Química Analítica Uniasselvi

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Análise Qualitativa vs. Análise Quantitativa

A qualitativa identifica quais espécies químicas estão presentes na amostra; a quantitativa determina a quantidade ou proporção exata de cada componente.

Erro sistemático vs. Erro aleatório

Erros sistemáticos afetam a exatidão e têm causas determináveis; erros aleatórios afetam a precisão e decorrem de flutuações inevitáveis.

Exatidão vs. Precisão

Exatidão indica a proximidade do valor medido em relação ao valor real; precisão indica a reprodutibilidade entre medidas repetidas.

Solução padrão primário

Substância de alta pureza, estável ao ar e com massa molar elevada para minimizar erros de pesagem na padronização.

Ponto de equivalência vs. Ponto final

Ponto de equivalência é o momento teórico estequiométrico; ponto final é a mudança física observada experimentalmente (ex.: viragem de cor).

Indicador ácido-base

Ácido ou base fraca cuja forma ionizada possui cor diferente da forma não ionizada; a viragem deve coincidir com o pH do ponto de equivalência.

Fenolftaleína

Incolor em meio ácido e neutro; adquire coloração rosa a partir de pH aproximado de 8,2 a 10,0.

Titulação de ácido forte com base forte

O ponto de equivalência ocorre exatamente em pH 7,0 a 25 graus Celsius, com salto de pH bastante acentuado.

Titulação de ácido fraco com base forte

O ponto de equivalência ocorre em pH alcalino (maior que 7) devido à hidrólise do ânion conjugado gerado na reação.

Titulação de base fraca com ácido forte

O ponto de equivalência ocorre em pH ácido (menor que 7) devido à hidrólise do cátion conjugado formado.

Solução-tampão

Mistura que resiste a variações bruscas de pH; composta comumente por um ácido fraco e sua base conjugada ou vice-versa.

Equação de Henderson-Hasselbalch

Calcula o pH de um tampão usando a relação pH = pKa + log([base conjugada]/[ácido]); atenção para não inverter o numerador com o denominador.

Produto de solubilidade (Kps)

Constante de equilíbrio para a dissolução de um composto iônico pouco solúvel; quanto menor o Kps, geralmente menor a solubilidade molar.

Efeito do íon comum

A adição de um íon já presente no equilíbrio desloca a reação para a esquerda, diminuindo a solubilidade do precipitado.

Efeito do íon diverso (efeito salino)

A presença de eletrólitos inertes aumenta a força iônica do meio e tende a aumentar ligeiramente a solubilidade do precipitado.

Gravimetria por precipitação

Separa o analito como precipitado insolúvel de composição conhecida após dessecação ou calcinação até massa constante.

Coprecipitação: oclusão e adsorção

Adsorção ocorre na superfície do sólido; oclusão ocorre quando impurezas ficam presas no interior da rede cristalina em formação.

Digestão do precipitado

Aquecimento do precipitado em sua solução-mãe para aumentar o tamanho dos cristais e reduzir impurezas por recristalização.

Filtração e queima de papel de filtro

Usa-se papel faixa azul ou preta sem cinzas; a queima inadequada pode reduzir cátions metálicos por contato com resíduos de carbono.

Argentimetria

Titulação de precipitação que utiliza nitrato de prata (AgNO3) como titulante padrão para determinar haletos.

Método de Mohr

Titulação direta com íon cromato como indicador; deve ocorrer em pH neutro ou levemente básico (6,5 a 10) para evitar reações paralelas.

Método de Volhard

Titulação indireta em meio fortemente ácido com adição de excesso de prata e retrotitulação com tiocianato, usando ferro(III) como indicador.

Método de Fajans

Utiliza indicadores de adsorção (ex.: fluoresceína) que mudam de cor ao se fixarem na superfície das partículas carregadas do precipitado.

Titulação complexométrica com EDTA

O EDTA liga-se a cátions metálicos na proporção estequiométrica de 1:1, independentemente da carga do íon metálico.

Influência do pH na titulação com EDTA

Valores baixos de pH protonam o EDTA diminuindo a formação do complexo; exige tamponamento adequado para estabilizar o quelato.

Indicador metalocrômico (ex.: Negro de Eriocromo T)

Forma complexo colorido com o metal livre; na viragem, o EDTA desloca o indicador, liberando sua forma livre de cor distinta.

