Relatório 04 - Volumetria Por Precipitação 4o2m37

1) Assunto: 

Titrimetria por Precipitação – Método de Volhard

2) Objetivo: 

Aferir o padrão secundário de KSCN 0,025 eq.L utilizando um padrão primário de AgNO3 0,05 -1 eq.L



Determinar a %m/m do sal MgCl2.6H2O e sua real concentração em g/L, que aparentemente está em 5 g/L

-1

3) Introdução: A Química Analítica Quantitativa consiste na quantificação de uma certa amostra através da adição de um padrão. Quando se é determinada a concentração da amostra através da adição de um volume de um determinado padrão, denomina-se Análise Volumétrica, ou também Análise Titrimétrica. Dentre os tipos de análise titrimétricas estão: Neutralização, Precipitação, Complexação e Oxirredução.

3.1 Titrimetria por Precipitação A titrimetria por precipitação consiste em reações de precipitação formando um precipitado insolúvel/pouco solúvel. Através da adição de um determinado volume da solução padrão, este reage quantitativamente com a amostra formando um corpo de fundo, devido à diferença de KPS entre a solução e o produto. Essas titulações não utilizam indicadores gerais pois necessitam de um reagente específico para cada titulação, dependendo da reação química que lhes servem de base. A Tabela 1 abaixo relaciona alguns métodos de precipitação que necessitam de indicador específicos:

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Tabela 1 - Alguns métodos volumétricos de precipitação específicos Íon Determinado

Reagente Titulante

Produto

Indicador

-

-

AgNO3

AgX

Nitrato de Prata

Cl ; Br

-

-

Hg2(NO3)2

Hg2X2

Azul de bromofenol

-2

Pb(OAc)2

PbC2O4

Fluoresceína

Th(NO3)4

ThF4

Vermelho de alizarina

MoO4

Pb(OAc)2

PbMoO4

Eosina A

2+

MgMoO4

PbMoO4

Vermelho de solocromo B

3-

Pb(OAc)2

Pb3(PO4)2

Dibromofluoresceína

2-

BaCl2

BaSO4

Tetraidroxiquinona

K4Fe(CN)6

K2Zn3[Fe(CN)6]

Difenilamina

Cl ; Br

C2O4 -

F

2-

Pb

PO4 SO4 Zn

2+

“Os processos de precipitação mais importantes na análise titrimétrica utilizam o nitrato de prata como reagente” (VOGEL,2008, 488p.). Algumas das titrimetrias mais importantes são aquelas que +

envolvem o íon prata Ag e são comumente denominadas de titrimetrias argentiométricas. Neste tipo -

-

de titrimetria por precipitação há a precipitação de íons Cl e Br através da adição de nitrato de prata AgNO3 formando precipitados insolúveis de AgCl e AgBr. Baseando-se nos diferentes tipos de indicadores, podendo eles serem de adsorção ou específicos, existem três tipos de formação de precipitados: 

Formação de um precipitado colorido (Método de Mohr)



Formação de um complexo solúvel colorido (Método de Vollard)



Formação de um precipitado colorido devido à adsorção de um indicador sobre a superfície do sólido (Método de Fajans)

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3.2 Método de Volhard: Assim como o método de Mohr, o método de Volhard é um método argentiométrico utilizado na titrimetria por precipitação para se determinar concentrações de íons cloreto Cl e brometo Br em amostras, porém se diferencia por ser um método indireto. Diferencia-se também pela capacidade de dosar íons iodeto I , o que não se verifica no método de Mohr devido a faixa de viragem dos íons Cl e I serem muito parecidas. Este método baseia-se na formação de um complexo solúvel e colorido em um meio ligeiramente acidificado com ácido nítrico HNO3. Junto à solução contendo o íon cloreto Cl é adicionado padrão de nitrato de prata, que reagem com a amostra, e o excesso é titulado com solução padrão de 3+ tiocianato de potássio KSCN, utilizando como indicador o íon Fe . Durante a titulação até o ponto de equivalência, verifica-se a mudança gradativa de coloração atingindo uma cor laranja até o ponto de equivalência e vermelha após o ponto de equivalência, como na figura 01 abaixo:

Fig. 01 – Titulação pelo método de Volhard Fonte: http://photos1.blogger.com/blogger/5158/2938/1600/collage3.jpg Após o ponto de equivalência, há a formação de precipitado e de um complexo solúvel 3+ +2 vermelho indicado pela presença de Fe com KSCN, formando [Fe(SCN)] , como ilustrado na figura 02 abaixo:

