Gravimetria dos precipitados, Química analitica

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA – UFRA

CURSO DE ENGENHARIA AGRONÔMICA

QUÍMICA APLICADA

PROFESSOR: Dr. RICARDO OKUMURA

CAPITÃO POÇO-PA

MAIO/2014

GRAVIMETRIA

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA – UFRA

CURSO DE ENGENHARIA AGRONÔMICA

QUÍMICA APLICADA

PROFESSOR: Dr. RICARDO OKUMURA

CAPITÃO POÇO-PA

MAIO/2014

EDINALDO SOUSA SANTOS

EMANUEL BONFIM DE A. FRANÇA.

JERRY ADRANE DE SOUZA.

JÚLIO BARRETO SOARES.

RAIMUNDO ELINALDO ALVES COREIA.

WHESLEY THIAGO DOS S. LOBATO.

CONTEÚDO

Introdução.

Pureza dos precipitados co-precipitação e pós-precipitação.

Condições de precipitação.

Solubilidade dos precipitados (Influência do excesso de agente

precipitante; Efeitos: salino, do pH, da temperatura, de formação de

complexos; Influência devido a adição de solventes orgânicos).

Precipitação em solução homogênea.

Aplicação da gravimetria.

INTRODUÇÃO

O que são Precipitados.

A análise gravimétrica. SOLUÇÂO

Dicionário Quím.

• Precipitados. Sólido que se forma e se deposita no seio de uma solução líquida

PUREZA DOS PRECIPITADOS

O precipitado ao se formar pode arrastar da solução outros

constituintes que são normalmente solúveis e que são removidos por

simples lavagem do precipitado.

As impurezas que acompanham o precipitado constituem a maior

fonte de erros na análise gravimétrica e podem ser incorporadas ao

precipitado por co-precipitação ou pela pós-precipitação.

PUREZA DOS PRECIPITADOS

Contaminação mecânica Pós-precipitação Coprecipitação

O precipitado pode

reter impurezas da

solução mãe.

Precipitado permanece

em contato com a

solução mãe e uma 2ª

substância insolúvel se

forma no precipitado

existente.

Adsorção superficial

Inclusão / oclusão

Contaminação do precipitado

PUREZA DOS PRECIPITADOS

Coprecipitação: É uma contaminação

do precipitado durante a separação da

fase sólida por substância normalmente

solúvel.

Ex.: BaSO4 precipitado a partir da mistura de soluções de BaCl2 e Na2SO4,

pode estar contaminado com NaSO4, ainda que este sal seja bastante solúvel

em água.

BaSO4

• Sulfato de bário

BaCl2

• Cloreto de bário

Na2SO4

• sulfato de sódio

Pode estar contaminado com NaSO4

Na2SO

BaSO4

BaCl2

Co-precipitação por adsorção.

Co-precipitação por oclusão.

PUREZA DOS PRECIPITADOS

Pós-precipitação:

Ex.: Na precipitação de cálcio com

oxalato na presença de magnésio.

Solução supersaturada

PUREZA DOS PRECIPITADOS

Diferenças entre a cooprecipitação (cp) e a pós-precipitação (pp):

Na pp a contaminação aumenta com o tempo de contato do precipitado

com a solução mãe, na cp a contaminação diminui.

Na pp a contaminação aumenta com a rapidez da agitação, na cp dá-se o

oposto.

A grandeza da contaminação na pp pode ser muito maior.

CONDIÇÕES DE PRECIPITAÇÃO

Usa soluções diluídas

A mistura dos reagentes deve ser feita de forma lenta

e agitação constante.

Quando as características do precipitado permite, as

solução devem ser aquecidas.

A coagulação é favorecida com a diminuição da

formação do soluto.

A velocidade de cristalização é aumentada levando a

cristais mais perfeitos.

O crescimento de cristais de acetato de sódio a partir deuma solução supersaturada.

SOLUBILIDADE DOS PRECIPITADOS

SOLUBILIDADE DOS PRECIPITADOS

• INFLUÊNCIA DO EXCESSO DE AGENTE PRECIPITANTES

A precipitação será mais completa se aumentarmos a quantidade do agente precipitante. O

excesso poderá ser até 1,5 vezes a quantidade mínima calculada.

Ex: precipitação do PbSO4 com H2SO4 se aumentarmos o fator [SO4--] diminuiremos o fator [Pb++].

O método exige cuidados um grande excesso de precipitante pode causar o aumento na

solubilidade do precipitado.

Ex: precipitação do HgI2 pelo KI com um excesso de KI forma-se o sal complexo K[HgI4] solúvel.

A precipitação do agente precipitante.

Ex: precipitação da dimetilglioxima na precipitação do níquel.

