Este documento descreve o procedimento para determinar a dureza total da água usando EDTA como agente quelante. Inclui a preparação das soluções de EDTA e indicador, a titulação da amostra de água da torneira com EDTA, e cálculos para obter os resultados de dureza total. O documento também discute conceitos importantes como ponto de equivalência e fatores que afetam a precisão da titulação complexométrica.
Relatorio de Química Analítica II - Determinação da Acidez total do VinagreDhion Meyg Fernandes
É comum associar o termo ácido a compostos altamente perigosos, letais, corrosivos, de extrema periculosidade. Até certo ponto isto está correto, mas vale ressaltar que, não obstante da realidade científica, isto não é uma verdade absoluta.
O processo de solubilização de substâncias química acontece devido à interação entre o soluto (a espécie que se deseja solubilizar) e o solvente (substância que a dissolve). Para que haja essa interação é necessário observar alguns fatores como a estrutura da molécula, especialmente a polaridade das ligações e o tipo de ligação.
A força molecular mais forte é a ligação de hidrogênio seguida pelo dipolo-dipolo e por último a de van der Waals. Os compostos apolares ou fracamente polares tendem a serem solúveis em solventes apolares ou de baixa polaridade, enquanto que compostos de alta polaridade são solúveis em solventes também polares.
Relatorio de Química Analítica II - Determinação da Acidez total do VinagreDhion Meyg Fernandes
É comum associar o termo ácido a compostos altamente perigosos, letais, corrosivos, de extrema periculosidade. Até certo ponto isto está correto, mas vale ressaltar que, não obstante da realidade científica, isto não é uma verdade absoluta.
O processo de solubilização de substâncias química acontece devido à interação entre o soluto (a espécie que se deseja solubilizar) e o solvente (substância que a dissolve). Para que haja essa interação é necessário observar alguns fatores como a estrutura da molécula, especialmente a polaridade das ligações e o tipo de ligação.
A força molecular mais forte é a ligação de hidrogênio seguida pelo dipolo-dipolo e por último a de van der Waals. Os compostos apolares ou fracamente polares tendem a serem solúveis em solventes apolares ou de baixa polaridade, enquanto que compostos de alta polaridade são solúveis em solventes também polares.
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA: DESTILAÇÃO FRACIONADA E PONTO DE EBULIÇÃOEzequias Guimaraes
As constantes físicas de uma substância química são propriedades de cada molécula, sendo muitas vezes empregadas na determinação do seu grau de pureza ou mesmo na sua caracterização. Em geral esses compostos estão associados as forças intermoleculares que cada substância está sujeita devido as características de suas ligações ou interações (DIAS, 2004).
A passagem do liquido para a fase vapor é uma constante física característica de cada liquido, e como tal pode ser utilizada para identificar o liquido ou mesmo para se verificar o seu grau de pureza. A temperatura em que ocorre a passagem de um liquido para o estado gasoso, a uma dada pressão, e conhecida como ponto de ebulição (DIAS, 2004).
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA: SOLUBILIDADE DOS COMPOSTOS ORGÂNICAEzequias Guimaraes
Para o estudo da química orgânica é importante conhecer previamente algumas características dos compostos, entre as propriedades físico-químicas a importante para as moléculas orgânicas é solubilidade. O processo de solubilização de uma substância química é resultado da interação entre a espécie que se deseja solubilizar (soluto) e a substância que a dissolve (solvente), podendo ser definida como a quantidade de soluto que dissolve em uma determinada quantidade de solvente em condições de equilíbrio.
A solubilidade de uma substância orgânica está diretamente relacionada com a estrutura molecular, especialmente com a polaridade das ligações e da espécie química como um todo. A soma dos momentos dipolo de uma molécula determina se ela é polar ou apolar (MORRISON & BOYD, 1996). Geralmente os compostos apolares ou fracamente polares são solúveis em solventes apolares ou de baixa polaridade, enquanto que compostos de alta polaridade são solúveis em solventes também polares.
Solução é toda mistura homogênea de moléculas, átomos, ou íons de duas ou mais substâncias, sendo que na maior parte das vezes as misturas se encontram como soluções aquosas. As soluções são constituídas por dois componentes, o solvente e o soluto. O solvente é o meio no qual o soluto está dissolvido. E o soluto é o componente que se encontra em menor quantidade numa solução.
