Doutorado
  1. Química inorgânica  1.1. Química de coordenação  1.1.1. Teoria do campo dos ligantes  1.1.2. Teoria do campo cristalino  1.1.3. Teoria de Orbital Molecular para Compostos de Coordenação  1.1.4. Estabilidade de Compostos de Coordenação  1.1.5. Espectros eletrônicos de compostos de coordenação  1.1.6. Isomerismo em Compostos de Coordenação  1.1.7. Cinética e mecanismo das reações de coordenação  1.2. Química Organometálica  1.2.1. Carbonilos metálicos  1.2.2. Alquil e aril metálico  1.2.3. Carbonos de Fischer e Schrock  1.2.4. Adição Oxidativa e Eliminação Redutiva  1.2.5. Hidretos Metálicos  1.2.6. Catalysis by organometallic compounds  1.2.7. Metallocenos e Complexos Sanduíche  1.2.8. Ativação de CH  1.3. Química do estado sólido  1.3.1. Estruturas e Redes Cristalinas  1.3.2. Teoria de bandas e propriedades elétricas  1.3.3. Defeitos no cristal  1.3.4. Síntese de materiais de estado sólido  1.3.5. Propriedades magnéticas e ópticas dos sólidos  1.3.6. Supercondutividade  1.3.7. Íons em estado sólido  1.4. Química Bio-inorgânica  1.4.1. Metaloproteínas e enzimas  1.4.2. Transporte e armazenamento de íons metálicos  1.4.3. O papel dos metais na medicina  1.4.4. Catálise bioinspirada  1.4.5. Interações Metal-DNA  1.4.6. Complexos Metálicos na Ciência Médica  1.5. Lantanídeos e Actinídeos  1.5.1. Configuração eletrônica e estados de oxidação em lantanídeos e actinídeos  1.5.2. Propriedades Espectrais e Magnéticas em Lantanídeos e Actinídeos  1.5.3. Separação e Extração de Lantanídios e Actinídios  1.5.4. Química de coordenação dos elementos do bloco f  1.6. Main Group Chemistry  1.6.1. Química de compostos de boro  1.6.2. Química dos Compostos de Silício e Germânio  1.6.3. Química dos Compostos de Fósforo e Enxofre  1.6.4. Química de organossilício  1.6.5. Química dos Gases Nobres
  2. Química Orgânica  2.1. Mecanismo de reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição e substituição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de Rearranjo  2.1.5. Reações Radicais  2.1.6. Reações Pericíclicas  2.1.7. Reações fotoquímicas  2.2. Estereoscópico  2.2.1. Quiralidade e atividade óptica  2.2.2. Análise estrutural  2.2.3. Efeitos estereoeletrônicos  2.2.4. Síntese assimétrica  2.2.5. Estereoquímica Dinâmica  2.3. Química Organometálica na Síntese Orgânica  2.3.1. Reagentes de organolítio e organomagnésio  2.3.2. Reações de acoplamento catalisadas por metais de transição  2.3.3. Reações catalisadas por paládio  2.3.4. Metátese de Olefinas  2.3.5. Catálise de ouro e prata  2.4. Química de produtos naturais  2.4.1. Alcaloides e terpenoides  2.4.2. Esteróides e Flavonoides  2.4.3. Síntese total de produtos naturais  2.4.4. Biossíntese de produtos naturais  2.5. Química Supramolecular  2.5.1. Química Hospedeiro-Convidado  2.5.2. Auto-organização e reconhecimento molecular  2.5.3. Catalise Supramolecular  2.5.4. Máquinas Moleculares
  3. Química Física  3.1. Termodinâmica  3.1.1. Leis da Termodinâmica  3.1.2. Potencial Químico e Equilíbrio  3.1.3. Termodinâmica Estatística  3.1.4. Termodinâmica de não equilíbrio  3.2. Química Quântica  3.2.1. Equação de Schrödinger e suas aplicações  3.2.2. Teoria do orbital molecular  3.2.3. Teoria do funcional da densidade  3.2.4. Post-Hartree–Fock methods  3.3. Cinética química  3.3.1. Teoria da taxa de reação  3.3.2. Mecanismo e leis de velocidade  3.3.3. Catalise e cinética enzimática  3.3.4. Dinâmica de reações  3.4. Espectroscopia e estrutura molecular  3.4.1. Espectroscopia de Infravermelho  3.4.2. Espectroscopia UV-visível  3.4.3. Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear  3.4.4. Espectrometria de Massa  3.4.5. Espectroscopia Raman  3.5. Química de Superfícies e Coloides  3.5.1. Absorção e Catálise  3.5.2. Tensioativos e micelas  3.5.3. Estabilidade Coloidal  3.5.4. Nanomateriais e Interfaces
  4. Química Analítica  4.1. Cromatografia  4.1.1. Cromatografia Gasosa  4.1.2. Cromatografia Líquida de Alta Performance  4.1.3. Cromatografia em Camada Delgada  4.1.4. Cromatografia Iônica  4.2. Técnicas Eletroanalíticas  4.2.1. Voltametria e Polarografia  4.2.2. Condutometria e potenciometria  4.2.3. Colometria  4.3. Métodos Espectroscópicos  4.3.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.3.2. Espectroscopia de Fluorescência  4.3.3. Difração de raios-X  4.3.4. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  4.4. Quimiometria  4.4.1. Processamento de dados e métodos estatísticos  4.4.2. Análise multidisciplinar  4.4.3. Aprendizado de Máquina em Química Analítica
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.3. Design de fármacos computacional  5.4. Aprendizado de Máquina em Química  5.5. Dinâmica molecular ab initio
  6. Biofísica e Química Medicinal  6.1. Descoberta e Design de Medicamentos  6.2. Cinética enzimática e inibição  6.3. Abordagem de biologia química  6.4. Interações proteína-ligante  6.5. Química bio-ortogonal
  7. Química de materiais  7.1. Química de polímeros  7.1.1. Mecanismo de polimerização  7.1.2. Polímeros Funcionais  7.1.3. Polímero Biodegradável  7.1.4. Polímeros condutores e semicondutores  7.2. Nanoquímica  7.2.1. Nanopartículas e nanoestruturas  7.2.2. Nanomateriais à base de carbono  7.2.3. Pontos quânticos  7.3. Química Energética e Ambiental  7.3.1. Química de Baterias e Células a Combustível  7.3.2. Química verde e materiais sustentáveis  7.3.3. Fotocatálise

