Universidade Estadual de CampinasInstituto de Química QA 316 – Química Analítica III Experimento 02: 2.1 – Determinação de Fluoreto em Água por Potenciometria Direta 2.2 – Determinação de Cobre por Potenciometria Direta Daniela Coelho Solha Michele C. S. Pugini Renan Pimentel Stephanie F. Fulaz Tamaira I. Saldanha da Silva 04 de Abril de 2012 RA: 116548 RA: 119937 RA: 120081 RA: 096927 RA: 118724 0E-06 6. Tabela 1 .0E-01 1. Potencial (mV) Concentração (mol/L) pF1ª 2ª 3ª 4ª Média 1.0E-02 1.0E-05 5. Apesar do eletrodo ser altamente específico para flúor.0 86 86 86 86 86 Com os dados da anterior foram plotados os respectivos gráficos do potencial medido (E) versus –log[F-] (pH). Gráfico E x pF.0 304 303 306 326 310 1.1mol/L. obtendo-se então a curva analítica de calibração do instrumento. .0E-03 2. sendo duas no sentido da menor para a maior concentração e as outras duas o inverso.0E-04 4.Resultados e Discussão 2. A Tabela 1 apresenta os valores de potencial obtidos nas quatro análises feitas em cada concentração.0 213 210 211 211 211 5.0E-02 2. o qual mantém a solução em pH ~ 6.para 2ª medição.0E-03 3. Por isso então é feita a adição do tampão citrato.3 232 227 228 228 229 1.1 – Determinação de Fluoreto em Água por Potenciometria Direta A fim de calibrar o potenciômetro foram preparadas nove soluções de concentrações diferentes a partir de diluições sucessivas de uma solução estoque de fluoreto de sódio 0. de modo a evitar efeito de memória do eletrodo. o íon hidróxido interfere significativamente em pH > 8. completando-se a partir do volume que veio arrastado da solução anterior). pF (-log[F-]) e potenciais medidos. tomando-se o cuidado de ter em cada balão 10mL de tampão citrato (no total.3 110 109 109 109 109 1.3 170 169 168 168 169 1.0 152 151 151 151 151 5.para 1ª medição.0E-04 3.Valores de concentração. Figura 2.0 272 264 265 269 268 5. Gráfico E x pF. ou seja.0 300 294 307 314 304 1. Figura 1. e o íon H+ em pH < 5. Assim.05916/n.a 25ºC. log [red] /[ox] (Eq.9 mV L/ mol R² 0. sendo n é o número de elétrons envolvidos no equilíbrio. Os parâmetros de avaliação do eletrodo foram calculados através da linearização do gráfico E x pF.para 3ª medição.do valor médio das medições. De acordo com a equação de Nernst: E = Eo . de modo que a cada unidade do valor do termo logarítimo corresponde a uma variação de 59.99.dos valores médios dos potenciais medidos.0. a linearização foi feita excluindo-se alguns pontos de desvios altos para atingir um R² por volta de 0. Gráfico E x pF. 01) o eletrodo deve desenvolver um potencial de (59.99872 Figura 6. Figura 4.para 4ª medição. . Assim. conforme apresentado a seguir pela Figura 5 e Tabela 2.16mV no potencial medido. no caso do fluoreto temos 1e.16/n)mV por unidade de unidade de pF.envolvido. Gráfico E x pF. Podemos observar nos gráficos que em concentrações muito baixas o eletrodo não apresentava uma resposta bem definida ocasionando uma curva ao final da curva.2 ± 0.Figura 3. Tabela 2 .Parâmetros obtidos pela linearização do valor médio das medidas Equação y = a + bx Intercepto (a) 29 ± 2 mV Inclinação(b) 60. Gráfico E x pF. 7mg/L. Tabela 3 .= 4.= 0. a amostra analisada continha: 1 mol – 18.2 ± 0.10-5. adicionando-se 10mL do tampão citrato e completando o volume com água de torneira. isto é. Por fim. obtido experimentalmente no processo de calibração. Cálculo da concentração de fluoreto presente na água de torneira A amostra foi preparada em um balão volumetrico de 50mL. o coeficiente linear.4.4.= (298-29)/60.00065 g .2mg/L.9 mV) se mostra muito próximo do valor ideal. sendo que a pequena discrepância deve-se à diferença de temperatura e aos erros aleatórios.468 Assim.10 mol – CFCF. o intercepto (a) representa o potencial quando a concentração a concentração de fluoreto é nula. visto que pela equação de Nernst temos: E = a + b * pFPortanto o valor encontrado (60.998 g/mol -5 3. temos: pF-= -log([F-]) [F ] = 3. Fazendo a conversão.Este valor. Pela determinação da ANVISA a água potável deve apresentar uma concentração de fluoreto de até 0.4.10-5 mol/L - Portanto a amosta analisada apresenta [F-] = 3.2 pF. é denominado como a resposta do eletrodo e é representado pelo coeficiente angular (inclinação. Medição Potencial (mV) 1ª 300 2ª 295 Média 298 Com os valores da curva de calibração podemos calcular a concentração de fluoreto: E = 29 + 60.2*pFpF.Valores de potencial obtidos para amostra de água analisada. b) obtido como parâmetro pelo gráfico da figura 5. A amostra foi analisada pelo a aparelho e os valores de resposta estão expressos na Tabela 3. Já a SANASA admite um limite de até 0. 