As informações da solução são obtidas através da concentração do soluto no solvente que pode ser calculada dividindo o número de mols do soluto em mols pelo volume de solução em litros, as vezes é preciso calcular o número de mols do soluto caso esse não seja dado.
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA: DESTILAÇÃO FRACIONADA E PONTO DE EBULIÇÃOEzequias Guimaraes
As constantes físicas de uma substância química são propriedades de cada molécula, sendo muitas vezes empregadas na determinação do seu grau de pureza ou mesmo na sua caracterização. Em geral esses compostos estão associados as forças intermoleculares que cada substância está sujeita devido as características de suas ligações ou interações (DIAS, 2004).
A passagem do liquido para a fase vapor é uma constante física característica de cada liquido, e como tal pode ser utilizada para identificar o liquido ou mesmo para se verificar o seu grau de pureza. A temperatura em que ocorre a passagem de um liquido para o estado gasoso, a uma dada pressão, e conhecida como ponto de ebulição (DIAS, 2004).
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Para o estudo da química orgânica é importante conhecer previamente algumas características dos compostos, entre as propriedades físico-químicas a importante para as moléculas orgânicas é solubilidade. O processo de solubilização de uma substância química é resultado da interação entre a espécie que se deseja solubilizar (soluto) e a substância que a dissolve (solvente), podendo ser definida como a quantidade de soluto que dissolve em uma determinada quantidade de solvente em condições de equilíbrio.
A solubilidade de uma substância orgânica está diretamente relacionada com a estrutura molecular, especialmente com a polaridade das ligações e da espécie química como um todo. A soma dos momentos dipolo de uma molécula determina se ela é polar ou apolar (MORRISON & BOYD, 1996). Geralmente os compostos apolares ou fracamente polares são solúveis em solventes apolares ou de baixa polaridade, enquanto que compostos de alta polaridade são solúveis em solventes também polares.
Solução é toda mistura homogênea de moléculas, átomos, ou íons de duas ou mais substâncias, sendo que na maior parte das vezes as misturas se encontram como soluções aquosas. As soluções são constituídas por dois componentes, o solvente e o soluto. O solvente é o meio no qual o soluto está dissolvido. E o soluto é o componente que se encontra em menor quantidade numa solução.
As informações da solução são obtidas através da concentração do soluto no solvente que pode ser calculada dividindo o número de mols do soluto em mols pelo volume de solução em litros, as vezes é preciso calcular o número de mols do soluto caso esse não seja dado.
Titulometria ou volumetria de complexação: análise da dureza da água potável ...Claudiney C. Rodrigues
Co-autor: Adriel Martins Borges
No dia a dia é necessário utilizar soluções de concentração conhecidas e em quantidades, volumes, conhecidos para identificar a concentração de outras soluções, ou identificar a presença de determinada substância em um sistema ou mesmo quantificá-lo. Esse método utilizado em análise química é chamado volumetria, posto que utiliza-se o volume como a grandeza que se relaciona à quantidade de matéria e pode ser utilizada, considerando as proporções estequiométricas para quantificar e identificar diferentes alanitos ou mesmo a concentração de uma solução não padronizada ou de concentração realmente desconhecida.
ENGLISH VERSION ----------
In everyday life, it is necessary to use solutions of known concentration and in known quantities, volumes, to identify the concentration of other solutions, or to identify the presence of a certain substance in a system or even to quantify it. This method used in chemical analysis is called volumetrics, since volume is used as the magnitude that is related to the amount of matter and can be used, considering the stoichiometric proportions to quantify and identify different analytes or even the concentration of a non-containing solution. standardized or really unknown concentration.
VERSIÓN EN ESPAÑOL ----------
En la vida cotidiana, es necesario utilizar soluciones de concentración conocida y en cantidades, volúmenes conocidos, para identificar la concentración de otras soluciones, o para identificar la presencia de una determinada sustancia en un sistema o incluso para cuantificarla. Este método utilizado en el análisis químico se denomina volumétrico, ya que el volumen se utiliza como la magnitud que se relaciona con la cantidad de materia y puede utilizarse, considerando las proporciones estequiométricas, para cuantificar e identificar diferentes analitos o incluso la concentración de una solución no contenedora. concentración estandarizada o realmente desconocida.