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Condutometria e potenciometria


No campo das técnicas eletroanalíticas em química analítica, a condutometria e a potenciometria desempenham papéis importantes. Estes métodos são centrais para entender os aspectos quantitativos da análise química através das suas formas únicas de medir propriedades químicas.

Condutometria

A condutometria gira em torno da medição da condutividade elétrica em uma solução. O princípio aqui é que a condutividade de uma solução é diretamente proporcional à concentração de íons presentes nela. Esta propriedade torna a condutometria uma ferramenta poderosa para analisar soluções de eletrólitos.

Princípios básicos

O principal princípio da condutometria é a medição da capacidade de uma solução de conduzir eletricidade. Esta capacidade é afetada por muitos fatores, incluindo a concentração de íons, a mobilidade dos íons e a valência das espécies iônicas. A condutividade (G) é definida como o inverso da resistência (R), medida em siemens (S), e é calculada como:

G = 1/R

Onde a condutividade é afetada pela área dos eletrodos e pela distância entre eles, que é descrita como:

G = k * (A/l)

Onde:

  • k é a constante da célula
  • A é a área do eletrodo
  • l é a distância entre os eletrodos
Distância entre Eletrodos

Aplicação

A condutometria tem amplas aplicações em química analítica, incluindo titulações e a avaliação da pureza da água. Em particular, as titulações condutométricas eliminam a necessidade de indicadores que podem interferir com a reação, levando a mudanças claras na condutividade à medida que a reação avança.

Exemplo: titulação condutométrica

Durante uma titulação condutométrica típica, considere a titulação de uma base com um ácido. À medida que a reação avança, íons hidrogênio são substituídos por íons hidróxido, e a condutividade muda. Isso fornece um ponto final visível quando plotado em um gráfico.

H 3 O + + OH - → 2H 2 O
Volume de base adicionada condutividade

Este gráfico mostra a mudança acentuada na condutividade no ponto final.

Potenciometria

A potenciometria envolve a medição do potencial (voltagem) de uma célula eletroquímica. Esta técnica mede a diferença de potencial elétrico entre dois eletrodos em solução sem retirar qualquer corrente significativa da célula.

Princípios básicos

Na potenciometria, um eletrodo de íon específico e um eletrodo de referência são usados. A diferença de potencial entre esses eletrodos está diretamente relacionada à concentração de um analito na solução. A equação fundamental que rege a potenciometria é a equação de Nernst:

E = E° + (RT/nF) * ln([Red]/[Ox])

Onde:

  • E é o potencial do eletrodo
  • E° é o potencial padrão do eletrodo
  • R é a constante universal dos gases
  • T é a temperatura em Kelvin
  • n é o número de elétrons transferidos
  • F é a constante de Faraday
  • [Red] e [Ox] são as concentrações das espécies reduzida e oxidada

Aplicação

A potenciometria é amplamente utilizada na determinação do pH de uma solução usando um eletrodo de pH e em titulações. Ela fornece medições precisas das concentrações de íons em matrizes complexas sem a necessidade de calibração individual contra padrões para cada íon.

Exemplo: medição de pH

Um exemplo clássico de potenciometria é a medição de pH usando um eletrodo de vidro. Isso envolve a medição da diferença de potencial que se desenvolve através de uma membrana de vidro quando entra em contato com a solução de teste.

Eletrodo de pH

A diferença de potencial corresponde à atividade dos íons hidrogênio, permitindo a medição precisa do pH.

Titulação potenciométrica

As titulações potenciométricas envolvem o monitoramento do potencial da solução durante a titulação para detectar o ponto final. Ao contrário das titulações condutométricas, elas funcionam de forma eficaz em soluções turvas e coloridas, pois são menos afetadas pela presença de partículas.

Combinação de condutometria e potenciometria

Embora a condutometria e a potenciometria sejam poderosas independentemente, elas também podem ser usadas juntas para validar e complementar resultados. Uma abordagem combinada pode estabelecer pontos finais mais confiáveis em titulações e analisar misturas complexas com maior precisão.

A condutometria permite uma análise robusta da solubilidade iônica e das reações de precipitação, enquanto a potenciometria é excelente para fornecer insights sobre reações de oxidação e redução. Juntas, elas expandem a capacidade analítica dos pesquisadores no estudo de sistemas químicos diversos.

Exemplo de integração

Medições condutométricas podem fornecer informações preliminares sobre o progresso de uma reação, enquanto os pontos finais potenciométricos confirmam a conclusão de etapas específicas, como neutralização ou estabilização do potencial redox em titulações ácido-base.

Para pesquisadores focados em técnicas eletroanalíticas, a condutometria e a potenciometria fornecem dados ricos sobre a atividade dos íons e a eletronegatividade que ajudam a entender mecanismos bioquímicos complexos e sintetizar novos compostos com propriedades eletroquímicas únicas.

Em resumo, aproveitar esses métodos pode transformar o trabalho analítico, abrindo caminho para avanços em testes ambientais, fabricação farmacêutica e análise industrial, e inaugurando a próxima geração de análises precisas em sistemas aquosos.


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