A análise quantitativa em química é a área da química que se dedica à determinação da quantidade de uma substância específica em uma amostra. Esse processo envolve medições precisas e a preparação adequada da amostra para garantir resultados confiáveis. Através de técnicas como titulação, espectroscopia e cromatografia, os químicos podem quantificar a concentração de substâncias em uma amostra, permitindo a identificação de compostos presentes e a avaliação da pureza de uma substância. A análise quantitativa desempenha um papel fundamental em diversos campos da química, como na indústria farmacêutica, ambiental e de alimentos, contribuindo para a compreensão e controle de processos químicos.
Etapas da análise química quantitativa: o passo a passo para determinar concentrações.
Análise quantitativa em química é um processo fundamental para determinar as concentrações de diferentes substâncias em uma amostra. Existem várias etapas envolvidas neste processo, que devem ser seguidas com precisão para garantir resultados confiáveis.
Uma das primeiras etapas da análise química quantitativa é a preparação da amostra. Isso envolve a escolha do método de análise adequado, a coleta da amostra e sua preparação para o teste. É importante garantir que a amostra esteja representativa e livre de contaminantes que possam interferir nos resultados.
O próximo passo é a medição das propriedades da amostra. Isso pode envolver a utilização de equipamentos e técnicas específicas para determinar a concentração das substâncias de interesse. É essencial seguir os procedimentos corretamente e realizar múltiplas medições para garantir a precisão dos resultados.
Após a medição, é necessário realizar o cálculo da concentração das substâncias na amostra. Isso pode envolver o uso de fórmulas e equações específicas, dependendo do método de análise utilizado. É importante realizar os cálculos com cuidado e atenção aos detalhes para evitar erros que possam comprometer a precisão dos resultados.
Por fim, os resultados da análise química quantitativa devem ser interpretados e apresentados de forma clara e concisa. É importante destacar as conclusões principais e quaisquer observações relevantes que possam ajudar na compreensão dos dados obtidos. Os resultados também devem ser comparados com padrões de referência para avaliar sua precisão e confiabilidade.
Seguir corretamente essas etapas é fundamental para determinar com precisão as concentrações das substâncias em uma amostra e garantir a confiabilidade dos resultados obtidos.
Preparação da amostra para análise: passo a passo do procedimento laboratorial.
A preparação da amostra para análise é um passo fundamental em qualquer procedimento laboratorial. A qualidade da amostra coletada e preparada pode influenciar diretamente nos resultados obtidos. Portanto, é importante seguir um protocolo bem definido para garantir a precisão e exatidão das análises realizadas.
O primeiro passo na preparação da amostra é a identificação correta da mesma, garantindo que não haja trocas ou confusões durante o processo. Em seguida, a amostra deve ser pesada com precisão utilizando uma balança analítica calibrada. Este passo é crucial para garantir que a quantidade correta de amostra seja utilizada na análise.
Após a pesagem, a amostra deve ser homogeneizada, garantindo que qualquer heterogeneidade seja minimizada. Em seguida, a amostra pode passar por etapas de pré-tratamento, como digestão ácida ou extração, dependendo do tipo de análise a ser realizada.
Uma vez preparada e tratada, a amostra está pronta para a análise propriamente dita. Neste momento, é importante seguir o método analítico estabelecido, realizando as medições de forma cuidadosa e registrando todos os dados de forma precisa.
Por fim, é fundamental garantir que todas as etapas da preparação da amostra sejam registradas adequadamente em um caderno de laboratório, incluindo as condições de preparo, os reagentes utilizados e quaisquer observações relevantes. Este registro é importante para garantir a rastreabilidade dos resultados e a replicabilidade do experimento.
Seguindo um protocolo bem definido e registrando todas as etapas adequadamente, é possível obter resultados confiáveis e precisos em análises quantitativas em química.
Conceito e aplicação da análise química quantitativa: uma abordagem detalhada e esclarecedora.
