UNIVERSIDADE DO SUDOESTE DA BAHIA

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E EXATAS

DISCIPLINA:ANALÍTICA III

DOCENTE: LUIZ AUGUSTO CARDOSO

Alex Lomanto Couto

Ana Paula Araújo

Maria Elizabeth P. A. Guarino

Mayara Costa dos Santos

Samara B. B. B. Bahia

Jequié-BA

Agosto de 2012

• Métodos eletrolíticos:

•Eletrogravimetria

•Coulometria

• Eletrólise é realizada por tempo suficiente

para assegurar a oxidação ou redução

completa do analito a um produto de

composição conhecida.

2

MÉTODO

• Baseado na contagem do número de elétrons

usados em uma reação química.

LEI DE FARADAY

3

4

• Métodos:

•Potencial controlado

•Corrente constante

Seletiva

Velocidade

5

• Mantém o potencial do elétrodo num valor

predeterminado

6

• Potencial do eletrodo é constante

Analito

Condução da

cargaInterface eletrodo

soluçãoCarga

Integração

Instrumentação

Célula de eletrólise Potenciostato Dispositivo Carga

7

• Células

8

• Ferramenta potente para a separação e

determinação de espécies metálicas que

tenham potenciais padrão que diferem por

apenas alguns décimos de volt.

• Cobre, bismuto, chumbo, cádmio, zinco e

estanho

9

• Determinações eletrolíticas (e sínteses) de

compostos orgânicos.

• ácidos tricloroacético e pícrico

10

• Usa um valor constante para a intensidade

de corrente.

11

• “Na coulometria de corrente constante é

impossível dar-se só uma reação de

eléctrodo, porque quando o valor da

corrente de eletrólise excede a corrente

limite da substância a analisar, o potencial

de eléctrodo varia e tem que se iniciar uma

outra reação à sua superfície para que a

corrente se mantenha constante.”

12

• Coulometria Amperostática - nesse método

a polarização por concentração da solução

é inevitável antes que a eletrólise possa ser

completada.

• São condições indispensáveis:

•Que a reação se dê com 100% de

eficiência;

•Que o potencial de eletrodo seja

controlado;

•Que haja uma forma de indicar o fim da13

A quantidade de eletricidade necessária para

atingir o ponto final é dada por:

•Carga

•Necessidades

Q = I t

Indicador

Métodos

instrumentai

s

14

Instrumentação

Célula eletrolítica

Relógio digital e

interruptor

Fonte de corrente

contínua

15

• Células para titulação coloumétrica

16

• Diagrama representativo de um aparato de

titulação coulométrica.

17

• Exemplos:

• Ânodo prata Cátodo platina

• Cl + Ag AgCl + e-

• Ag Ag + e-

• Neste ponto o ião produzidoanodicamente difunde-se para a solução.

Ag + Cl AgCl

• O Ag é o reagente titulante produzidoeletroliticamente no ânodo.

18

A voltametria é um método eletroanalítico que

trata da medição e interpretação da corrente

em função de um potencial aplicado.

19

“Baseia-se na medida da corrente em uma

célula eletroquímica sob condições de

completa polarização de concentração , na

qual a velocidade de oxidação ou redução do

analito é limitada pela velocidade de

transferência de massa do analito para

superfície do eletrodo”. (Skoog, Douglas A. et

al, 2006)

20

‹#›

Alguns tipos comuns de eletrodos voltamétricos: (a) um eletrodo de disco; (b) um eletrodo de gotapendente de mercúrio; (c) um eletrodo gotejante de mercúrio; (d) um eletrodo de gota estática demercúrio.

22

• Polarografia

• Voltametria de Varredura Rápida

• Voltametria Cíclica

• Técnicas Amperométricas

• Voltametria de Redissolução

23

• É a voltametria em um eletrodo gotejante de mercúrio.

• Primeiro método voltamétrico.

• Inventada por

Jaroslav Heyrovsky, em 1922.

Jaroslav Heyrovsky e sua Polarografia

24

• Consiste

essencialmente num

tubo capilar, ligado a

um reservatório que

contém uma coluna

de mercúrio metálico

puro.