Fig.02 – Final da titulação Fonte: http://tal57.blogspot.com.br/2006_10_01_archive.html

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4) Materiais e Equipamentos: 

Balão Volumétrico de vidro com capacidade para 100,0 mL



Bureta de vidro com capacidade de 25,00 mL e 50,00 mL



Erlenmeyer de vidro com capacidade de 250 mL



Pera de Borracha (pipetador)



Pissete de Plástico



Pipeta Graduada com capacidade para 1,00 mL e 10,00 mL



Pipeta Volumétrica de vidro com capacidade de 10,0 mL ; 20,0 mL ; 25,0 mL e 50,0 mL



Proveta de vidro com capacidade de 25,00 mL

4.1 Amostras: 

MgCl2.6H2O 5 g/L

4.2 Reagentes: 

Nitrato de Prata AgNO3 0,05 eq.L



Tiocianato de Potássio KSCN 0,025 eq.L f= 1,084010



Ácido Nítrico HNO3 1:1 v/v



Indicador Sulfato Férrico Amoniacal NH4Fe(SO4)2 10% m/v



Nitrobenzeno C6H5NO2

-1 -1

5) Metodologia: Entrou-se no laboratório devidamente vestido com todos os EPI’s necessários para segurança, em seguida dirigiu-se até a bancada onde foram pegas todas as vidrarias necessárias ao experimento. Logo após, lavou-se e rinsou-se de 2 a 3 vezes todas as vidrarias com água destilada e enxugou-as.

5.1)

6) Resultados: 6.1 Aferição do padrão secundário de KSCN: V1 = 18,50mL V2 = 18,55mL



Vm = 18,45 mL

V3 = 18,30mL

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Desvio: /V1/ - /Vm/

/V2/ – /Vm/

/V3/ – /Vm/

/18,50/ - /18,45/

/18,55/ - /18,45/

/18,30/ - /18,45/

/0,05/

/0,10/

/0,15/

Média do Desvio: (0,05+0,10+0,15)/3 Média do Desvio: 0,10

Precisão: (Desvio X 100)/Vm Precisão: (0,10 X 100)/ 18,45 Precisão: 0,54% Resultado não foi preciso pois esteve acima de 0,50%

6.2 Cálculo do fator de correção do KSCN e sua devida concentração real NxV=NxVxf 0,05 x 10 = 0,025 x 18,45 x f f = 1,084010

Nreal = Napa x f Nreal = 0,025 x 1,084010 Nreal = 0,0271 eq.L

-1

6.3 Dosagem do MgCl2.6H2O: V1 = 14,45mL V2 = 14,50mL



Vm = 14,48 mL

V3 = 14,50mL

Desvio: /V1/ - /Vm/

/V2/ – /Vm/

/V3/ – /Vm/

/14,45/ - /14,48/

/14,50/ - /14,48/

/14,50/ - /14,48/

/0,03/

/0,02/

/0,02/

Média do Desvio: (0,03+0,02+0,03)/3 Média do Desvio: 0,02

Precisão: (Desvio X 100)/Vm Precisão: (0,02 X 100)/ 14,48

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Precisão: 0,14% Resultado foi preciso pois esteve abaixo de 0,5%

6.4 Determinação da %m/v do MgCl2.6H2O: %m/v = 100 [(N x V x f)pd – Al (N x V x f)pd] x Al x Eq V medido %m/v = 100 x [(0,05 x 0,05) – 100/25 (0,0271 x 0,01448)] x 1 x 101,65 20 %m/v = 0,47%

6.5 Determinação da concentração em g/L do MgCl2.6H2O: 0,47 g – 0,1 L Xg–1L X = 4,7 g/L

6.6 Determinação da %m/m do MgCl2.6H2O: %m/m = (4,7 x 100)/5 %m/m = 94 %m/m

6.7 Determinação dos constituintes na amostra: 2+

%m/v Mg = 100 [(N x V x f)pd – Al (N x V x f)pd] x Al x Eq V medido 2+

%m/v Mg = 100 x [(0,05 x 0,05) – 100/25 (0,0271 x 0,01448)] x 1 x 12,15 20 2+

%m/v Mg = 0,05%

2+

%m/m Mg = (0,05 x 1000)/5 2+

%m/m Mg = 10%

-

%m/v Cl = 100 (N x V x f)pd x Al x Eq mpesada -

%m/v Cl = 100 x [(0,05 x 0,05) – 100/25 (0,0271 x 0,01448)] x 1 x 35,5

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20 -

%m/v Cl = 0,16%

-

%m/m Cl = (0,16 x 1000)/5 -

%m/m Cl = 32%

%m/v H2O = 100 (N x V x f)pd x Al x Eq mpesada %m/v H2O = 100 x [(0,05 x 0,05) – 100/25 (0,0271 x 0,01448)] x 1 x 9 x 6 20 %m/v H2O = 0,25%