A análise química quantitativa é uma técnica utilizada na química para determinar a quantidade de uma determinada substância em uma amostra. Essa abordagem envolve a medição precisa das quantidades de componentes presentes em uma substância, permitindo a quantificação exata dos elementos ou compostos presentes. A análise quantitativa é amplamente aplicada em diversos setores, desde a indústria farmacêutica até a indústria alimentícia.
Para realizar a análise química quantitativa, é necessário realizar uma série de medições e preparações. As medições envolvem a utilização de equipamentos de alta precisão, como balanças analíticas e espectrofotômetros, para determinar as quantidades exatas de cada componente na amostra. Já as preparações incluem a diluição da amostra, a adição de reagentes e a realização de cálculos matemáticos para determinar a concentração dos componentes.
É importante ressaltar que a análise química quantitativa requer um conhecimento profundo em química analítica e um cuidado extremo na manipulação das amostras. Qualquer erro durante o processo de análise pode levar a resultados imprecisos e comprometer a qualidade dos dados obtidos. Por isso, é fundamental seguir rigorosamente os procedimentos estabelecidos e utilizar equipamentos de alta qualidade.
Com a sua aplicação correta, é possível obter informações valiosas sobre a composição de substâncias e auxiliar no desenvolvimento de novos produtos e tecnologias.
Entenda o processo de preparação de amostras em laboratórios de forma simplificada.
Preparar amostras em laboratórios é uma etapa fundamental para garantir resultados precisos em análises quantitativas em química. Neste processo, é necessário seguir uma série de etapas para garantir que a amostra esteja pronta para ser analisada.
Em primeiro lugar, é importante coletar a amostra de forma adequada, garantindo que ela seja representativa do material a ser analisado. Em seguida, a amostra deve passar por um processo de homogeneização, para garantir que todos os componentes estejam bem misturados.
Após a homogeneização, a amostra deve ser pesada com precisão, utilizando balanças de alta sensibilidade. Em seguida, a amostra pode passar por processos de extração, diluição ou digestão, dependendo do tipo de análise a ser realizada.
Uma vez preparada, a amostra está pronta para ser analisada utilizando técnicas como espectrofotometria, cromatografia ou espectrometria de massa. Estas técnicas permitem a quantificação de substâncias presentes na amostra, fornecendo informações precisas sobre a composição química do material estudado.
Seguindo os passos corretamente, é possível obter informações valiosas sobre a composição química de diferentes materiais.
Análise quantitativa em química: medições, preparação
A análise quantitativa na química , como em qualquer disciplina, consiste essencialmente em determinar a quantidade de uma substância específica. Essas análises respondem à pergunta ‘quanto há?’ de uma substância em diferentes amostras; de solo, mares, rios, refrigerantes, líquidos, extratos de plantas, animais, sólidos, cristais, entre muitos outros.
A pergunta ‘quanto há?’ Foi formulado desde que o homem concebeu o interesse de, por exemplo, extrair minerais e pedras preciosas, óleos, especiarias, com o firme propósito de comercializá-los. Atualmente, o dinheiro continua sendo uma das principais razões pelas quais uma substância ou analito é quantificada .
Um mineral pode ser mais rico em ouro do que em outro. Para conhecê-lo, é necessário determinar a composição centesimal dos dois minerais e a que possui a maior porcentagem de ouro, será uma fonte mais atraente para extrair o metal cobiçado. O mesmo acontece com metais estranhos ou radioativos.
As técnicas de quantificação e nas quais as análises quantitativas se baseiam são muito diversas e variadas. Cada um implica uma especialização especial, bem como suas profundas bases teóricas. No entanto, sempre o ponto para o qual todos convergem é responder à mesma pergunta já citada; pergunta que fala de qualidade, pureza, desempenho, confiabilidade, etc.
Medições
Para quantificar qualquer substância ou material, é essencial poder medir algumas de suas propriedades físicas ou químicas. A propriedade selecionada dependerá da substância e da técnica utilizada. Uma pista útil para reconhecer que uma técnica de análise pode quantificar é que ela recebe o sufixo –metry no final de seu nome .
