3/9/2012
Química Analítica
Teoria e Prática
Primeiro semestre/2012
Curso: Farmácia
Prof. Wendell Coltro
[email protected]
http://www.quimica.ufg.br/docentes/wendellcoltro/
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Bloco IQ 1 – Sala 220
Telefone: 3521-1097 Ramal 220
INTRODUÇÃO À
QUÍMICA ANALÍTICA
QUALITATIVA E
QUANTITATIVA
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Aula 01
Instituto de Química – UFG – Prof. Wendell Coltro
A Química Analítica é uma
das áreas das Ciências Químicas
com a maior abrangência em
termos de APLICAÇÕES E
CONCEITOS BÁSICOS.
É a parte da Química que estuda
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a composição da matéria.
matéria
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Pode-se classificar a química analítica em
qualitativa e quantitativa.
Em ambos os casos, uma série de técnicas,
métodos e instrumentação são requeridos
para resposta a uma questão básica:
O QUE e QUANTO se tem de uma
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determinada espécie em uma amostra.
PSICOLOGIA
NEUROLOGIA
ASTRONOMIA
ELETRÔNICA
MEDICINA
METALURGIA
E GEOLOGIA
FISIOLOGIA
E NEUROLOGIA
QUÍMICA
BIOLOGIA
FÍSICA
ANÁLISE
QUÍMICA
FARMACOLOGIA
E TOXICOLOGIA
5
AGRICULTURA
ARQUEOLOGIA E
HISTÓRIA
ENGENHARIA
CIÊNCIAS
CIÊNCIA
DO
DE
ECONOMIA AMBIENTE
ALIMENTOS
Q. ANALÍTICA
X
FARMÁCIA
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ANÁLISE QUALITATIVA
-COR
-PRECIPITADO
Reações
características de
-pH
cada elemento, ou
de cada grupo de
-GÁS
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-ODOR
elementos.
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Análise Quantitativa
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Análise Quantitativa
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Dados Analíticos × Estatística
-ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS
-MÉDIA
-ERRO DE UMA MEDIDA
-EXATIDÃO E PRECISÃO
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-TIPOS DE ERROS
-DESVIO PADRÃO
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-Algarismos Significativos
Precisão de 0,1 mL na
medida de volume.
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-Algarismos Significativos
Precisão de 0,1 mL na
medida de volume.
Precisão de 0,01 mL na
medida de volume.
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-Algarismos Significativos
Algumas considerações:
15,1321 g
15132,1 mg
Seis algarismos
significativos.
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-Algarismos Significativos
Algumas considerações:
15,1321 g
15132,1 mg
1516
151,6
15,16
1,516
0,1516
16
Seis algarismos
significativos.
Quatro algarismos
significativos.
-Algarismos Significativos
Os zeros são significativos quando fazem
parte do número.
Não são significativos quando são usados
somente para indicar ondem de grandeza.
Exemplos:
11 mg e 0,011 g
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-Algarismos Significativos
Os zeros são significativos quando fazem
parte do número.
Não são significativos quando são usados
somente para indicar ondem de grandeza.
Exemplos:
11 mg e 0,011 g
0,1516
0,01516
0,001516
0,0001516
1,516 × 10-1
1,516 × 10-2
1,516 × 10-3
1,516 × 10-4
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-Algarismos Significativos
OS ZEROS…
colocados à direita de outros dígitos
somente são significativos se forem resultado
de uma medida.
Exemplo: (balança com precisão de ± 0,1 g)
2,0 g
– dois algarismos significativos.
2.000 mg
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2.000.000 µg
dois algarismos
significativos.
Notação exponencial é sempre recomendada
-Algarismos Significativos
ARREDONDAMENTOS !?
Regras para arredondamentos!
