O documento aborda as titulações ácido-base, destacando suas vantagens e desvantagens, além de descrever diferentes métodos volumétricos, como titulação de oxidação-redução, precipitação e complexação. Explica ainda o processo de titulação, incluindo a determinação do ponto de equivalência e a utilização de indicadores. Além disso, discute as características de titulações com ácidos e bases fortes e fracas.

1. TITULAÇÕES ÁCIDO-BASE Profa.Zara Hoffmann

2. Origem da palavra titrimetria: do inglês titration - titulação VANTAGENS DA ANÁLISE VOLUMÉTRICA  Execução muito mais rápida que a análise gravimétrica  O método é fácil de ser instalado, economicamente viável  Apesar de serem técnicas relativamente antigas, elas representam ainda economia e confiabilidade , podendo perfeitamente serem utilizadas na identificação da grande maioria de agentes químicos em diversas situações. DESVANTAGENS DA ANÁLISE VOLUMÉTRICA  Método menos preciso que a gravimetria

3. 1 Volumetria ácido-base O pH (potencial hidrogênio (H)) representa a quantidade de íons hidrogênio (H + ) presentes em uma solução. É um importante condicionador de reações químicas, sendo de extrema importância sua precisa determinação e controle.

4. 2. Volumetria de Óxido-Redução Este método envolve o uso de agentes oxidantes para a titulação de agentes redutores (e vice-versa). Tendo como restrição básica a necessidade de grande diferença entre os potenciais de oxidação e redução. O ponto final é detectado por meio de indicadores químicos ou de vários métodos eletrométricos (indicadores físicos).

5. 3. Volumetria de Precipitação O agente titulante forma um produto insolúvel com o analito . Apesar de ser efetuada com técnicas semelhantes às da Gravimetria, não está limitada pela necessidade de uma massa final mensurável, podendo lançar mão de outros parâmetros para a quantificação de resultados.

6. 4. Volumetria de Complexação Objetiva a formação de um complexo (solúvel em água) com o analito, um íon metálico, este reagente muitas vezes é um agente quelante , as reações envolvidas podem ser controladas pelo pH.

7. Titulações de Neutralização Tem como reação a neutralização dos íons H+ e OH- em soluções aquosas, gerando H2O. Existem duas "variantes" cujos nomes derivam do tipo de solução- padrão utilizada: A acidimetria quando usamos soluções-padrão de pH menor que 7,0 A alcalimetria , quando usamos soluções-padrão de pH maior que 7,0.

8. Titulações ácido-base O que é? Como se faz? Ponto de equivalência Curvas de titulação Indicadores ácido-base Cálculo da concentração

9. O que é uma titulação? A titulação é uma operação analítica utilizada em análise volumétrica com o objetivo de determinar uma concentração (desconhecida) de soluções.

10. Numa titulação ácido-base... ... ocorre uma reação completa entre um ácido e uma base ( neutralização ), formando água: ácido + base  sal + água por exemplo: HCl (aq) + NaOH (aq)  NaCl (aq) + H 2 O (l)

11. Como se executa uma titulação? Titulação consiste na adição de uma solução de concentração rigorosamente conhecida - titulante - a outra solução de concentração desconhecida - titulado - até que se atinja o ponto de equivalência .

12. Titulado é... ... uma solução de concentração desconhecida mas de volume rigorosamente medido que se coloca dentro de um Erlenmeyer.

13. Titulante é ... ... uma solução de concentração rigorosamente conhecida que se coloca dentro da bureta. - - - - - - - - - - - - - - - - - -

14. Ponto de equivalência é... ... a altura da titulação em que a relação entre o número de moles do titulante adicionadas e o número de moles do titulado é a prevista pela estequiometria da reacção: n ácido = n base

15. Como se detecta o ponto de equivalência? Existem dois métodos: Potenciométrico Colorimétrico

16. Método Potenciométrico Durante a titulação introduz-se um eléctrodo de pH no titulado, o que permite medir o pH ao longo da titulação e traçar a curva de titulação.

17. Curva de titulação é ... ... a representação do pH do titulado à medida que se adiciona o titulante.

18. zona de variação brusca de pH pH inicial Ponto de equivalência Volume de titulante gasto até ao ponto de equivalência

19. A curva de titulação permite: identificar a titulação identificar titulante/titulado ler o volume de titulante gasto até ao ponto de equivalência

20. As titulações ácido base podem ser de três tipos: Identificação da titulação Ácido forte-base forte Ácido fraco-base forte Ácido forte-base fraca e distinguem -se pelo pH no ponto de equivalência .

21. Titulação Ácido forte-base forte O ponto de equivalência ocorre quando o pH = 7

22. Titulação Ácido fraco-base forte O ponto de equivalência ocorre quando o pH > 7

23. Titulação Ácido forte-base fraca O ponto de equivalência ocorre quando o pH < 7

24. ÁCIDO FORTE/BASE FORTE ÁCIDO FRACO/BASE FORTE ÁCIDO FRACO/BASE FRACA BASE FRACA/ÁCIDO FORTE 50 mL de ácido acético 0,1 M 50 mL de hidróxido de amônio 0,1 M 100 mL de ácido acético 0,1 M 50 mL de ácido clorídrico 0,1 M

25. Identificação do titulante/titulado

26. Método Colorimétrico Adiciona-se ao titulado um indicador ácido-base que muda de cor quando se atinge o ponto de equivalência.

27. Um indicador ácido-base é... ... uma substância (ácido ou base fraco) que têm a particularidade de apresentar cores diferentes na forma ácida e na forma básica: Hind  Ind - + H +

28. Num meio ácido... ... o equilíbrio desloca-se para a esquerda e a solução apresenta a cor 1 (da espécie Hind). Hind  Ind - + H + Cor 1 Cor 2

29. Num meio alcalino... ... o equilíbrio desloca-se para a direita e a solução apresenta a cor 2. Hind  Ind - + H + Cor 1 Cor 2

30. Existe uma gama de valores de pH nos quais nenhuma das formas do indicador predomina e a cor não é bem definida Zona de viragem de cor do indicador

31. Como seleccionar o indicador ácido-base adequado a uma titulação? A zona de viragem do indicador deve: estar contida na zona de variação brusca do pH. conter o pH no ponto de equivalência.

32. No início da titulação: Cálculo da concentração - 1 Titulante(A) Concentração: conhecida, C A Volume: desconhecido Titulado(B) Concentração: desconhecida Volume: conhecido, V B

33. No fim da titulação: Cálculo da concentração - 2 Titulante(A) Concentração: conhecida, C A Volume: conhecido, V A Titulado(B) Concentração: desconhecida Volume: conhecido, V B

34. Como: C= n/V  n = C x V Temos no fim da titulação (ponto de equivalência): n A = n B ou C A x V A = C B x V B Cálculo da concentração - 3