Eletrodo gotejante de mercúrio 25

• “Utiliza a onda triangular para o eletrodo de

trabalho. Após aplicar uma rampa de

potencial linear entre o tempo t0 e t1, a

rampa é invertida para trazer o potencial no

tempo t2.” (HARRIS, Daniel)

26

• Tempo do processo: 1 a 2 s;

• Inicia próximo a origem A;

• Ponto D inversão na direção

da varredura;

• E e F continuação do

processo de esgotamento;

• Área G-H;

• Região H-I-J o zinco metálico

é reoxidado;

• Inversão na varredura em J;

• Aumento de J-L;

• Em L a curva se une com A-B.

27

“É a medida da corrente elétrica para fins analíticos

que utiliza um par de eletrodos que participam da

reação de eletrólise. Sob condições controladas, a

medida da intensidade da corrente de eletrólise

permite avaliar a concentração da solução.”

Células para

titulações

amperométricas28

• Resulta na titulação de

um íon reduzível por

um reagente que não

fornece por si mesmo

uma onda

polarográfica.

• Ex.: Pb2+ titulados com

o íon oxalato

29

• Titulação

inversa, oxalato por íon

de chumbo.

• Não se pode acumular

íon Pb2+na solução e dá

uma corrente de difusão

até que o oxalato

precipite.

30

• Tanto o analito quanto o

titulante produzem

corrente de difusão;

• Ex: Pb2+ titulados com

o íon cromato.

31

• “A titulação amperométrica se aplica não apenas a

reação de precipitação mas também a muitas

titulações complexométricas e redox. Possuem

maior precisão que os métodos polarográficos

titulativos, pois cada análise envolve um número de

determinações isoladas.” (EWING, Galen)

Aparelho de titulação

amperométrica32

• Voltametria cíclica;

• Determinação de antioxidante em sucos;

• Importância dos antioxidantes;

• Ex.: α-tocoferol (vitamina E), β-caroteno (pró-

vitamina A) e ácido ascórbico (vitamina C);

33

Determinação eletroquímica da capacidade

antioxidante de sucos de frutas industrializados

usando o CRAC assay.

• Forma de avaliar as potencialidades dos

antioxidantes presente nos alimentos ;

• Voltametria cíclica:

Vantagem Desvantagem

Baixo custo; Não permite análise

quantitativa da

capacidade

antioxidante

Pouco tempo;

Preparação de

amostra simples

34

• METODOLOGIA:

• Para cada amostra adicionou:

• 300 µL de sucos de frutas;

• 10 mL de eletrólito suporte (H2SO4 0,5 mol L-1) à cela

eletroquímica.

• Em seguida realizou-se a desaeração com nitrogênio

gasoso;

• Potencial no sentido de redução: 1,5 a 0,7 V.

• Para a determinação da capacidade antioxidante:

• Adicionou-se em triplicata 300 µL de amostra a 10 mL

de solução oxidante (Ce4+ 1 × 10-3 mol L-1 em meio

ácido).35

• RESULTADOS E DISCUSSÃO

“Ao final dos ensaios eletroquímicos foi obtida uma

hierarquia referente à capacidade antioxidante das

amostras de suco: caju > goiaba > uva > manga > maçã

> laranja > maracujá. Esses resultados são

representativos, sobretudo se considerarmos a

concentração de ácido ascórbico descrita na literatura e

presente nos rótulos de cada amostra de suco de frutas.”

• CONCLUSÃO

• O método voltamétrico determina apenas a capacidade

antioxidante na amostra, porém não é útil para

determinar a quantidade de antioxidante presente na

amostra. 36

• Ewing, G. W., Métodos Instrumentais de AnáliseQuímica, Vol. 1, Editora Edgar Blucher LTDA, SãoPaulo, 1972.

• Godinho, M. I. C. C. Análise Instrumental II .Parte Teórica.ISEL – Instituto de superior de engenharia de Lisboa. Lisboa. 2005. p. 118.

• Gonçalves, M. de L. S.S.; Métodos Intrumentais paraAnálise de Soluções, 4ª edição, GUBENKIANEducação, Lisboa, 2001

• Harris, C. Daniel, Análise Química Quantitativa, 7ªEdição, Rio de Janeiro: LTC, 2008.

• Skoog, D.A.(et al), Fundamentos de QuímicaAnalítica, tradução da 8ª edição Norte-Americana, Thomson Learning , São Paulo, 2006.

• Queiroz, F.R. Determinação eletroquímica da capacidadeantioxidante de sucos de frutas industrializados usando ocrac assay. Química Nova, vol 3, No 38 2169-2173, 2008

37