Universidade Federal do ABC Disciplina: Eletroanalítica e Técnicas de Separação (NH 3101) Eletroanalítica: Condutometria (ou Condutimetria) Bruno Lemos Batista Santo André - SP 2018
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Definições Condutimetria: técnica de análise que se fundamenta na medida da condutividade elétrica de uma solução contendo seu analito. Condução da eletricidade: ocorre através das soluções iônicas devido à migração de íons positivos e negativos durante a aplicação de um potencial de corrente alternada. Os valores das resistências medidas obedecem a 1ª lei de Ohm, isto é, E = R i.
Termos importantes R Resistência (R) é diretamente proporcional a distância (d) e inversamente proporcional a área (A). Resistividade específica da solução: ρ. Platina, área em cm 2.
Termos importantes L: condutância Parâmetro Unidade K: condutância específica ou condutividade
Termos importantes No equilíbrio I=0
Determinação da constante da célula Geralmente usa-se solução padrão de KCl a 25 o C:
Potencial de corrente O que ocorre quando aplicamos uma diferença de potencial (fem) em uma solução eletrolítica? Transferência de massa: 1)convecção (movimentação das espécies por agitação mecânica); 2)migração (atração/repulsão eletrostática íon-íon ou íoneletrodos); Temos: 2 eletrodos Solução iônica 3)difusão (diferenças no gradiente de concentração
Atração interiônica 1-) Sem aplicação da DDP (repouso) - - - - Analito + - - - - 2-) Aplicado a DDP... - - - - Analito + - - - - Forças de retardamento Cátodo 3-) Forças de retardamento Atrito Efeito eletroforético: Ânodo Analito + Analito - Cátodo Efeito assimétrico: - - - - - - - - Analito + Forças de retardamento Cátodo
Potencial de corrente: corrente direta vs corrente alternada Processos faradaicos: -Migração: ânions para o eletrodo positivo... -Oxidação no ânodo -Elétrons ânodo para o cátodo -Há reação Química
Potencial de corrente: corrente direta vs corrente alternada (condutometria) Processos não-faradaicos: -inversão rápida da aplicação da DDP -Sem reação química (sem consumo do analito) -Minimização processos solução dos eletrodo -Processo utilizado em condutometria.
Fatores que afetam a medida de condutividade -Distância entre os eletrodos -Área dos eletrodos -Temperatura Condutometria direta: Condutometria indireta: Titulações Aplicações -Viscosidade -Concentração dos íons -Natureza dos íons -Verificar a pureza de água destilada ou deionizada -Verificar variações nas concentrações de águas minerais -Determinar a concentração de íons dissolvidos como por exemplo a salinidade da água de mar -Determinar a concentração de eletrólitos de soluções simples
Aplicação da Condutometria direta Controle da pureza da água:
Aplicação da Condutometria indireta Titulações: Titulações de neutralização Titulações de precipitação e complexação. Desvantagens: Precipitação no eletrodo Não aplicado em meio que necessita tampão ou [H + ] Titulações de neutralização: íons H + e OH - tem maior condutância; A troca destes por íons de menor condutância é a base da técnica de titulação condutométrica.
Aplicação da Condutometria indireta Titulações de neutralização: -Podem ser tituladas soluções diluídas (até 0.0001 M) desde que a variação da condutância seja significativa frente a condutância total; -Erro de 0,5% em torno do ponto final; -Titulações de bases fracas por ácidos fracos (e o contrário) é possível. Tarefa extremamente complicada por outras técnicas analíticas.
Aplicação da Condutometria indireta Tit. de neutralização: ÁCIDO FORTE X BASE FORTE
Aplicação da Condutometria indireta Tit. de neutralização: ÁCIDO FORTE X BASE FORTE
Aplicação da Condutometria indireta Tit. de neutralização: diferentes conc. de ácido forte
Aplicação da Condutometria indireta Tit. de neutralização: ÁC. FORTE X BASE FRACA
Aplicação da Condutometria indireta Tit. de neutralização: ÁC. FRACO X BASE FORTE
Aplicação da Condutometria indireta Tit. de neutralização: ÁC. FRACO X BASE FRACA
Aplicação da Condutometria indireta Tit. de neutralização: ÁC. FORTE+FRACO X BASE FORTE e ÁC. FORTE+FRACO X BASE FRACA
BIBLIOGRAFIA Fundamentos de Análise instrumental. Otto Alcides Ohlweiler, Rio de Janeiro, Brasil, 1981.