Baixe QUI 0332 - Análise Gravimétrica e outras Trabalhos em PDF para Engenharia Química, somente na Docsity! INDICE SEÇÃO DESCRIÇÃO PÁGINA 1 INTRODUÇÃO........................................................................................ 2 2 OBJETIVOS............................................................................................. 3 3 DESENVOLVIMENTO........................................................................... 3 3.1 Princípios.................................................................................................. 3 3.2 Reagentes de Precipitação........................................................................ 6 4 CONCLUSÃO.......................................................................................... 8 REFERÊNCIAS....................................................................................... 9 1 – INTRODUÇÃO A análise gravimétrica está baseada na medida direta ou indireta da massa de um ou mais constituinte de uma amostra. Por medida indireta deve-se entender converter determinada espécie química em uma forma separável do meio em que esta se encontra, para então ser recolhida e, através de cálculos estequiométricos, determinada a quantidade real de determinado elemento ou composto químico, constituinte da amostra inicial. A separação do constituinte pode ser efetuada por meios diversos: precipitação química, eletrodeposição, volatilização ou extração. Os procedimentos gravimétricos tradicionais são essencialmente manuais e muito trabalhosos. Apesar disso, essa técnica continua sendo muito utilizada, pois apresenta uma séria de vantagens: 01) É um procedimento extremamente preciso quando são utilizados balanças analíticas de precisão; 02) É fácil de identificar possíveis fontes de erro porque os filtrados podem ser testados para avaliar o término da precipitação e os precipitados podem ser analisados quanto a presença de impurezas; 03) É um método absoluto, isto é, envolve uma medida direta, sem necessidade de calibração; 04) A aparelhagem utilizada nos procedimentos é relativamente barata. A gravimetria é um método que envolve amostras relativamente grandes em comparação com outros procedimentos analíticos quantitativos. Nesse tipo de procedimento é possível alcançar resultados com margem de 0,3% a 0,5%. Os métodos gravimétricos são aplicados em duas áreas principais: 01) A analise de padrões, para uso no teste e calibração de técnicas instrumentais; 02) Analises de alta precisão. Entretanto, o tempo necessário para execução desse procedimento limita esta aplicação a um numero pequeno de determinações. Além disso, os procedimentos de gravimetria conferem ao analista excelente treinamento nos procedimentos de laboratórios. 2 – OBJETIVOS PAGE 9 estabelecido por adição de um cristal do soluto puro ou por estimulo do inicio da cristalização, por exemplo, raspando o interior do frasco. Muitos dos problemas associados com a análise gravimétrica podem ser superados através de procedimentos bem conhecidos: 01) A precipitação deve ser feita em solução diluída, levando-se em conta a solubilidade do precipitado, o tempo necessário para a filtração e, também, as operações subseqüentes com o filtrado. Isto diminui os erros devido a co-precipitação. 02) Os reagentes devem ser misturados lentamente, com agitação constante, para reduzir a supersaturação e facilitar o crescimento dos cristais. Um pequeno excesso do reagente é normalmente suficiente, porém, em certos casos, é necessário usar um grande excesso de reagente. Em outros, a ordem de adição dos reagentes pode ser importante. A precipitação pode ser feita em condições que aumentem a solubilidade do precipitado, reduzindo, assim, a supersaturação. 03) Se a solubilidade e a estabilidade do precipitado permitirem, a precipitação deve ser feita em soluções quentes. As soluções devem ser aquecidas até uma temperatura ligeiramente inferior ao ponto de ebulição ou outra temperatura mais conveniente. Quando a temperatura é mais elevada: a solubilidade aumente e a supersaturação é menos provável, a coagulação é favorecida e a formação de sol é reduzida e a velocidade de cristalização aumenta, permitindo a obtenção de cristais mais perfeitos. 