Vogel: Análise Química Quantitativa

J Mendham · Capítulo 343 de 495

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Vogel: Análise Química Quantitativa

13.25 Potenciometria em uma reação oscilante

concentrações de íon fluoreto da ordem de 0,2 mg·l –1.

Adicione 25 ml de TISAB a 25 ml da solução-teste e meça a f.e.m. Use a

curva de calibração e determine a concentração de íons fluoreto da solução-

teste. O procedimento aqui descrito é próprio para a determinação da

concentração de íons fluoreto da água encanada em locais onde a fluoração

é obrigatória. O resultado pode ser confirmado por adição de quatro porções

sucessivas (2 ml) da solução padrão C a uma solução-teste cuja f.e.m. já foi

determinada, e pela medida da f.e.m. após cada adição. Os cálculos são

feitos como foi descrito anteriormente.

Uma alternativa aos cálculos é o uso do gráfico de Gran para avaliar a

concentração inicial da solução-teste. Gran [23] mostrou que se o antilog

(Ecélula = nF/2,303 RT) for lançado em gráfico contra o volume de reagente adicionado, obtém-se uma linha reta. Quando esta linha é extrapolada, ela

corta o eixo horizontal em um ponto que corresponde à concentração da

solução-teste. Existe um papel de gráfico especial (papel de gráfico de

Gran), um papel semiantilog, no qual o eixo vertical é escalado para valores

de antilogaritmo e o eixo horizontal é uma escala linear comum. Quando

usar este papel, coloque os valores de f.e.m. da célula contra o volume de

reagente utilizado. O gráfico é particularmente útil na determinação de

pontos finais em titulações potenciométricas.

 

13.25 Potenciometria em uma reação oscilante

 

Em alguns processos catalíticos, a concentração do catalisador pode flutuar

em uma ampla faixa de concentrações. Esta flutuação pode ser medida

potenciometricamente e, às vezes, ser observada visualmente através de

mudanças de cor ou de luminescência [24, 25]. Embora o estudo da

dinâmica de reações oscilantes seja um assunto muito vasto, a reação de

Belousov–Zhabotinskii [26, 27], envolvendo compostos orgânicos (como o

ácido malônico, por exemplo), um catalisador e uma solução de íons

bromato em água, tem sido muito estudada. A flutuação da concentração do

catalisador de cério entre os estados Ce3+ 4+ e Ce pode ser seguida

visualmente pela mudança de cor, de amarelo a incolor, e potenciometricamente. O procedimento de laboratório para isto é bem

documentado [28] e Rosenthal [29] desenvolveu uma forma melhor de

visualização do processo por substituição do cério por ferroína. A reação

não ocorre na presença de íons cloreto que inibem as oscilações. O processo

é descrito adiante.

 

Aparelhagem

 

Bécher de 150 ml e corpo alto

Eletrodo de disco em platina

Eletrodo de referência de Ag–AgCl

Agitador magnético

Detector de fotodiodo ligado a um circuito de amplificação

Filtro vermelho capaz de transmitir luz de comprimentos de onda superior a

600 nm

Fonte focalizada de luz branca

 

Reagentes Solução A Bromato de sódio 0,6 M em ácido sulfúrico 0,6 M.

 

Solução B Ácido malônico (ácido propanodióico) 0,48 M em água.

 

Solução C Brometo de sódio, 1 g em 10 ml de água desionizada.

 

Solução D Solução de ferroína 25 mM em água, preparada recentemente a

partir de sulfato de amônio e ferro(II), e a quantidade estequiométrica de o-

fenantrolina (isto é, 1 para 3 moles).

 

Íons cloreto Use reagentes livres de íons cloreto.

 

Procedimento Coloque o bécher com a barra de agitação no agitador

magnético. Coloque os eletrodos diametricamente um em relação ao outro.

O feixe de luz passa entre eles pelo filtro colocado em um plano vertical em

relação ao fotodiodo e pela solução que vai ser adicionada. Misture em um

erlenmeyer coberto 14 ml da solução A, 7 ml da solução B e 2 ml da

solução C. Agite a mistura até que a cor alaranjada (devida ao bromo) desapareça da solução e do vapor. Adicione 1 ml da solução D e agite até