4,90
4,92
4,94
4,95
4,96
4,97
4,98
4,99
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Exercícios:
Quantos algarismos significativos têm em cada
valor numérico abaixo:
(a)0,2054; (b) 0,005550; (c) 0,007; (d) 0,01000
Faça o arredondamento dos seguintes números
para que contenham três algarismos
significativos:
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(a) 12,9994; (b) 3,00828; (c) 38,655; (d) 4,9555
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-Algarismos
Significativos
2,2 xxx
+ 0,1145
2,3145
Adição e subtração:
Um corpo pesou 2,2 g em uma
balança com sensibilidade de ± 0,1 g.
Um outro pesou 0,1145 g ao ser
pesado em uma balança analítica. A
soma dos dois corpos será:
A resposta correta da soma é igual a 2,3 g.
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O valor de 2,2 é o que apresenta a maior
incerteza, a qual está na primeira casa
decimal.
-Algarismos
Significativos
-
Adição e subtração:
6,8 xxx
2,6367
4,1633
A resposta correta da soma é igual a 4,2 g.
23
O valor de 6,8 é o que apresenta a maior
incerteza, a qual está na primeira casa
decimal.
-Algarismos
Significativos
Multiplicação e
Divisão:
Calcular o número de mols existente nos seguintes
volumes de solução de HCl 0,1000 mol/L.
(a) 25 mL
nHCl = 25 × 0,1000 × 10-3 = 2,5 × 10-3 mol
(b) 25,0 mL
nHCl = 25,0 × 0,1000 × 10-3 = 2,50 × 10-3 mol
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(c) 25,00 mL
nHCl = 25,00 × 0,1000 × 10-3 = 2,500 × 10-3 mol
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Na titulação de 24,98 mL de uma solução de HCl
foram gastos 25,11 mL de solução de NaOH 0,1041
mol/L. Calcular a concentração da solução de HCl.
CHCl × VHCl= CNaOH × VNaOH
CHCl = (0,1041 × 25,11) / (24,98)
25
CHCl = 0,104642….
CHCl = 0,1046 mol L-1
-MÉDIA
Se X1, X2, X3, X4, X5, …, XN
forem os valores encontrados para uma série de N
medidas de uma mesma grandeza, a média desta série
será calculara por:
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-DESVIO PADRÃO
...é a medida mais comum da
dispersão estatística.
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-DESVIO PADRÃO RELATIVO
...é o desvio dos valores experimentais
em torno do valor médio, expresso em
porcentagem.
RSD =
S
× 100
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- Em uma prática de Q. Analítica,
-um estudante encontrou os seguintes valores
na determinação de Fe2+ em uma amostra de
sangue:
31,44; 31,42; 31,36; 31,38 e 31,55.
31,55
CALCULE O VALOR MÉDIO, O DESVIO
PADRÃO
E O DESVIO PADRÃO RELATIVO
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DAS ANÁLISES DESTE ESTUDANTE.
-Exatidão e Precisão – Atenção!!!!
PRECISÃO – concordância entre
vários resultados obtidos da mesma
forma (repetibilidade).
EXATIDÃO – indica a proximidade
da medida do valor verdadeiro, ou
aceito, e é expressa pelo erro.
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Skoog, D. A. e colaboradores. Fundamentos de Química Analítica,
Editora Cengage Learning, São Paulo, 2008. p.83-97.
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-Tipos de Erros
Erros Sistemáticos: possuem um valor definido –
podem medidos e descontados no resultado final.
-Erros de metodologia;
-Erros operacionais;
-Erros pessoais;
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-Outras fontes (Instrumentos e Reagentes).
-Tipos de Erros
Erros Aleatórios: efeitos de variáveis não
controladas.
-Leitura de escala;
-Falta de Atenção;
- Flutuações nos experimentos;
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-Presença de algum fenômeno inesperado.
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-Erro absoluto de uma medida (E)
-É a diferença do valor medido (Xi) e o
valor verdadeiro (Xr) .
E = Xi - Xr
-Erro Relativo (Er)
Er =
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E
Xr
Er =
E
× 100
Xr
-Erro de uma medida
Exercício!
-
-O valor verdadeiro da concentração de NaCl
em uma amostra de soro fisiológico é 0,1005
mol L-1 e o valor encontrado por um estudante
foi de 0,1010 mol L-1.
