osresultados desta medida. Portanto, toda determinação quantitativa se baseiafundamentalmente na medida de alguma propriedade relacionada direta ou indiretamentecom a quantidade do componente desejado presente na amostra. Na verdade, as únicascoisas que o químico pode medir diretamente no laboratório são propriedades físicas ouestruturais. Ainda que se possa fazer uso de informações a respeito das propriedadesquímicas ou reativas, na realidade o químico mede propriedades físicas antes da reação,durante e após a reação.Uma maneira cômoda de se classificar os métodos da análise quantitativa se baseiano tipo de grandeza física que se mede. Desse modo, a maioria dos procedimentosquantitativos podem classificar-se em quatro grupos: gravimétricos, volumétricos, óticos eelétricos. Os dois primeiros grupos são conhecidos como métodos clássicos, e os doisúltimos como métodos instrumentais.Os métodos gravimétricos se baseiam na medida de massa. O componente deinteresse é isolado na forma de uma espécie química de composição bem definida, e quepode ser pesada com exatidão. Os métodos gravimétricos se subdividem, por sua vez, emmétodos de precipitação, métodos de galvanoplastia ou eletrodeposição e métodos devolatilização, segundo a maneira em que o componente de interesse é separado antes desua medida.Os métodos volumétricos compreendem uma ou mais medidas de volume. Os tiposmais comuns de procedimentos volumétricos são os métodos titulométricos, nos quais semede o volume de uma solução de composição conhecida (solução padrão) necessário parareagir quantitativamente com o componente na solução de composição desconhecida.
  3. 3. Texto Revisado e Atualizado pela Profª Marta PinheiroA reação química que intervem na titulação proporciona uma fonte de seletividade, tornandodesnecessário a etapa de separação prévia. Com base no tipo de reação que ocorre entre ocomponente desejado e a solução padrão, os métodos titulométricos se subdividem em :titulações ácido-base (ou neutralização), titulações de precipitação, titulação de formação decomplexos e titulações de oxidação-redução.Os métodos óticos (ou espectroscópicos) compreendem uma ou mais medidas decomprimento de onda ou de intensidade de energia radiante. A base das aplicaçõesanalíticas destas medidas são os mecanismos em virtude dos quais a energia radiante entraem interação com a matéria. Segundo o tipo de interação os métodos óticos podemclassificar-se em: métodos de absorção, métodos de emissão, métodos de difração emétodos de refração. Os métodos óticos também podem se subdividir segundo o intervalo decomprimento de onda da energia radiante em: métodos infravermelhos, métodos visíveis,métodos ultravioletas e métodos de raios X.Os métodos elétricos incluem todos os métodos nos quais a medida principal é umaquantidade elétrica fundamental como voltagem, resistência ou intensidade de corrente.Compreendem a potenciometria, onde se mede o potencial de um eletrodo em equilíbrio coma espécie iônica de interesse, a condutometria, onde se mede a condutância de soluções deeletrólitos, a coulometria, onde se mede a quantidade de eletricidade necessária para oxidarou reduzir, em uma célula eletrolítica, a espécie de interesse, e a polarografia, onde se medea corrente de difusão associada à reação de uma espécie eletroativa sobre um microeletrodopolarizável.A química analítica admite as seguintes grandes divisões:Separações – inclui extração, coprecipitação, troca iônica e as diferentes cromatografias:planar, coluna (clássica e sofisticada – como a gasosa e a líquida de alta eficiência );Termoanalítica – compreende a termogravimetria e outras medidas de mudança comtemperatura;Instrumentação – desenvolvimento de instrumentos para a química analítica;Química Ambiental – baseada na elucidação dos mecanismos que definem e controlam aconcentração das espécies químicas candidatas a monitoração ambiental;Quimiometria – engloba as técnicas de tratamento de dados analíticos, aplicações demodelos matemáticos e o estudo de correlações de variáveis.
  4. 4. Texto Revisado e Atualizado pela Profª Marta PinheiroNa Tabela abaixo se apresenta a classificação dos métodos da análise quantitativasegundo a propriedade observada na medida final.Tabela 1.1. Classificação dos métodos de análise quantitativa segundo a propriedade física que semedeREFERÊNCIASEIDL, Peter R. Potencial de Pesquisa nas Universidades Brasileiras. Rio de Janeiro:CETEM/CNPq, 1991. 83p. (Série Estudos e Documentos, 17).SENISE, Paschoal. Química Analítica e Análise Química. Química nova, São Paulo, v. 16, n.3, p.257-261, maio/jun. 1993. Bimensal.SKOOG, D. A.; WEST, D. M.; HOLLER, F. J. Fundamentos de Química Analítica, SãoPaulo: Pioneira Thomson Learnind, 2006. 999 p.QUÍMICA NOVA: SBQ 25 anos. São Paulo: SBQ. v. 25, n. 1, jul. 2002. Suplemento

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