A Potenciometria e Condutimetria

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Relatório Experimental

Potenciometria e Condutimetria

Análise Instrumental   -  LOQ4001  -   Profª Drª Maria da Rosa Capri    -  24/09/2012

Alunos:

Bruno Rossi da Cunha                 nº 7130846

Edson de Almeida Vidal Junior    nº 7130568

1 – Sumário

Neste relatório consta o que foi aplicado em laboratório, tratam-se dos métodos eletroanalíticos com o objetivo de verificar a concentração de ácidos fracos e ácidos fortes contidos em solução a partir de: titulação potenciométrica e titulação condutimétrica.

A potenciometria foi aplicada na determinação da concentração de HCl em solução e a Condutimetria foi aplicada para determinação das concentrações de HCl e CH3COOH em uma mistura.

Ao final da titulação potenciométrica foram obtidos valores de pH e potencial, e na titulação condutimétrica foi obtida  a condutividade. Com os resultados aplicou-se o método da primeira e segunda derivada na potenciometria e o método das tangentes para a condutimetria. Assim, encontrou-se o ponto de equivalência de ambas as soluções e, consequentemente, a concentração real de cada solução ou mistura aplicada.

2 - Introdução

Os métodos eletroanáliticos por meio de potenciometria e condutimetria vêm sendo conduzidos amplamente em laboratórios de análise e até mesmo em processos de grande escala de indústrias. Esse relatório visa apresentar os métodos de análise por meio de potenciometria e condutimetria que foram realizados no laboratório dessa instituição de ensino. Bem como apresentar o método utilizado, ocorrerá a apresentação dos dados coletados, a plotagem dos gráficos necessários bem como tabelas.

O método potenciométrico é baseado em medidas de potencial de uma célula eletroquímica na ausência de valores apreciáveis de corrente. A potenciometria é muito utilizada para identificar o ponto final de titulações e também na determinação direta da concentração dos íons empregando eletrodos íon-seletivos.

O método condutimétrico é baseado em medidas de condutividade elétrica em uma solução. A condutividade é uma medida da “facilidade” com que uma solução conduz corrente elétrica.

3 – A titulação potenciométrica.

A potenciometria é um método quantitativo instrumental destinado à determinação de concentrações e atividades de espécies iônicas em solução, mediante variações de pH e diferenças de potencial de uma célula constituída de dois eletrodos, um indicador e um de referência, ambos imersos na solução de estudo. A potenciometria é uma aplicação direta da equação de Nernst:[pic 2]

O eletrodo que toca a solução de concentração desconhecida é chamado de eletrodo indicador. O eletrodo que toca a solução de concentração conhecida é o eletrodo de referência. A medida de potencial observada trata-se basicamente da seguinte equação:[pic 3]

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O eletrodo indicador que usamos para medida de pH foi o eletrodo de vidro.

O ponto final dessa titulação pode ser encontrado aplicando-se os métodos da primeira e segunda derivadas, na primeira derivada há um ponto de inflexão bem visível e na segunda derivada há intersecção da curva com o eixo, facilitando encontrar a medida de volume de titulante adicionado:[pic 5]

4 – A titulação Condutimétrica.

A titulação condutimétrica baseia-se na substituição de íons de certa condutividade por íons de condutividade diferente, como exemplo: a adição de base a um ácido, a condutância diminui devido à substituição do íon hidrogênio, de alta condutividade, por outro de condutividade menor.

Nessa titulação a medida de condutância é anotada, que revela a capacidade de conduzir corrente elétrica em uma solução. Conforme a adição de base ocorre variação da condutância gerando uma descontinuidade gráfica, baseado nessa variação e descontinuidade pode-se verificar o ponto final da titulação:

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5 - Objetivos

O relatório visa apresentar como utilizar os equipamentos laboratoriais associados à potenciometria e condutimetria. Bem como apresentar, a partir de testes realizados em laboratório, tabelas, gráficos e informações relevantes sobre o que foi realizado em laboratório.

No caso da Potenciometria o relatório contem a tabela com os dados anotados em laboratório, gráficos de titulações e suas derivadas e também a apresentação do cálculo do pH no ponto de equivalência aplicando os métodos exemplificados em literatura e explicados durante as aulas de potenciometria.

No caso da Condutimetria o relatório visa apresentar, a partir dos dados coletados em laboratório, como calcular a concentração de diferentes substâncias contidas na solução de análise bem como gráfico da condutividade corrigida.

Em linhas gerais, o objetivo geral é exemplificar graficamente o uso das ferramentas dos métodos eletroquímicos para cálculos titulométricos e também apresentar a concentração real dos titulados.

6 - Materiais e Métodos

Esse tópico do relatório visa apresentar a aparelhagem usada no laboratório e como ela foi utilizada.

• Potenciometria:

- 25 ml da amostra com HCl (0,1M).

- 20 ml de água destilada.

- Solução de NaOH (0,1035M).

- Béquer 150 ml.

- Proveta 25 ml.

- Béquer 250 ml.

- Pipeta Volumétrica.

- Pêra (pipetador).

- Pisseta com água destilada.

- Bureta.

- Suporte Universal.

- Garra.

- Agitador Magnético com peixinho.

- Potenciômetro.

- Eletrodos: de vidro para medida de pH e de calomelano.

Inicialmente lavaram-se todas as vidrarias com água de torneira e detergente. A seguir, água destilada foi rinçada nas vidrarias, com auxílio de uma pisseta, para retirada de resíduos de água da torneira que podem conter íons livres que atrapalhariam a análise. Depois, a bureta foi rinçada com NaOH uma vez e, em seguida, completou-se o volume da mesma.

A seguir, colheu-se uma quantidade de HCl num béquer de 250 ml, com ajuda de uma pipeta volumétrica e pêra, colheu-se 25 ml desse ácido e adicionou-o em um béquer de 150 ml. Depois, adicionou-se 20 ml de água destilada em uma proveta, esse volume foi adicionado no béquer de 150 ml que já continha 25 ml de ácido.