Na análise quantitativa, o objetivo é determinar a quantidade de cada substância ou elemento presente na amostra. Em especifico, na análise gravimétrica, que é utilizada no monitoramento ambiental, a quantidade da substância presente é determinada com base na medida da massa. Nessa aplicação, um composto insolúvel precipita, o depósito é filtrado e pesado, e a quantidade de substância em uma das soluções originais é calculada.
Uma amostra de de cloreto de cálcio, , impuro foi dissolvida em de água. Excesso de fosfato de sódio foi adicionado à solução. Foram formados de um precipitado.
Calcule a pureza da amostra de nitrato de cálcio.
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Na análise gravimétrica, a quantidade de uma substância é determinada pela pesagem de um precipitado.
Uma das técnicas de laboratório mais comuns de determinação da concentração de um soluto é a titulação. Nas titulações de precipitação, dois compostos iônicos solúveis reagem para formar um precipitado insolúvel. As titulações são muito usadas no controle da pureza da água, na determinação da composição do sangue e no controle de qualidade das indústrias de alimentos.
Em uma titulação, uma solução é adicionada gradativamente a outra, até a reação se completar. Um volume conhecido da solução a ser analisada, que é chamada de analito, é transferido para um frasco. Então, uma solução de concentração conhecida de reagente é vertida no frasco por uma bureta até que todo o analito tenha reagido. A solução contida na bureta é chamada de titulante, e a diferença das leituras dos volumes inicial e final na bureta dá o volume de titulante utilizado. A determinação da concentração ou da quantidade de substância pela medida do volume é chamada de análise volumétrica.
Em uma titulação de precipitação, o analito e o titulante são soluções de sais solúveis, que reagem formando um precipitado. Um indicador, um corante solúvel em água, ajuda a detectar o ponto estequiométrico, isto é, a situação em que o volume de titulante adicionado é exatamente igual ao requerido pela relação estequiométrica entre titulante e analito. Como exemplo, o indicador usado na titulação de precipitação do on prata com tiocianato de potássio é uma pequena quantidade de cloreto férrico, que produz uma cor vermelha na presença de tiocianato. A reação do indicador é Após o ponto estequiométrico, quando há excesso de tiocianato, o indicador se torna vermelho. A mudança de cor do indicador é repentina e, então, é fácil detectar o ponto estequiométrico.
Uma alíquota de de uma solução contendo cátions prata foi titulada com de uma solução de tiocianato de potássio, , .
Calcule a concentração de íons cloreto na solução.
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Às vezes é necessário adicionar um excesso de titulante padrão e então determinar a quantidade excedente por retrotitulação com um segundo titulante. Por exemplo, a quantidade de fosfato na amostra pode ser determinada pela adição de excesso medido de nitrato de prata padrão a uma solução da amostra, a qual leva à formação de um fosfato de prata insolúvel: O excesso de nitrato de prata é então retrotitulado com uma solução padrão de tiocianato de potássio: Nesse caso, a quantidade de nitrato de prata é equivalente à quantidade de fosfato mais a quantidade de tiocianato usada para a retrotitulação.
O fósforo em uma amostra de de um pesticida foi convertido a fosfato, , e diluído em de água. Foram adicionados de uma solução de nitrato de prata, , à solução. O excesso de prata foi retrotitulado com de tiocianato de potássio, , .
Calcule a fração mássica de fósforo no pesticida.
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Como cada íon contém um átomo de
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Um branco contém os reagentes e solventes usados na determinação, mas não o analito. Por vezes, vários dos constituintes da amostra são adicionados para simular o ambiente do analito, frequentemente denominado matriz da amostra. Em uma determinação em branco, todas as etapas da análise são desenvolvidas no material denominado branco. Os resultados são então aplicados na correção das medidas feitas com a amostra. Em uma titulação, o volume que é efetivamente utilizado para a reação com o analito é a diferença entre o volume usado e o volume do branco: Determinações em branco revelam erros que ocorrem devido a interferentes presentes nos reagentes e frascos usados na análise. Os brancos também são usados para corrigir dados de titulações, por exemplo, o volume do reagente necessário para provocar a mudança de cor do indicador.
Uma alíquota de de uma solução de ácido tricloroacético, foi tratada com hidróxido de sódio liberando íons cloreto. A solução foi neutralizada e os íons cloreto foram titulados com de nitrato de chumbo(II), , .
A titulação de um branco submetido ao mesmo procedimento empregou da mesma solução de nitrato de chumbo.
Calcule a concentração de ácido cloroacético na bebida.
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Como cada molécula de contém 3 átomos de
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A relação estequiométrica entre as espécies de analito e titulante, junto com a molaridade do titulante, é usada nas titulações para determinar a molaridade do analito.