%m/m H2O = (0,25 x 1000)/5 %m/v H2O = 50%

7) Discussões: Durante o experimento foi questionado se poderia utilizar o processo inverso para titular e aferir o padrão de KSCN, mas isso não é possivel pois na hora que fosse adicionado o indicador, o Sulfato Amoniacal de Ferro (III) [(FeNH4(SO4)2], no Erlenmeyer, ele reagiria com o KSCN, e sendo assim, aconteceria um erro muito grande de titulação, por causa do consumo indesejado de KSCN. 3+

Pode-se notar também que o uso do indicador de Fe é um indicador específico da titulação. +3 Isto ocorre pois o íon Ferro (Fe ) é um indicador extremamente sensível para o íon Tiocianato. Quando adicionado de 1 a 2 mL de solução saturada de Sulfato Férrico Amoniacal a certo volume de ácido nítrico, produzem uma fraca coloração alaranjada; sendo uma quantidade pouco maior de Tiocianato produz uma coloração vermelho com o ferro, sendo assim, o erro de indicador é praticamente nulo. Durante o processo titrimétrico foi utilizado nitrobenzeno, como visto na metodologia. É utilizado nesse tipo de titulação, pois algumas de suas propriedades físico-químicas, faz com que ele consiga atrair o precipitado, adsorvendo-o, ou seja, o precipitado se une, não alterando a visualização do ponto de equivalência. E assim, não necessitando de realizar uma filtração na amostra para então fazer a titulação.

7.1) Mecanismo de Reação: 3

Início – AgNO3

HNO 3Fe     AgNO3 (solução incolor)

7|Página

3

Durante – AgNO3 + KSCN

HNO 3Fe     → AgSCN↓ + AgNO3 + KNO3 (Sal solúvel incolor) 3

Ponto de Equivalência – AgSCN + AgNO3 + KNO3 + KSCN

HNO 3Fe     AgSCN↓ + KNO3

(incolor)

3

Após P.E. – AgSCN + KNO3 + KSCN + 1gota excesso →

HNO 3Fe     AgSCN↓ + KNO3 + [Fe(SCN)]+2

(solução avermelhada)

AgSCN↓ - precipitado branco. +2

[Fe(SCN)] (complexo solúvel vermelho) +3

Indicador – Fe em meio ácido (HNO3)

8) Conclusão: A determinação do teor de cloretos pelo método de Volhard é feita de forma indireta. Os cloretos são inicialmente precipitados com excesso de solução de nitrato de prata, o excesso do nitrato de prata é titulado com solução padronizada de tiocianato. O ponto final é indicado pela formação do complexo de [FeSCN]2+.A titulação deve ser concluída cuidadosamente, com vigorosa agitação, até o aparecimento de uma intensa coloração vermelho-marrom persistente, mesmo sob forte agitação.

9) Referências:

[1] VOGEL, A I. Análise Química Quantitativa, 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1992, p. 279-294. [2] BACCAN, N., ANDRADE. J.C., GODINHO, O.E.S., BARONE, J.S. Química Analítica Quantitativa Elementar, 2. ed. Campinas: UNICAMP, 1985, 259p.

http://pt.idoub.com/doc/36369040/Relatorio-Mohr-Volhard Departamento Acadêmico de Química e Biologia da Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Disponível em: . o: 05/2012

Instituto de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Minas Gerais. Disponível em: . o: 05/2012

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Jesus, P. D. (2007). Titulações de Precipitação. Disponível em Instituto de Química da Universidade Estadual de Campinas: . o: 05/2012

http://www.ufjf.br/baccan/files/2011/05/Aula_pratica_9.pdf http://www.ebah.com.br/content/ABAAAe530AI/titrimetria-metodo-volhard-metodo-fajans http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAriQAD/determinacao-cloreto-pelo-metodo-volhard http://www.infopedia.pt/$metodo-de-charpentier-volhard http://meusite.mackenzie.com.br/nbonetto/disciplinas/apostila_Laboratorio_Quimica_Analiti ca_Quantitativa.pdf

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