Determinação de dureza da água

Mede a concentração total de íons cálcio e magnésio usando titulação com EDTA tamponada em pH 10.

Diferença entre dureza temporária e permanente

Dureza temporária é causada por bicarbonatos precipitáveis por fervura; permanente é causada por cloretos e sulfatos de cálcio e magnésio.

Permanganometria

Usa KMnO4 como titulante e autoindicador em meio fortemente ácido (com H2SO4); nunca usar HCl para evitar oxidação a cloro gasoso.

Dicromatometria

Utiliza K2Cr2O7 como oxidante primário estável; permite titulação em meio contendo HCl, diferentemente da permanganometria.

Iodimetria vs. Iodometria

Iodimetria é titulação direta com iodo padrão (I2); iodometria é método indireto onde o analito libera I2 que é titulado com tiossulfato.

Amido como indicador redox

Forma complexo azul intenso na presença de triiodeto; deve ser adicionado próximo ao ponto final na iodometria para evitar aprisionamento irreversível.

Equação de Nernst

Determina o potencial de eletrodo sob condições não padrão; sensível à variação na razão entre concentrações de oxidante e redutor.

Grupo I de cátions analíticos (insolúveis em HCl)

Compreende prata (Ag+), chumbo (Pb2+) e mercúrio(I) (Hg2^2+), que formam cloretos insolúveis precipitados por HCl diluído.

Separação do Pb2+ do Grupo I

O cloreto de chumbo (PbCl2) é solúvel em água quente, separando-se de AgCl e Hg2Cl2 por simples aquecimento e filtração a quente.

Confirmação de Ag+ no Grupo I

O precipitado de AgCl dissolve-se em hidróxido de amônio aquoso formando o complexo diaminprata [Ag(NH3)2]+ e reprecipita com ácido nítrico.

Grupo II de cátions analíticos

Precipitados como sulfetos em meio ácido (ex.: Cu2+, Cd2+, Bi3+, Hg2+); a baixa concentração de sulfeto evita a precipitação do Grupo III.

Grupo III de cátions analíticos

Precipitados como sulfetos ou hidróxidos em meio amoniacal/básico (ex.: Fe3+, Al3+, Cr3+, Ni2+, Zn2+).

Grupo IV de cátions analíticos

Cátions que precipitam como carbonatos insolúveis em meio amoniacal neutro ou alcalino: cálcio (Ca2+), bário (Ba2+) e estrôncio (Sr2+).

Grupo V de cátions analíticos (solúveis)

Compreende cátions que não precipitam com os reagentes anteriores: magnésio (Mg2+), sódio (Na+), potássio (K+) e amônio (NH4+).

Ensaio de chama

Identificação rápida qualitativa por emissão atômica: sódio emite amarelo intenso, potássio violeta e cálcio vermelho-tijolo.

Identificação do íon sulfato (SO4^2-)

Adição de cloreto de bário (BaCl2) em meio acidificado com HCl forma precipitado branco espesso de BaSO4, insolúvel em ácidos.

Identificação do íon cloreto (Cl-)

Reação com AgNO3 em meio nítrico produz precipitado branco caseoso de AgCl que escurece à luz e solubiliza em NH4OH concentrado.

Identificação do íon carbonato (CO3^2-)

Tratamento com ácido forte libera efervescência de CO2, que turva uma solução límpida de água de cal (hidróxido de cálcio).

Curva de calibração instrumental

Gráfico de resposta instrumental em função da concentração conhecida; a linearidade é avaliada pelo coeficiente de correlação (R2 próximo de 1).

Branco de reagentes

Solução contendo todos os solventes e reagentes exceto o analito; serve para descontar sinais espúrios e calibrar o zero analítico.

Limite de Detecção (LOD)

Menor concentração do analito distinguível confiavelmente do ruído de fundo (habitualmente três vezes o desvio padrão do branco).

Limite de Quantificação (LOQ)

Menor concentração que pode ser quantificada com precisão e exatidão aceitáveis (habitualmente dez vezes o desvio padrão do branco).

Preparo de solução por diluição (C1V1 = C2V2)

A quantidade de matéria do soluto permanece constante; atenção para manter as mesmas unidades de concentração e volume em ambos os lados.

Fator de correção (fc)

Razão entre a concentração real obtida por padronização e a concentração nominal teórica; usado para corrigir os cálculos volumétricos.