Titulação Fotométrica de Cobre

UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE

JOÃO MARCOS COLONEZE BASILIO

Titulação fotométrica de Cobre por EDTA

FÁBIO GRANDIS LEPRI

28 DE SETEMBRO, 2023

NITERÓI, RIO DE JANEIRO.

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Titulação fotométrica de cobre por EDTA

• Introdução

A técnica de titulação espectrofotométrica consiste em localizar os pontos de equivalência de titulações, as aplicações das medidas de absorbância requerem que um ou mais reagentes ou produtos absorvam a radiação ou que um indicador absorvente seja adicionado à solução do analito. Nesse processo de titulação a curva de titulação fotométrica é um gráfico de absorbância, sendo corrigida pela alteração de volume em função do volume do titulante, se estiver nas condições ideias a curva irá conter duas regiões lineares com inclinações diferentes, uma que ocorre antes do ponto de equivalência e outra localizada depois desse ponto de equivalência, sendo o ponto final tomado como a interseção das porções lineares extrapoladas das duas retas. Esse método pode também ser usado para detecção do ponto final de titulações, desde que haja variação na coloração das espécies envolvidas ou de um indicador no ponto final.

Há diferentes tipos de curvas no processo de titulação, como a curva de titulação de uma espécie não-absorvente com um titulante absorvente que reage com a analito para formar um produto que não absorve, também a curva de titulação para a formação de um produto colorido a partir de reagentes incolores . Porém para se obter curva de titulação com porções lineares que possam ser extrapoladas o sistema absorvente deve respeitar a Lei de Beer.  

A absorbância deve ser corrigida a cada adição do titulante, pois segundo a Lei de Lambert-Beer, é proporcional à concentração das espécies presentes e a adição do titulante provoca diluição do sistema. Onde a correção é feita a partir de uma equação, onde a absorbância corrigida será:

[pic 1]

As vantagens desse processo é que a titulação espectrofotométrica é um método preciso e de  ser muitas vezes mais exatas que as determinações fotométricas diretas, além de a presença de outras espécies absorventes pode não interferir, uma vez que somente a variação da absorbância esta sendo mantida. Outra vantagem é que os dados experimentais são obtidos fora da região de equivalência, favorecendo sistemas cujo equilíbrio não esteja totalmente deslocado para a formação de produtos, como ocorre na potenciometria, ou no caso do uso de indicadores visuais, o que permite titular sistema relativamente diluído. A escolha adequada do comprimento de onda da espécie a ser monitorada permite realizar a titulação na presença de outras espécies coloridas.

Sendo assim o resultado das titulações serão representadas pelo gráfico onde se representa a variação de absorbância no comprimento de onda máxima de absorção da espécie que esta sendo monitorada, em função do titulante que estará sendo adicionado.  Os gráficos podem apresentar formas diferentes dependendo das características da absorção de radiação pelas espécies envolvidas, no comprimento de onda monitorado. Como exemplo pode haver a representação da reação de titulado que não absorve com titulante colorido, gerando produto que também não absorve no comprimento de onda monitorado, ou formação de produto colorido a partir de reagentes que não absorvem neste comprimento de onda, além de outras possibilidades.

 Curva de titulação espectrofotométrica é um gráfico de absorbância, corrigida pela mudança de volume, em função do volume de titulante. As titulações fotométricas frequentemente fornecem resultados mais exatos que uma análise fotométrica direta, pois os dados de várias medidas são empregados para determinar o ponto final. A presença de outras espécies absorventes podem não interferir, uma vez que apenas a variação na absorbância está sendo medida. O ponto final fotométrico tem a vantagem sobre outros tipos usados comumente pelo fato de que os dados experimentais são medidos bem distantes da região do ponto de equivalência. As reações de titulação não precisam ter constantes de equilíbrio tão favoráveis como aquelas necessárias para uma titulação que depende de observações próximas ao ponto de equivalência. Pela mesma razão, soluções mais diluídas podem ser tituladas.

• Resultados e discussão

Esse método de titulação fotométrica de cobre com EDTA se baseia na determinação do ponto final da titulação (quantidades equivalentes de cobre e EDTA, sendo a interseção das duas linhas retas no gráfico absorbância versus volume de EDTA adicionado), através dos dados obtidos com a absorbância, para isso é primeiramente preciso se formar um complexo de cobre-EDTA da cor azul. Porém é necessário mencionar que a solução de cobre, com o tampão (sendo utilizado o ácido acético com hidróxido de sódio diluído em água destilada) pertencente a solução amostra, já possui uma coloração azulada. Porém a medida que se começa a titulação com a adição do titulante (EDTA), a intensidade do azul aumenta. Isso se explica pelo fato de a cada adição do titulante na amotra (realizado na prática em 0,5 mL), se forma o complexo cobre-EDTA, com isso a absorbância aumenta, juntamente com o consumo do cobre pelo titulante.

Em relação ao preparo da amostra, antes do inicio da titulação, se da por 10,00 mL da amostra com 40,00 mL de solução tampão (para se manter o pH em uma faixa ideal para ocorrer a titulação, sendo ela em pH=4), em um béquer de 250 mL. Ajusta-se o seletor de comprimento de onda em 680 nm, por ser encontrado na literatura como o comprimento de onda ideal para se medir a absorbância e por fim antes de se começar a titulação encher a cubeta com a solução amostra e ajustar a absorbância a zero e retornar o conteúdo da cubeta ao béquer original, para assim se dar início a titulação. Ao fazer a titulação, adicionando o titulante em 0,05 mL e medido assim sua absorbância se tem as medições de acordo com a tabela abaixo:

Volume de EDTA (mL)	Absorbância
0,00	0,000
0,50	0,229
1,00	0,279
1,50	0,339
2,00	0,383
2,50	0,441
3,00	0,484
3,50	0,537
4,00	0,570
4,50	0,566
5,00	0,562
5,50	0,557
6,00	0,554
6,50	0,549
7,00	0,545
7,50	0,542
8,00	0,537
8,50	0,533
9,00	0,529
9,50	0,525
10,00	0,521

Tabela comprimento de onda X absorbância, na solução da amostra com adição de EDTA.

A partir dos dados obtidos nas medições da absorbância a cada adição de titulante, como mostrado na tabela anterior, se é possível esquematizar um gráfico, onde ele terar a característica, que se observa um comportamento que como já mencionado anteriormente a medida que se adiciona o titulante e a consumo de cobre e a formação do complexo cobre-EDTA, a absorbância aumenta. Respeitando assim a Lei de Lambert-Beer, onde diz que quanto maior a concentração (no caso da titulação feita o complexo cobre-EDTA), para a mesma banda de absorção, usando a mesma cubeta, maior será absorbância.