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2. Introdução
• Análise volumétrica ou volumetria é a designação dada aos métodos da química
analítica quantitativa ou métodos de doseamento nos quais a quantidade de
substância que se pretende determinar é calculada a partir da medição de um
volume. Em geral, uma solução de concentração rigorosamente conhecida
(solução padrão) é adicionada a uma solução da amostra a analisar até que toda
a amostra seja consumida através de uma reação química, isto é, até que se
atinja o ponto de equivalência. O processo é conhecido como titulação e o ponto
de equivalência corresponde à situação em que reagiram quantidades
equivalentes do padrão e da amostra.
3. Definição de ponto de equivalência
• O ponto de equivalência de uma titulação é detectado, quer por métodos
instrumentais, quer por métodos visuais, baseando-se estes na utilização de
indicadores. Os indicadores são substâncias que podem apresentar-se em duas
formas com cores distintas, que se transformam uma na outra, por alteração das
condições do meio ocorridas durante a titulação. Os indicadores são escolhidos
de modo que a viragem de cor se dê o mais próximo possível do ponto de
equivalência. Assim, o ponto no qual o indicador muda de cor e a titulação é
interrompida designa-se ponto final. Quanto mais afastado este estiver do ponto
de equivalência, maior será o erro associado à titulação.
4. Revisando um conceito importante
• Ao menos teoricamente, toda a reação química ocorre nos dois sentidos: de
reagentes se transformando em produtos e de produtos se transformando de volta
em reagentes. Contudo em certas reações, como a de combustão, virtualmente
100% dos reagentes são convertidos em produtos, e não se observa o contrário
ocorrer (ou pelo menos não em escala mensurável); tais reações são chamadas
de irreversíveis. Há também uma série de reações nas quais logo que uma certa
quantidade de produto(s) é formada, este(s) torna(m) a dar origem ao(s)
reagente(s); essas reações possuem o nome de reversíveis. O conceito de
equilíbrio químico praticamente restringe-se às reações reversíveis.
5. O que é titulação complexometrica ?
• Titulações complexométricas são extremamente úteis para a determinação de
grande números de metais. Esta técnica tem alcance de milimoles (10-3 moles ~
10-3 gramas) e pelo uso de agentes auxiliares e controle do pH, a seletividade
necessária pode ser alcançada. O agente quelante é qualquer estrutura, da qual
façam parte dois ou mais átomos possuidores de pares de elétrons não utilizados
em ligações químicas primárias, mas sim, usados como "imãs" eletrostáticos para
se prenderem a íons metálicos.
6. IMPORTANTE !!!
• Dentre os complexantes mais comuns podemos citar a água, responsável (ligada
ao íons cobre) pela cor azul das soluções de sais de cobre, a amônia (quando
substitui a água ao redor do cobre, produz cor azul mais intensa) e o EDTA
(ácido etilenodiaminotetracético (que com o cobre, rivaliza a amônia).
• A complexação é uma atração eletrostática entre um íon e um agente quelante de
modo que não há transferência de elétrons entre estes. Quanto as cargas, a
estrutura final terá como carga a somatória das cargas individuais de cada
participante do complexo.
7. O que é EDTA?
• É um composto orgânico que age como ligante polidentado,
formando complexos muito estáveis com diversos íonsmetálicos. Devido a isso, é
usado como preservante do sangue, pois "inativa" os íons de cálcio, que
promovem a coagulação sanguínea. Esta habilidade de complexar e assim
"inativar" íons metálicos é tambem usada
como antídoto para envenenamento por chumbo.
• Também tem uso em detergentes e xampus, pois se combina
com cálcio e magnésio, evitando que se precipitem com o produto, como
acontece com sabão, quando usado com águas ricas em cálcio e magnésio.
8. O que chamamos de água dura ?
• Águas duras são aquelas que exigem consideráveis quantidades de sabão para
produzir espuma de modo que, no passado, a dureza de uma água era
considerada como uma medida de sua capacidade de precipitar sabão. Esse
caráter das águas duras foi, por muito tempo, para o cidadão comum o aspecto
mais importante por causa das dificuldades de limpeza de roupas e utensílios.
Com o surgimento e a determinação dos detergentes sintéticos ocorreu também a
diminuição os problemas de limpeza doméstica por causa da dureza.