04) O tempo de digestão dos precipitados cristalinos deve ser o maior possível. Deixe o material em repouso, de preferência durante a noite, exceto nos casos em que pode ocorrer pos-precipitação. A digestão tem pouco efeito sobre precipitados amorfos ou gelatinosos; 05) O precipitado deve ser lavado com a solução de um eletrólito apropriado. Água pura pode provocar peptização; 06) Se devido à co-precipitação o precipitado estiver contaminado, pode-se reduzir o erro dissolvendo-se o solido em um solvente adequado e reprecipitando-o. A quantidade de impurezas presente na segunda precipitação é pequena, logo o precipitado é mais puro; 07) Para evitar a supersaturação, costuma-se fazer a precipitação usando soluções homogêneas. Gera-se o precipitante na solução por meio de uma reação homogênea, em velocidade semelhante à da precipitação desejada. Após obtenção e filtração, o precipitado ainda precisa ser tratato. Alem da água da solução, o precipitado pode conter quatro outros tipos de água: Água adsorvida, água ocluída, água sorvida, água essencial. PAGE 9 Além da produção de água, a calcinação de precipitados leva comumente a decomposição térmica, envolvendo a dissociação de sais em ácidos e bases como, por exemplo, a decomposição de carbonatos e sulfatos. As temperaturas de decomposição dependem, obviamente, das estabilidades térmicas. As temperaturas de secagem e calcinação dos precipitados para obtenção do composto químico desejado podem ser determinadas pelo estudo das curvas termogravimétricas de cada substancias. 3.2 – Reagentes de Precipitação As precipitações gravimétricas são quase sempre feitas com um numero limitado de reagentes orgânicos, embora algumas determinações bem conhecidas, como a de bário ou chumbo, envolvam o uso de reagentes inorgânicos. Os reagentes orgânicos tem a vantagem de produzir compostos pouco solúveis, normalmente coloridos, cujas massas moleculares relativas são elevadas. Isto significa que se obtém uma quantidade de precipitado maior, a partir de uma pequena quantidade de íons a determinar. O reagente orgânico ideal de precipitação deve ser especifico, isto é, deve formar um precipitado apenas com um íon em particular. Este ideal é raramente atingido. O mais comum é a reação com um grupo de íons. O controle das condições experimentais, entretanto, torna freqüentemente possível a precipitação de apenas um dos íons do grupo. Às vezes, o precipitado resultante pode ser pesado após secagem na temperatura adequada. Em outros casos, a composição do precipitado não é bem definida e a substancia tem de ser convertida ao oxido do metal. Em alguns poucos casos, pode-se usar um método titrimétrico que utiliza o complexo orgânico precipitado quantitativamente. Uma classificação rígida dos reagentes orgânicos é difícil. Os mais importantes são os que formam quelatos complexos, com um ou mais anéis. A formação de anéis aumenta consideravelmente a estabilidade. Pode-se classificar estes reagentes levando em consideração o numero de prótons deslocados de uma moléculas neutra durante a formação do anel. A aplicação dos reagentes orgânicos na analise baseia-se no estudo da constante de formação do composto coordenado, no efeito da natureza do íon metálico e do ligante na estabilidade dos complexos, e nos equilíbrios de precipitação envolvidos, particularmente na produção de quelatos neutros. PAGE 9 4 – CONCLUSÃO Os métodos da chamada “química por via úmida”, como a analise titrimétrica e a gravimetria, ainda desempenham importante papel na química analítica moderna. Em algumas áreas esses procedimentos são insubstituíveis. O trabalho em análise gravimétrica requer muito cuidado no uso das pipetas, buretas e balanças. É essencial familiarizar-se com estes instrumentos de laboratório antes do trabalho experimental. A obtenção de resultados acurados requer cuidados consideráveis e o desenvolvimento de habilidades especiais. Na gravimetria a separação do constituinte pode ser efetuada por meios diversos: precipitação química, eletrodeposição, volatilização ou extração. Porém, destacamos dois métodos: a precipitação e a volatilização. Na precipitação o analito é convertido em um precipitado pouco solúvel, depois é submetido a filtração, purificação (através da lavagem e aquecimento) e finalmente pesado. Na volatilização se medem os componentes da amostra que são ou podem ser voláteis. O método será direto se evaporarmos o analito e o pesarmos através de uma sustância absorvente que tenha sido previamente pesada assim o ganho de peso corresponderá ao analito analisado. O método será indireto se volatilizarmos o analito e pesarmos o resíduo posterior à volatilização assim a perda de peso sofrida corresponde ao analito que foi volatilizado. O método por volatilização só pode ser utilizado se o analito é a única sustância volátil ou se o absorvente é seletivo para o analito. A análise gravimétrica fornece resultados extremamente precisos. Os métodos de análise gravimétrica não exigem equipamentos de alto custo. Devido a sua extrema precisão, muitas vezes este método é utilizado para calibrar outros instrumentos em substituição de padrões de referências. Porém, apesar das inúmeras vantagens apresentadas pela analise gravimétrica, outros métodos mais modernos como a espectrofotometria mostram-se mais eficientes. A análise gravimétrica tem capacidade de determinação para um único elemento ou para um grupo limitado de elementos, por vez. uma pequena distorção em um passo intermediário em um procedimento pode conseqüentemente significar desastre para a análise. PAGE 9