100 mol/L em nitrato de sódio 0.0 152 167 156 161 159 1.0 166 182 170 180 175 1. o potencial do eletrodo fornece concentrações diretamente. Se os coeficientes de atividade permanecem constantes. além da presença de cátions que podem se ligar ao flúor.Valores de concentração. Potencial (mV) Concentração pCu2 + (mol/L) 1ª 2ª 3ª 4ª Média 1. Os íons hidróxidos e hidrogênio interferem diretamente nas medidas de fluoreto e para minimizar os efeitos o pH deve ser mantido por volta de 6. Tabela 4 . A Tabela 4 apresentas os resultados obtidos.5mg/L de água.0E-03 3. Assim é necessário adicionar às soluções um agente quelante apropriado que permita remover ou complexar os cátions que interferem no método.3 288 288 289 290 289 1. As soluções foram lidas por um potenciômetro equipado com eletrodo íon seletivo para cobre. valor abaixo do limite.0 265 266 267 269 267 5.0 198 208 206 213 206 1.0E-03 2. pCu2+ (-log[Cu2+]) e potenciais medidos.0 298 298 299 299 299 5. Os eletrodo de íon seletivo para o cobre responde à atividade dos íons Cu2+ em análise.0 202 139 235 238 204 1. 2.Então. o que se resolve através da adição de tampão. sendo todas com força iônica ajustada em 0. isto é.0E-06 6.0E-07 7.50 mol/L de nitrato. partindo se da menor para a maior concetração e vise-versa pela mesmo razão já discutida anteriormente. e como normalmente se deseja conhecer concentrações e não atividades é comum o uso de sal inerte (NaNO3) para levar todas as soluções padrões e a amostra a uma força iônica alta e constante. a qual é responsável pela distruibuição de água potável.0E-08 8.3 256 258 257 258 257 1. é considerado a força iônica e o pH da solução.0E-04 4. a amostra apresentava 6. dentro dos conformes admitido pela SANASA.0 156 159 159 154 157 1.5mol/L.0E-01 1.1 – Determinação de Cobre por Potenciometria Direta Para a calibração do eletrodo foram preparadas dez soluções de concentrações diferentes a partir de uma solução estoque de sulfato de cobre 0.0 163 154 160 148 156 .0E-05 5. Influência de Interferentes na Amostra Nas determinações de fluoreto com eletrodo seletivo.0E-02 1. Certos cátions bivalentes ou trivalentes podem formar fortes vínculos iônicos com o flúor.0E-02 2. 99421 Figura 10. e os parâmetros calculados estão expressos na Tabela 5.8 R² 0. Gráfico E x pF. Tabela 6 .Parâmetros obtidos pela linearização do valor médio das medidas Equação y = a + bx Intercepto (a) 326 ± 3 Inclinação(b) -28. entretanto foram descartados os valores da 1ª e 2ª medida pois os valores obtidos estavam fora da conformidade apresentando um R² menor que 0.99.do valor médio das medições 3 e 4. Gráfico E x pCu para 4ª medição. Gráfico E x pCu para 1ª medição. Figura 7. Gráfico E x pCu para 3ª medição. Então. O grafico resultante da média dos valores da medição 3 e 4 é mostrado na figura 10. Figura 9.9 ± 0. Gráfico E x pCu para 2ª medição. Os parâmetros da curva analítica foram obtidos a partir do gráfico feito com a média dos potenciais otidos. foram feitos os respectivos gráficos do potencial medido (E) versus –log[Cu2+]. Figura 8. Figura 6.Da mesma maneira procedida no experimento anterior. pela equação de Nernst temos: . 10-4 mol/L Portanto. temos: pCu2+= -log([Cu2+]) [Cu2+] = 3. o potencial medido irá variar cerca 28. E para uma concentração nula de Cu2+ o valor obtido será igual ao coeficiente linear.9*pCu2+ pCu2+ = (226-326)/(-28.58mV. 01) apresentada no início deveríamos ter um valor de (59.9 mV por unidade de pCu.Valores de potencial obtidos para amostra de água analisada.46. Portanto. de acordo com os dados da calibração.16/n) mV.5. a concentração de Cu2+ da amostra era de 3. pela equação de Nernst (Eq. Mediç ão Potencial (mV) 1ª 225 2ª 226 Media 226 Assim temos: E = 326 + 28. Os valores obtidos são mostrados na Tabela 7. 326± 3 Cálculo da concentração de cobre em uma amostra As amostras desconhecidas foram lidas com o potenciometro e com a curva de calibração foi calculado a concentração de Cu2+. Tabela 3 .E = a + b * pCu2+ O valor obtido experimentalmente para o coeficiente angular (b) está próximo do esperado.9) pCu2+ = 3. chegando-se a um valor ideal igual a 29. ou seja. sendo neste caso n=2 já que o cobre é bivalente.10-4 mol/L.46 Assim. . F.R. . 6 edição.J.F.R.S. São Paulo. Bookman. Porto Alegre. Skoog.D. 8ªedição.Skoog. Crouch.M. Algumas interferências podem aparecer no processo.D. Crouch. Isso foi possível pois foi feito previamente uma calibração do eletrodo. Bibiliografia .A.S.Holler. . 2009. 2007. Assim. foi possível determinar a concentração de fluoreto e cobre em amostras desconhecidas. utilizando eletrodos seletivos a certos íons. algumas medidas devem ser tomadas em cada situação. como por exemplo a causada por outros íons e também a diferença de força iônica na solução. o qual verificou-se que responde segundo a equação de Nersnt. Fundamentos de Química Analítica. de modo que o potencial medido é uma função da concentração do determinado íon na amostra.A. Thomson Learning. Holler.D.Conclusão Através do método potenciométrico.J. dentre as várias podemos destacar o ajuste do pH e da força iônica por um sal inerte. Príncipios de Análise Instrumental. West.
Report "Relatorio 2 - Fluoreto e Cobre Por Potenciometria Direta]"