O documento discute métodos eletroanalíticos para análise química, incluindo potenciometria, condutometria e lei de Ohm. A potenciometria mede diferenças de potencial em células eletroquímicas para determinar concentrações iônicas, enquanto a condutometria mede condutância elétrica de soluções. Ambos fornecem análises quantitativas.

1. Trabalho realizado por:
André Rocha nº2
João Maia nº7
Maria Inês Teixeira nº8

2. • Eletroanalítica compreende um grupo de métodos
analíticos baseado nas propriedades elétricas de um
analito em solução.
Propriedades elétricas:
• Corrente
• Resistência
• Diferença de Potencial
• Carga
Em alguns casos as propriedades elétricas são medidas
em função do tempo
Vantagens: Baixos limites de deteção, especiação química,
instrumentação barata e pequenos volumes de amostra
de analito.

3. Uma célula eletroquímica é um dispositivo que permite a
conversão de energia química em energia eléctrica através de
reacções de oxidação – redução que ocorrem na interface
eléctrodo / solução. As reacções redox que ocorrem são
espontâneas.

4. • Uma célula eletroquímica consiste em dois condutores chamados
elétrodos, cada um deles imerso numa solução eletrolítica
Oxidação Redução

5. • Galvânicas
Armazenam energia elétrica
Ocorrem nos elétrodos tendem a prosseguir espontaneamente e
produzem um fluxo de eletrões através de um condutor externo
• Eletrolíticas
Requerem uma fonte externa de energia para a sua operação.
Podem ser reversíveis ou irreversíveis
A inversão da corrente reverte a
reação da célula
A inversão da corrente provoca a
ocorrência de uma semi-reação diferente
em um ou ambos os elétrodos.

6. • O potencial da célula (E célula) de uma célula eletroquímica é calculado a partir dos
potenciais de eletrodo (potenciais de redução) das semi-reação respectivas. Assim sendo:
E célula = E cátodo – E ânodo

9. • A potenciometria ou método potenciométrico de análise química.
• Baseia-se na medida da diferença de potencial de uma célula
eletroquímica na ausência de corrente.

10. • Baseia na medida da força eletromotriz de uma célula galvânica.
• Este processo utiliza uma única medida do potencial de elétrodo para
determinar a concentração de uma espécie iónica em solução designa-se
como potenciometia direta.

11. A análise potenciométrica engloba duas técnicas analíticas:
• A potenciometria direta
• A titulação potenciométrica

12. • È determinada a atividade de uma dada espécie iónica a partir da
medida da f.e.m (força eletrometriz) de uma célula galvânica que
contém um elétrodo indicador ou elétrodo de trabalho
(normalmente um elétrodo seletivo) e um eléctrodo de referência.

13. • Uma das vantagens da potenciometria direta é que as
medidas são feitas sem que as soluções sejam afeta.

14. • Forte dependência com a força iónica do meio
• Requer um maior tempo de análise
• Interferências e envenenamento de elétrodos
• Maior custo de análises
• Obstrução por proteínas e outros

15. • Mede-se a variação do potencial do eléctrodo indicador em
relação ao eléctrodo de referência em função do volume do
titulante adicionado na solução.

16. • Geralmente o elétrodo de vidro é utilizado como elétrodo indicadores
combinado com o elétrodo de referencia.
• Podem ser usados outros elétrodos como o de hidrogénio entre ouros
associados a elétrodos de referencia.

17. • Reação de redox entre o analito e o titulante.
• As reações:
Devem ser rápidas
Quantitativas
Apresentam espectrometria definida invariável

18. • Um eléctrodo de referência;
• Um eléctrodo indicador ou de trabalho;
• Um dispositivo para medir os potenciais, ou seja, um potenciômetro.

19. • São dispositivos elétricos têm a sua resistência elétrica alterada
mecanicamente.
• São muito usados para controlar ou alterar as características de entrada ou
saída de aparelhos eletrônicos.
• São também conhecidos como resistores variáveis, ou ainda, reóstatos.

20. • Muito usado em análises químicas, sendo o mais comum o eletrodo de pH.
• Consiste basicamente em uma pequena câmara, contendo um eletrodo
inerte, envolto num eletrólito e que se comunica com a solução externa por
uma membrana que permite a passagem apenas do ião que será analisado.

21. • Indicadores metálicos
• Indicadores de membrana
• Eletrodos de Membrana de Íon-Seletivo
• Eletrodo de vidro para medida de pH
• Eletrodo Combinado de Vidro

22. • Consiste numa semi-pilha, ligada à solução em medição por uma
membrana porosa ("ponte salina"), e que é capaz de, através de uma reação
química ,conhecida a concentração, fornecer um potencial elétrico padrão
para uma medida de diferença de potencial.
• Os mais comuns são calomelano e prata-cloreto de prata.

