Métodos clássicos

A química analítica é um aspecto fundamental da química que trata da separação, identificação e quantificação de componentes químicos. Métodos clássicos, também conhecidos como química úmida, referem-se a técnicas tradicionais em química analítica que têm sido usadas há anos. Esses métodos são frequentemente ensinados em nível de graduação e são fundamentais para entender a análise química. Apesar do advento de equipamentos sofisticados, os métodos clássicos permanecem relevantes devido à sua simplicidade, baixo custo e eficácia para certos tipos de análises.

Análise gravimétrica

A análise gravimétrica é uma técnica que entende a composição de um composto medindo sua massa. A ideia básica é converter o analito (a substância sendo analisada) em um composto de composição conhecida, isolá-lo e pesá-lo para calcular sua quantidade na amostra original analisada.

Princípio da análise gravimétrica

O princípio da análise gravimétrica envolve a conversão do analito em uma forma insolúvel. Esta forma insolúvel é então filtrada, lavada, seca e pesada. Por exemplo, para determinar a quantidade de sulfato em uma amostra, o sulfato de bário BaSO4 pode ser precipitado adicionando uma solução de cloreto de bário BaCl2. Pesando o sulfato de bário precipitado, a quantidade de sulfato na amostra pode ser calculada.

BaCl 2 + SO 4 2- → BaSO 4 (precipitado) + 2Cl -
    

Cálculo de exemplo

1. Pese o precipitado de BaSO4.
2. Calcule os mols de BaSO4 usando seu peso molecular.
3. Determine os mols de SO 4 2- presentes a partir dos mols de BaSO 4.
4. Converta os mols de SO4 2- em gramas.
    

Exemplo visual

Tritimetria (análise volumétrica)

Tritimetria é um método analítico no qual a quantidade de uma substância em uma amostra é determinada reagindo-a com uma solução padrão de concentração conhecida, conhecida como titulante. A quantidade de titulante necessária para completar a reação fornece informações sobre a quantidade do analito na amostra.

Tipos de titulação

• Titulação ácido-base: Usada para determinar a concentração de um ácido ou base neutralizando-o com uma base ou ácido. Um indicador é frequentemente usado para sinalizar o ponto final.
• Titulações de oxidação-redução: Envolve a transferência de elétrons entre duas substâncias; isso inclui reações como a titulação de ferro com permanganato de potássio.
• Titulação complexométrica: Usada para determinar a concentração de íons metálicos usando agentes complexantes como EDTA.
• Titulação de precipitação: Envolve a formação de um precipitado durante a reação, como a titulação de halogenetos com nitrato de prata.

Princípio da titulação

O princípio subjacente da titulação envolve um ponto final visível ou mensurável correspondente à conclusão da reação entre o titulante e o analito. Para titulações ácido-base, o ponto final é frequentemente representado por uma mudança de cor.

Processo de titulação

1. Prepare a solução da amostra.
2. Adicione algumas gotas de indicador à amostra.
3. Titule com o titulante padrão até a cor do indicador mudar.
4. Meça o volume de titulante usado.
    

Exemplo visual de um setup de titulação ácido-base

Cálculo de exemplo para uma titulação ácido-base

1. Anote as leituras inicial e final da bureta para calcular o volume de titulante usado.
2. Para encontrar a concentração desconhecida, use a equação M 1 V 1 = M 2 V 2, onde
   M1, V1 = concentração e volume do titulante,
   M 2, V 2 = concentração e volume do desconhecido.
    

Colorimetria

Colorimetria é uma técnica para determinar a concentração de um composto colorido em uma solução. O método é baseado na lei de Beer-Lambert, que relaciona a absorção de luz às propriedades da substância através da qual a luz está viajando.

Teoria da colorimetria

A intensidade da cor produzida pelo composto é medida de acordo com a lei de Beer-Lambert:

A = εlc
    

onde A é a absorbância, ε é a absorvância molar, l é o comprimento do caminho, e c é a concentração. Medindo a absorbância, a concentração de amostras desconhecidas pode ser determinada.

Método de colorimetria

1. Prepare uma série de soluções padrões de concentrações conhecidas.
2. Meça a capacidade de absorção de cada padrão.
3. Desenhe uma curva de calibração de absorbância versus concentração.
4. Meça a absorbância da solução desconhecida.
5. Interpole a concentração do desconhecido a partir da curva de calibração.
    

Exemplo visual de uma curva de calibração

Métodos de precipitação

A precipitação é uma técnica comum usada em química analítica clássica para separar uma substância como sólido de uma solução com base em sua solubilidade. O sólido precipitado é então filtrado da solução, lavado e pesado.

Teoria da precipitação

Este processo envolve a adição de um reagente que forma um composto insolúvel com o analito. O precipitado formado pode ser medido quantitativamente para determinar a quantidade de analito na solução original.

Exemplo de reação de precipitação

AgNO 3 + NaCl → AgCl (precipitado) + NaNO 3
    

Procedimento da análise de precipitação

1. Dissolva a amostra em um solvente apropriado.
2. Adicione um agente precipitante para formar um composto insolúvel.
3. Filtre o precipitado, lave e seque.
4. Pese o precipitado seco e calcule a quantidade de analito.
    

Exemplo visual do processo de precipitação

Cálculo do rendimento da precipitação

O rendimento do composto precipitado pode ser calculado usando a concentração inicial e a massa do precipitado.

Conclusão

Métodos clássicos em química analítica fornecem uma estrutura fundamental para entender a análise química. Essas técnicas tradicionais, como análise gravimétrica, tritimetria, colorimetria e métodos de precipitação, são componentes essenciais de aprendizado na educação universitária em química. Eles ajudam os alunos a entender os princípios da medição química e os princípios subjacentes que regem a análise quantitativa. Apesar dos avanços em técnicas instrumentais, os métodos clássicos permanecem inestimáveis por sua simplicidade, precisão e custo-efetividade em aplicações específicas.

Comentários