2024

Química Analítica

Nome: Química Analítica
Cód.: QUI01038L
6 ECTS
Duração: 15 semanas/156 horas
Área Científica: Química

Língua(s) de lecionação: Português
Língua(s) de apoio tutorial: Português

Apresentação


O objetivo geral desta disciplina é dotar os alunos com um conjunto de conhecimentos no domínio da Química Analítica, especificamente, sobre os princípios químicos que estão na base das técnicas e métodos analíticos, clássicos ou modernos, com maior aplicação na área do ambiente.

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

Objetivos de Aprendizagem

Criar competências práticas, teóricas e teórico-práticas em química analitica clássica de forma a que os alunos possam realizar experiências e resolver problemas de uma forma autonoma e eficaz.

Conteúdos Programáticos

1. Regras de Solubilidade.
1.1- Análise Qualitativa de catiões.
1.2- Análise de misturas de aniões.
1.3- Produto de solubilidade e extensão de uma reacção.
1.4- Efeito de vários factores na solubilidade:
1.4.1- Efeito do ião comum.
1.4.2- Efeito de iões complexantes.
1.4.3- Efeito da força iónica.
1.4.4- Efeito do pH. 2. Separação de iões por precipitação selectiva.
2.1- Precipitação selectiva de sulfatos.
2.2- Separações baseadas no pH.
2.2.1- Precipitação selectiva de sulfuretos. 2.2.2- Precipitação selectiva de hidróxidos
2.3- Propriedades dos agentes precipitantes e dos precipitados.
2.4- Tamanho das particulas e filtrabilidade.
2.5- Sobressaturação relativa.
2.6- Precipitados coloidais2.7- Precipitados cristalinos.
2.8- Contaminação de precipitados2.8.1- Coprecipitação.
2.8.2- Adsorção superficial.
2.8.3- Formação de cristais mistos.
2.8.4- Oclusão e enjaulamento.
2.9- Métodos gravimétricos.
2.9.1- Por volatilização.
2.9.3- Por precipitação.
2.10- Precipitado depositado.
2.11- Precipitado ponderal.

3. Introdução aos métodos volumétricos.
3.1 - Solução padrão.
3.2 - Padrão primário.
3.3 - Padrão secundário.
3.4 - Padronização.
3.5 - Ponto de equivalência e ponto final.
3.6 - Caracteristicas das reacções de titulação.
3.7 - Classificação das volumetrias segundo a reacção química.
3.8 - Classificação das volumetrias segundo a técnica de doseamento.  4. Volumetria de precipitação
4.1- Argentometrias
4.1.1- Método de detecção do ponto final
4.1.1.1- Método de Mohr 4.1.1.2- Método de Charpentier-Volhard
4.1.1.3- Método de Fajans
4.1.1.4- Detecção potenciométrica
4.1.1.5- Detecção amperométrica4.2- Curvas de titulação em volumetrias de precipitação
4.2.1- Titulação de um anião

5. Volumetria ácido-base
5.1- Determinação do pH em várias situações
5.1.1- ácido/base forte
5.1.2- Ácido fraco
5.1.3- Base fraca
5.1.4- Mistura ácido fraco/ base conjugada
5.1.5- Mistura base fraca/ ácido conjugado
5.1.6- Anfólitos 5.1.7- Ácidos polipróticos
5.1.8- Bases polifuncionias
5.2- Diagramas ácido-base conjugados
5.3- Soluções tampão
5.3.1- Determinação do pH
5.3.2- Propriedades das soluções tampão
5.3.2.1- Efeito da diluição
5.3.2.2- Efeito da adição de ácidos e bases
5.3.2.3- Capacidade do tampão
5.3.2.4- Chuva ácida versus capacidade tampão dos lagos5.4- Curvas de titulação
5.4.1- Ácido forte-base forte
5.4.2- Ácido fraco-base forte
5.4.3- Base fraca-ácido forte 5.4.4- Ácidos polipróticos
5.4.5- Bases polifuncionais
5.5- Titulação de carbonatos
5.6- Uso de indicadores
5.6.1- Critérios para escolha de indicadores 6. Volumetria de Complexação
6.1- Ligandos uni e polidentados
6.2- Ligandos mais utilizados
6.3- Utilização de EDTA
6.3.1- Determinação do grau de ionização. Influência do pH.
6.3.2- Determinação da constante condicional de formação dos complexos.6.3.3- Titulações com EDTA.
6.3.3.1- Derivação das curvas de titulação
6.3.3.2- Efeito do pH e constante condicional nas curvas de titulação
6.3.3.3- Métodos para determinação do ponto final
6.3.3.3.1- Uso de indicadores metalocrómicos6.4- Uso de agentes complexantes auxiliares
6.5- Uso de agentes mascarantes
6.6- Métodos de titulação com EDTA
6.6.1- Titulações directas
6.6.2- Titulações por retorno
6.6.3- Titulações por deslocamento
6.7- Escolha apropriada de condições experimentais para realizar as titulações 7. Volumetria Redox
7.1- Introdução. Revisão de conceitos básicos de electroquímica7.2- Oxidantes e Redutores utilizados em volumetria redox.
7.3. Uso de pré-redutores e pré-oxidantes.
7.4. Avaliação da viabilidade de uma titulação redox.7.5. Curvas de titulação redox.
7.5.1 Derivação de curvas de titulação. Cálculo do potencial de eléctrodo.
7.5.2 Efeito das variáveis do sistema nas curvas de titulação.
7.5.2.1 Concentração dos reagentes.
7.5.2.2 Extensão da reacção.
7.6. Titulação de misturas.
7.7. Uso de indicadores redox
7.8. Variação das propriedades redox por formação de complexos.

Métodos de Ensino

Exposição da matéria e resolução de problemas em sala de aula.

Realização de experiências laboratoriais em estreita ligação com a parte leccionada em sala de aula.

Avaliação

4 testes de avaliação continua.

2 Exames finais.

Bibliografia

- D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, “Fundamentals of Analytical Chemistry”, 7th Ed., Saunders College Publ., USA, 1996.- D.C. Harris, “Quantitative Chemical Analysis”, 5th Ed., W.H. Freeman&Co, Nova Iorque, 1999.- O. A. Ohlweiler, “Quimica Analitica Quantitativa”, 3ª Edição, Livros Técnicos e Científicos Editora, Rio de Janeiro, 1982.- A. I. Vogel, “Química Analítica Cuantitativa”, Editorial Kapelusz, Buenos Aires, 1960.- R. Anderson, “Sample Pretreatment and Separation”, ACOL, John Wiley and Sons, Chichester, 1991.- J.W. Robinson, “Undergraduate Instrumental Analysis, cap. 14”, 5th Ed., Marcel Dekker Inc., Nova Iorque, 1995.- J. Tyson, “Analysis”, Royal Soc. Chem., Cambridge, 1994.