23. Ser reversíveis e obedecer a equação de Nernst;
Exibir um potencial constante com o tempo;
Retornar ao seu potencial original após ser submetido a
pequenas correntes;

24. • Eletrodo de prata/cloreto de prata
• Eletrodo de calomelano
• Eletrodo de hidrogénio

25. • Laboratórios clínicos determinam gases sanguíneos como indicadores no
diagnostico de doenças.
• Os oceanógrafos determinam dióxido de carbono e outras propriedades
relacionadas em água do mar
• Estudos fundamentais para se determinar constantes de equilíbrio
termodinâmicas, tais como Ka, Kb e Kps.

27. • Baseiam-se nos fenômenos que ocorrem no seio da solução.
• A condutimetria mede a condutância de soluções iônicas.
• A condução da eletricidade através das soluções iônicas é devida à
migração de íons positivos e negativos com aplicação de um campo
eletrostático.
• A condutância da solução iônica depende do número de íons
presentes, bem como das cargas e das mobilidades dos íons.
• A condutância elétrica de uma solução é a soma das condutâncias
individuais da totalidade das espécies iônicas presentes.

29. • A Condutimetria pode ser dividida em:
Condutividade iónica equivalente
Condutividade electrolítica
•

30. • Depende da temperatura, sendo que o seu valor
aumenta em aproximadamente 2% conforme o aumento
de temperatura, de modo que, em trabalhos de precisão,
deve-se imergir as celas em na solução à temperatura
constante.
• Qualquer temperatura é satisfatória desde que se
mantenha constante durante a experiência.

31. • É uma importante propriedade dos iões que fornece
informação quantitativa em relação às contribuições
relativas dos iões às medidas de condutância.

32. • Podemos também dividir a condutimetria em:
• Condutimetria direta
• Titulação condutimétrica

33. • Correlaciona a condutância específica com a concentração de um
eletrólito. Tem aplicação muito limitada devido à falta de
especificidade da medida de condutância.

34. • As curvas são traçadas através da condutância em função do volume do titulante
adicionado.
• As curvas consistem em regiões lineares antes e depois do ponto final.
• As duas partes lineares são extrapoladas para os seus pontos de intersecção no
ponto final.
• Assim como em outras titulações, o ponto final do volume é usado para calcular
a quantidade ou a concentração da análise que foi inicialmente apresentado.

35. • Ácido forte com base forte
• A condutância inicialmente diminui, em virtude da substituição do iao
hidrogénio pelo cátião do titulante e depois do ponto de equivalência cresce
rapidamente com a adição de excesso de álcali forte, em virtude do grande
valor de  do ião hidróxido.

36. Ácido forte com base fraca
A titulação de um ácido forte por uma base moderadamente fraca
(Kb = 10-5) pode ser ilustrada pela neutralização do ácido sulfúrico
diluído por uma solução diluída de amonia.
O primeiro segmento da curva reflete o desaparecimento dos ião
hidrogénio durante a neutralização
No ponto final, o gráfico fica quase horizontal, pois o excesso de
amonia aquosa não está apreciavelmente ionizado na presença de
sulfato de amonio.

37. Ácido fraco com base forte
• Neste caso, a forma da curva dependerá da concentração do ácido e
da sua constante de ionização Ka.
• Assim, na neutralização do ácido acético (Ka  1,8 . 10-5) com solução
de hidróxido de sódio, o sal formado na primeira parte da titulação
(acetato de sódio) tende a reprimir a ionização do ácido acético ainda
presente na solução, de modo que a condutância diminui. A elevação
da concentração do sal, no entanto, tende a provocar um aumento da
condutância.

38. • Material de laboratório que permite a medição de condutividade de diversas
amostras;
• Muito utilizado em medições que necessitam de precisão;
• Vantagem: indica a compressão automática da temperatura (de 0Cº a
100Cº)

39. Células de condutância
Condutivímetro
Solução de
calibração

41. Sensor de temperatura
Célula de condutância
Condutivímetro

42. • Designada em homenagem ao seu formulador Georg
Simon Ohm.
• Indica que a diferença de potencial (V) entre dois pontos
de um condutor é proporcional à corrente elétrica (I).

43. É a diferença de
potencial elétrico
medida em Volts
É a intensidade da
corrente elétrica
medida em
Ampères
É a resistência
elétrica do
circuito medida
em Ohms

44. • A lei de Ohm afirma que a corrente i (em Ampères) que passa
por um condutor é diretamente proporcional à força eletromotriz
E (em volts) e inversamente proporcional à resistência R (em
ohms) do condutor:

45. • O inverso da resistência é a condutância (G);
• Esta grandeza é medida em inverso de ohm (mho ou -1) e tem
o nome, recomendado no SI, de siemens (S).
• A resistência de uma amostra de material homogêneo, de
comprimento l e área de secção reta a constante, é dada por:
a
l
R
.

 é uma propriedade característica do material, a
resistividade