SOLUBILIDADE DOS PRECIPITADOS

• INFLUÊNCIA DO PH

se a concentração de H+ aumenta a concentração de OH- diminui, se isto está acontecendo significa que o pH está se tornando mais ácido

• (diminuindo), neste primeiro caso (precipitação dos hidróxidos) para se

• obter uma precipitação completa a precipitação deverá se dar em um meio

• de pH elevado.

SOLUBILIDADE DOS PRECIPITADOS

• Efeito salino:

vários eletrólitos fortes quando presentes na solução, aumentam a solubilidade do

precipitado

Ex: PbSO4 Pb++ + SO4--

Kps = aPb ++ x aSO4--

aPb ++ = [Pb ++] x fPb ++

aSO4-- =[SO4--] x fSO4

--

Kps = [Pb ++] x [SO4-- ] x fPb ++ x fSO4

--

O produto das concentrações dos íons numa solução saturada de PbSO4 é na verdade.

SOLUBILIDADE DOS PRECIPITADOS

• Efeito salino:

[Pb ++] x [SO4 --] = KpsPbSO4fPb ++ x fSO4 –

Quando se introduz qualquer eletrólito forte como NaNO3, KNO3 etc. Ocorre a diminuição

dos valores de fPb++ e fSO4-- e consequentemente ocorre o aumento na solubilidade do sal

(s =√kps )

SOLUBILIDADE DOS PRECIPITADOS

• EFEITO DA TEMPERATURA:

A solubilidade da maioria dos precipitados aumenta com

a temperatura embora nem sempre esse aumento seja muito

sensível.

Ex: a solubilidade do AgCl à 100°C é cerca de 25 vezes maior

que a 10°C.

Existem casos em que a solubilidade diminui com o

aumento da temperatura (é exceção).

AgCl

• Cloreto de prata

AgCl em becker

• A variação da solubilidade é causada pelo efeito térmico da dissolução.

SOLUBILIDADE DOS PRECIPITADOS

PRECIPITAÇÃO EM SOLUÇÃO HOMOGÊNEA

• A precipitação a partir de uma solução homogênea é um processo no qual um precipitado é formado pela geração lenta de um reagente precipitante de forma homogênea em toda a solução.

VANTAGENS:

Elimina os efeitos indesejáveis da elevação da

concentração.

O precipitado resultante é denso e prontamente

filtrável.

A co-precipitação é reduzida a um mínimo.

É possível alterar a aparência do precipitado

pela variação da velocidade da reação.

Hidróxido de

ferro(III) formado pela adição direta

de amônia (esquerda) e pela produção

homogênea do hidróxido (direita).

APLICAÇÃO DA GRAVIMETRIA.

EXEMPLOS

Determinação de Fe (III) em minérios: Tratamento com NH4OH

Determinação de Ca2+ em águas naturais: Tratamento com C4O42-

Determinação de Ba2+: Tratamento com SO42-

Determinação de Cl- em água do mar: Tratamento com AgNO3

Principais etapas da análise gravimétrica do ferro (III)

Dicionário Quím.

• Calcinar o precipitado

• 2.P. ext. Submeter a temperatura muito elevada; aquecer em altíssimo grau; abrasar.

APLICAÇÃO DA GRAVIMETRIA.

Pesar a amostra

Solubilizar a amostra

Oxidar e precipitar o

ferro

Filtrar o precipitado

Lavar o precipitado

Calcinar o precipitado

Resfriar em dessecador

pesar

cálculos

• VANTAGENS

• O método permite exatidão elevada;

• Instrumentação simples e barata;

• O método é absoluto e não depende de padrões.

• DESVANTAGENS

• Procedimentos laboratoriais demorados;

• Não é aplicável a análise de traços;

• Erros no processo de precipitação;

• Perdas de precipitados nas etapas de transferência, filtração, lavagem e secagem.

APLICAÇÃO DA GRAVIMETRIA.

Referencias

• UNIVERSIDADE Federal do Pará. Belém, 1998. Disponível em:<http://www.ufpa.br/quimicanalitica/steoprecp.htm> . Acesso em: 21 mai. 2014

• UNIVERSIDADE Federal do Pará. Belém, 1998. Disponível em:<http://www.ufpa.br/quimicanalitica/pdesolubilidade.htm> . Acesso em: 21 mai.2014

• UNIVERSIDADE Federal do Pará. Belém, 1998. Disponívelem:

<http://www.ufpa.br/quimicanalitica/fluxog.htm> . Acesso em: 21 mai. 2014

• UNIVERSIDADE federal do para. Belém, 1998. Disponível em:<http://www.ufpa.br/quimicanalitica/itensolubilidade.htm> . Acesso em: 21 mai.2014