-Calcular o erro absoluto (E) e o erro relativo
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(Er) do resultado.
Cálculos Essenciais em
Q. Analítica
- Unidades de Concentração
- Conversão de Unidades
- Diluições
- Introdução à análise
quantitativa
- Exercícios
Aula 02
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Soluções
⇒ Podem apresentar composições continuamente
variáveis e ser homogêneas numa escala que está
além do tamanho das moléculas individuais.
⇒ Soluto + solvente.
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Soluções
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Unidades de Concentração
Qualitativo × Quantitativo
1. Molaridade
2. Porcentagem (m/m; v/v; m/v)
3. Unidades de Fração Molar
4. Molalidade
5. Normalidade
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Molaridade (M)
⇒ Concentração Molar: é a razão entre o número
de mols de soluto e o volume total da solução, em
litros. É a unidade mais utilizada!
C=
nsoluto
Vsolução
C=
nsoluto =
msoluto
MMSoluto
mols
= mol L-1 = M
Litros (L)
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Molaridade (M)
⇒ Uma amostra de 2,00 g de cristais de NaOH,
encontrada em um recipiente de Diabo Verde foi
dissolvida em água para produzir um volume total
de 200 mL. Qual a molaridade desta solução?
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Porcentagem
⇒ É imaginada como sendo uma quantidade
(partes) em cem amostras (ou cem partes).
⇒ Uma solução contém 25% de água e 75% de
etanol, em massa.
Isso significa que, a cada 100 g de solução, há 25 g
de água e 75 g de etanol.
Teor (%)
=
Valor encontrado (m ou
X 100
v)
Valor total (m ou v)
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Porcentagem
A ASPIRINA é um fármaco que contém ácido
acetil salicílico (AAS) como princípio ativo e é,
normalmente, comercializado nas formulações
adulto e infantil
infantil.
AAS adulto: 500 mg/comprimido
AAS infantil: 100 mg/comprimido
Qual o teor (m/m) de AAS nas formulações
adulto e infantil?
Dados adicionais:
mcomp adulto = 0,6200 g; m comp infantil = 0,1400 g
Conversão de Unidades
O soro fisiológico contém 0,9% de NaCl em sua
formulação.
1 – Qual a massa de NaCl presente em uma
alíquota de 10 mL?
2 – Qual a quantidade em mols presentes no item
1?
3 – Qual a concentração molar do NaCl no soro
fisiológico?
Massa MolarNaCl = 58,44 g/mol
Conversão de Unidades
1 - mg para g
2 – mL para L
3 - mol/L para g/L
4 – ppm (partes por milhão)
1 ppm = 1 mg/L
C (ppm) =
Massa do
X 106
soluto
Massa da solução ppm
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Conversão de Unidades
Qual é a molaridade do K+ em uma solução aquosa que
contém 63,3 ppm de K3Fe(CN)6 (329,3 g/mol)?
Diluições
10,0 mL
5,0 mL
10,0 mL
1
2
3
4
NaCl
0,010
mol/L
NaCl
x mol/L
NaCl
y mol/L
NaCl
z mol/L
C 1 V1 = C 2 V2
Volume de cada
balão: 25,0 mL
Exercícios
Uma alíquota de 25,00 mL de vinagre foi diluída
para 250,00 mL em um balão volumétrico. A
titulação de várias alíquotas de 50,00 mL da
solução diluída requereu a média de 34,88 mL
de solução de NaOH 0,09600 mol/L. Expresse o
teor de acidez do vinagre em função da
porcentagem (m/v) de ácido acético (CH3COOH,
60,08 g/mol) presente.
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Exercícios
Uma amostra de 25,00 mL de uma solução de
limpeza doméstica foi diluída a 250,0 mL em
um balão volumétrico. Uma alíquota de 50,00
mL dessa solução requereu 40,38 mL de HCl
0,2506 mol/L para alcançar o ponto final,
usando o verde de bromocresol como indicador.
Calcule a porcentagem (m/v) de NH3 na
amostra.
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