Este documento descreve um experimento de complexometria para determinar os teores de cobre e zinco em uma amostra de latão. Foram realizadas duas titulações: na primeira, determinaram-se as concentrações de Cu2+ e Zn2+ juntos, e na segunda, apenas Zn2+ após adição de tiossulfato de sódio para mascarar o Cu2+. Isso permitiu calcular separadamente cada concentração e a porcentagem de cada metal na amostra, que foram de 41,07% de Zn e 65,72% de Cu.
Relatório - complexometria determinação de cobre e zinco em latão
1. QA217 – Química analítica fundamental II
Data: 20/10/2017
1
Fernanda Borges de Souza RA:196888
Experimento 08 – Complexometria: Determinação de Cu2+ e de
Zn2+ em Latão
1. Informações introdutórias
Volume da pipeta: 14,8456 ± 0,01 mL
2. Resultados
2.1. Preparo da solução de amostra de latão
A massa de latão necessária é: 0,15 a 0,16 g
Massa pesada: 0,1576 g
2.2. Solução de EDTA
Massa de EDTA pesada: 7,4442 g
Concentração da solução: 0,02 mol.L-1
(Solução preparada no experimento anterior, 06/10/2017)
2.3. Titulação da amostra de latão
- Reações envolvidas:
3Zn (s) + 8HNO3 → 3Zn2+ + 6NO3
- + 2NO (g) + 4H2O
Zn2+ + 4H2O → [Zn (H2O)4]2+
3Cu (s) + 8HNO3 → 3Cu2+ + 6NO3
- + 2NO (g) + 4H2O
Cu2+ + 4H2O → [Cu (H2O)4]2+
Tabela 1. Dados da titulação da amostra com
EDTA sem a presença de tiossulfato de sódio
Volume de
EDTA (mL)
Concentração de amostra
Zn2+ e Cu2+ (mol.L-1)
19,40 0,02613569
19,50 0,02627041
19,45 0,02620305
Complexo Incolor
Complexo Azul
2. 2
Média 0,02620305
DP 0,00007
IC (95%) 0,0002
Concentração de Cu2+ e Zn2+ (mol.L-1): 0,0262 ± 0,0002
Tabela 2. Dados da titulação da amostra com
EDTA na presença de tiossulfato de sódio
Volume de
EDTA (mL)
Concentração de
amostra Zn2+ (mol.L-1)
7,30 0,009834564
7,35 0,009901924
7,40 0,009969284
Média 0,009901924
DP 0,00007
IC (95%) 0,0002
Concentração de Zn2+ (mol.L-1): 0,0099 ± 0,0002
Como a ordem das titulações não são relacionadas, a relação entre os três
valores encontrados em cada titulação seria aleatória, portanto realizar o cálculo da
concentração de Cu2+ com base na subtração das médias das concentrações de
Cu2++Zn2+ e Zn2+ é a situação que leva ao menor erro possível.
Tabela 3. Concentração de Cu2+
Concentração de
amostra Zn2+ e Cu2+
(mol.L-1)
Concentração de
amostra Zn2+
(mol.L-1)
Concentração de
amostra Cu2+
(mol.L-1)
Média 0,02620305 0,009901924 0,016301126
DP - - 0,00007
IC (95%) - - 0,0002
Concentração de Cu2+ (mol.L-1): 0,0163 ± 0,0002
3. 3
3. Porcentagem de cobre e zinco na amostra
Com base nas concentrações calculadas a partir dos dados coletados nas
titulações foi possível calcular a porcentagem de cobre e zinco na amostra de latão,
assim as porcentagens encontradas foram 41,07% de zinco e 65,72% de cobre.
4. Exemplo de cálculo:
Cálculo da concentração de Zn2+ e Cu2+:
CZn2+ e Cu2+ =
CEDTA . VEDTA
VAmostra
=
0,02 mol. L−1
x 19,40 mL
14,8456 mL
= 0,0261 mol. L−1
- O cálculo da concentração de Zn2+ é feito de maneira análoga. E a
concentração de cobre é feita pela diferença das concentrações de Zn2+ + Cu2+ e
Zn2+
Cálculo da concentração de Cu2+:
CCu2+ = CCu2+e Zn2+ − CZn2+ = 0,02620305 mol. L−1
− 0,009901924 mol. L−1
= 0,016301126 mol. L−1
Cálculo da porcentagem de Zinco e Cobre na amostra
%Zn2+
=
CZn2+ . Vbalão. MMZn
mamostra
. 100
=
0,0099 mol. L−1
x 0,1 L x 65,38 g. mol−1
0,1576 g
x 100 = 41,07%
%Cu2+
=
CCu2+ . Vbalão. MMCu
mamostra
. 100
=
0,0163 mol. L−1
x 0,1 L x 63,546 g. mol−1
0,1576 g
x 100 = 65,72%
Cálculo do desvio padrão
s =
√∑(x − x̅)²
n − 1
=
√(0,0098 − 0,0099)2 + (0,0099 − 0,0099)2 + (0,0010 − 0,0099)²
2
= 0,00007
4. 4
Cálculo do intervalo de confiança (µ):
µ = x̅ ± t.
s
√n
= 0,009901924 ± 4,303x
0,00007
√3
= 0,0099 ± 0,0002 mol. 𝐿−1
5. Discussão
O resultado obtido com base nas titulações foi de 41,07% de zinco e 65,72%
de cobre no total da amostra, essas porcentagens se encontram dentro da faixa
esperada para a criação dessa liga metálica, visto que, o metal predominante
no latão é o cobre, apresentando, geralmente, mais de 50% do total da liga e o
zinco, por sua vez, compõe entre 5 e 45% da liga.
Para chegar nessas conclusões foram feitas duas titulações, onde na
primeira foram titulados cobre e zinco, e na segunda, apenas o zinco. Para que
fosse possível titular apenas um dos íons adicionou – se tiossulfato de sódio na
amostra para mascarar o cobre através da formação de um complexo mais
estável com o tiossulfato do que com o EDTA assim impedindo a formação do
complexo de cobre com o EDTA, tornando a seletividade possível.