9. Por qual motivo uma água pode ser dura ?
• A dureza é devida à presença de cátions metálicos divalentes, os quais são
capazes de reagir com sabão formando precipitados e com certos ânions
presentes na água para formar crostas. Os principais íons causadores de dureza
são cálcio e magnésio tendo um papel secundário o zinco e o estrôncio. Algumas
vezes, alumínio e ferro férrico são considerados como contribuintes da dureza.
10. Procedimento experimental
- Materiais
• Balança analítica;
• Balão volumétrico de 100 mL;
• Balão volumétrico de 250 mL;
• Béquer;
• Bureta de 50mL;
• Erlenmeyer de 250 mL;
• Garra ;
• Pêra;
• Pipeta volumétrica de 1 mL;
• Suporte Universal;
• Vidro de relógio.
11. Procedimento experimental - reagentes
• EDTA;
• NH4OH e NH4Cl;
• Negro de eriocromo T;
• Trietalonamina;
• Água destilada;
• Água de torneira.
12. Procedimento para a preparação de solução de
EDTA 0,01 mol/L
• Pesou-se 0,1 g de EDTA 0,01 mol/L e transferiu a massa pesada para um balão
volumétrico de 100 mL homogeneizando bem a solução.
13. Procedimento para a preparação da solução indicadora de Negro de Eriocromo T
• Dissolveu-se 0,5033 g de negro de eriocromo T em 5 mL de etanol e 15 mL
de trietalonamina.
14. Titulação da água de distribuição (água da torneira)
com a solução de EDTA
• Foi transferido 30 mL de água da torneira para um erlenmeyer de 125 mL e
adicionou-se a solução tampão de NH4Cl/NH4OH até pH 10 (cerca de 1 mL);
• Adicionou-se 2 gotas da solução indicadora de Negro de Eriocromo T;
• O procedimento foi feito em triplicata para uma melhor comprovação dos
resultados.
15. RESULTADOS E DISCUSSÕES
• O método titrimétrico do EDTA é o método mais comumente empregado na
determinação de dureza da água sendo baseado na reação do ácido
etilenodiaminatetracético (EDTA) ou seus sais de sódio que formam complexos
solúveis quelatos com certos cátions metálicos.
• A reação que ocorre num pH = 10 ± 0,1, necessita de um indicador (preto de
eriocromo T ou calmagita) para assinalar o ponto final da reação.
16. RESULTADOS E DISCUSSÕES
• A nitidez do ponto final da titulação aumenta com o pH, mas este não pode ser
aumentado indefinidamente para não ocorrer precipitação de CaCO3 ou Mg(OH)2.
Além do mais, o complexo muda de cor em valores de pH elevados. O outro fator
que melhora a nitidez do ponto final é a presença de magnésio que deve ser
adicionada em pequena quantidade na forma de um sal complexometricamente
neutro de EDTA.
17. RESULTADOS E DISCUSSÕES
• Alguns metais interferem no método causando um enfraquecimento do ponto final
tornando-o, às vezes, indistinto. Esta interferência pode ser reduzida pela adição
do inibidor MgCDTA (1,2 - ciclohexonodiaminatetracetato de magnésio), o qual
tem vantagem de não ser tóxico e/ou malcheiroso, mas libera algum magnésio na
solução contribuindo para a dureza.
18. RESULTADOS E DISCUSSÕES
• O ponto final da titulação é indicada pela mudança de cor devido a passagem do
complexo ao seu estado livre.
• Algumas condições devem ser lembradas:
• O complexo M-Ind deve ser estável o bastante para se manter em solução, porém menos
estável que o complexo M-EDTA, de modo a que a reação acima seja espontânea.
• Ser muito sensível ao íon metálico para que a mudança de coloração ocorra ao máximo
possível próximo ao ponto de equivalência.
• Todos os requisitos devem ser preenchidos dentro da faixa de pH em que a titulação é
efetuada.
• O indicador utilizado durante o experimento foi o preto de eriocromo T
20. CONCLUSÃO
• Com a prática pôde-se observar quais os fatores interferem na dureza da água.
Através dos cálculos de dureza foi possível observar que a água que sai da
torneira é imprópria para o consumo de acordo com a legislação brasileira,
podendo trazer vários problemas de saúde caso seja ingerida sem o tratamento
necessário. Foi possível também reforçar alguns conceitos, como ponto final e
ponto de equivalência, equilíbrio químico e ainda aprender também um pouco
mais sobre a legislação brasileira para a água.