LISTA DE EXERCÍCIOS DE QUÍMICA ANALÍTICA ENGENHARIA AMBIENTAL - 6° SEMESTRE TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE 1) Qual (quais) indicador(es) é(são) recomendável(eis) para a titulação de cada próton dissociável (H+) das seguintes espécies: a) Ácido acético (Ka = 1,8x10-5) ; b) Ácido benzóico (Ka = 6,3x10-5) ; c) Ácido iódico (Ka = 1,7x10-1) ; d) Ácido maléico (Ka1 = 1,3x10-2 ; Ka2 = 5,9x10-7) Tabela de indicadores ácido-base: Indicador Azul de timol Amarelo de metila Alaranjado de metila Verde de bromocresol Vermelho de metila Purpúreo de bromocresol Azul de bromotimol Vermelho de fenila Purpúreo de cresol Fenolftaleína Timolftaleína Amarelo de alizarina Faixa de pH de viragem Cores 1,2 – 2,8 8,0 – 9,6 2,9 – 4,0 3,1 – 4,4 3,8 – 5,4 4,2 – 6,3 5,2 – 6,8 6,2 – 7,6 6,8 – 8,4 7,6 – 9,2 8,3 – 10,0 9,3 – 10,5 10,0 – 12,0 Vermelho - amarelo Amarelo – azul Vermelho – amarelo Vermelho – laranja Amarelo – azul Vermelho – amarelo Amarelo – púrpura Amarelo – azul Amarelo – vermelho Amarelo – púrpura Incolor – vermelho Incolor – azul Incolor – amarelo POTENCIOMETRIA 2) Esboce a curva pH x volume de titulante adicionado para uma titulação potenciométrica de solução de ácido maléico 1,0 M com solução de KOH. Sobre a mesma figura, mas usando outra escala e outra cor, represente a distribuição das espécies presentes. 3) Para o seguinte processo: PbI2(s) + 2 ePb(s) + 2 Ia) Calcule a f.e.m. da célula eletroquímica b) Expresse a equação que relaciona o potencial medido com a concentração de I- (pI) c) Calcule pI se a célula apresentar uma leitura de -0,348 V Dados: PbI2 (Ks = 7,9x10-9) ; Pb2+/Pb (E0 = -0,126 V) COULOMETRIA 4) I2 foi eletroliticamente gerado para a determinação coulométrica da concentração de H2S em uma amostra de 100,0 mL. Partindo de um excesso de KI, a titulação foi realizada com corrente constante de 36,32 mA por 10,12 min. A reação empregada na titulação é: H2S + I2 → S + 2 H+ + 2 Ia) Como se observa o ponto final desta titulação ? b) Qual é a concentração de H2S na solução titulada ? 5) Uma amostra de 0,1516 g de um ácido monoprótico orgânico HA foi titulada coulometricamente por neutralização com íon hidróxido eletroliticamente gerado. A titulação durou 5 min e 24 s com uma corrente constante de 0,401 A. Qual é a massa molar do ácido ? CONDUTOMETRIA 6) Esboce e justifique o gráfico Condutividade da solução x volume de titulante adicionado na titulação de: a) AgNO3 com HCl b) AgNO3 com NaCl c) Ba(OH)2 com HCl d) Na2CO3 com HCl e) CH3COOH com NaOH Tabela de condutividades iônicas limites em água a 298°C, λ (mS.m2.mol-1) Cátions Ânions 2+ Ba 12,72 Br Ca2+ 11,90 CH3CO2Cs+ 7,72 ClCu2+ 10,72 ClO4H+ 34,96 CO32+ K 7,35 (CO2)22Li+ 3,87 F2+ Mg 10,60 [Fe(CN)6]3Na+ 5,01 [Fe(CN)6]4[N(C2H5)4] + 3,26 HCO2+ [N(CH3)4] 4,49 INH4+ 7,35 NO3+ Rb 7,78 OHSr2+ 11,89 SO422+ Zn 10,56 Ag+ 6,02 7,81 4,09 7,64 6,73 13,86 14,82 5,54 30,27 44,20 5,46 7,68 7,15 19,91 16,00 ELETROGRAVIMETRIA 7) Uma solução de 50 mL é aproximadamente 0,1 M em Cu2+ e 0,1 M em Pb2+. a) Em qual faixa de potencial, versus EPH, é possível depositar seletivamente apenas um dos metais ? b) Em qual potencial se deve trabalhar para depositar o segundo metal ? c) Qual é a quantidade de interferente depositado junto com o segundo metal ? (Expresse o resultado em %m) d) Se forem conseguidos 0,29 g do primeiro metal a ser depositado e 1,14 g do segundo, quais eram suas concentrações reais em solução ? (Expresse com 4 algarismos significativos) Dados: i) considere que um íon foi quantitativamente removido quando sua concentração na solução for 10-5M. 0 0 ii) E 2 + = 0,337V = −0,126V E 2+ Cu / Cu Pb / Pb TERMOGRAVIMETRIA 8) Uma amostra de 0,6025 g foi dissolvida, e os íons presentes Ca2+ e Ba2+ precipitaram como BaC2O4.H2O e CaC2O4.H2O. Os oxalatos foram então aquecidos em um dispositivo termogravimétrico deixando um resíduo com massa 0,5713g no intervalo de 320°C a 400°C e 0,4673g no intervalo de 580°C a 620°C. Calcule as porcentagens de Ca e de Ba na amostra. ESPECTROFOTOMETRIA 9) O complexo formado entre Cu(I) e 1,10-fenantrolina possui absortividade molar de 7000 L.mol-1.cm-1 a 435 nm, que é o máximo de absorção. Calcule: a) a absorbância de uma solução 8,50 x 10-5 M do complexo medida em uma célula de caminho ótico de 1,00 cm a 435 nm. b) a transmitância percentual da solução do item a c) a concentração de uma solução que em uma célula de 5,00 cm apresente a mesma absorbância da solução do item a d) o caminho ótico que deve ser empregado com uma solução 3,40 x 10-5M do complexo para que a absorbância seja igual à lida no item a 10) Uma solução contendo 4,48 ppm de KMnO4 apresenta transmitância de 0,309 em uma célula de 1,00 cm de caminho ótico a 520 nm. Calcule a absortividade molar do KMnO4. ABSORÇÃO / EMISSÃO ATÔMICA 11) Em que se baseiam as técnicas de espectroscopia de absorção e de emissão atômicas ? Qual é a diferença central entre elas ? Para quais elementos cada uma delas não deve ser preferencialmente aplicada ? 12) Pode-se analisar o Ca com lâmpada de Hg ? Justifique com base nos espectros de emissão abaixo. 13) Escolha uma lâmpada de catodo oco, a partir dos espectros de emissão abaixo, para a análise de outro elemento diferente daquele de que a lâmpada é feita. Justifique. EXTRAS 14) A análise da concentração de uma substância A em solução foi realizada por espectrofotometria, construindo-se uma curva analítica com os padrões indicados na tabela a seguir. Concentração (M) Absorbância 0,01 0,005 0,001 0,0005 0,0001 1,60 1,00 0,16 0,13 0,02 A leitura da absorbância da amostra de concentração desconhecida forneceu o valor 0,105. Qual é a concentração desta solução ? 15) Diferencie os termos Padrão Interno e Adição de Padrão.