Por exemplo, as duas técnicas clássicas de medição em química analítica são gravimetria (medição de massa) e volumetria (medição de volume ).
Eles são considerados clássicos porque, em princípio, não precisam de instrumentos muito sofisticados ou do uso de radiação eletromagnética; mas balanças analíticas, argamassas, cadinhos e materiais de vidro.
Gravimétrico
A gravimetria quase sempre procura obter um precipitado após uma série de etapas metodológicas, para as quais a massa é determinada.
Por exemplo, uma técnica para quantificar os íons cloreto de uma amostra é precipitá-los como cloreto de prata, AgCl; um precipitado branco leitoso que pode ser pesado.
Outro exemplo simples consiste em determinar o teor de umidade de um corpo, material ou sólido.
Para fazer isso, a massa do sólido é primeiro pesada antes de ser introduzida em um forno a aproximadamente 100 ° C, por tempo suficiente para a água vaporizar. Depois, é pesado novamente e a diferença entre a massa final da inicial é igual à massa de água que foi vaporizada; isto é, seu teor de umidade,% H 2 O.
Se melancias eles foram submetidos a esta análise, não seria surpreendente que o H% 2 O era demasiado elevada (~ 95%); enquanto para as chamadas nozes, espera-se que elas contenham pouca água (% H 2 O <10%), característica à qual esse nome é atribuído.
Volumétrico
Por outro lado, na volumetria trabalhamos com volumes dos quais, após a aplicação de titulações, é extraída a concentração das espécies dissolvidas de interesse. Por exemplo, um analito cuja cor é sensível a uma reação específica pode ser determinado por títulos colorimétricos.
Da mesma forma, o índice de acidez (AI) dos óleos (comestíveis ou não), pode ser determinado por titulações ácido-base, utilizando uma solução de uma base padronizada forte (normalmente KOH ou NaOH). Com os valores de IA, além de outros parâmetros, diferentes tipos de óleos podem ser caracterizados e classificados de acordo com suas fontes e outras variáveis.
Essas medidas analíticas sempre produzem um resultado acompanhado por uma unidade física (e seus erros experimentais). Qual é a concentração? Quão pura é a amostra? A quantidade determinada representa um risco à saúde? Qual foi o rendimento da reação?
Essas e mais perguntas são respondidas após medições e processamento de dados.
Preparação de normas ou normas
“Com a mesma haste que você mede seus padrões, você mede suas amostras.” E essa haste hipotética terá divisões e subdivisões, cada uma com magnitudes diferentes da propriedade do analito que se correlaciona com sua concentração. Essas magnitudes ou valores são finalmente comparados com os obtidos pela medição da propriedade do analito.
Para isso, uma curva de calibração deve sempre ser construída a partir de uma seleção de padrões ou padrões cujas concentrações são conhecidas anteriormente.
E como conhecê-los antes? Por serem variáveis independentes: o analista decide, dependendo do tipo de amostra ou análise, quanto de um padrão ele pesará.
Cogumelos doces
Um exemplo hipotético pode ser apresentado no estudo do teor total de açúcar ou carboidratos de várias famílias de cogumelos. O padrão, composto pelos açúcares previamente detectados graças à análise qualitativa dos cogumelos, idealmente deveria imitar perfeitamente a matriz orgânica das amostras.
Em seguida, preparados os padrões reagem causando uma mudança de cor. Se a sua intensidade for medida por espectroscopia UV-visível, pode ser comparada com as intensidades das cores emitidas pelos açúcares nas amostras; e assim, através de uma depuração matemática, determine o teor de açúcares totais.
Uma vez feito isso, uma curva de calibração pode ser construída a partir das amostras, para que outros cogumelos (da mesma região ou país), seus açúcares possam ser determinados diretamente sem preparar outros padrões.
Coleta e tratamento
Nas análises quantitativas, existem muitas variáveis que devem ser tratadas rigorosamente, dependendo do tipo de estudo. Frequentemente, não é suficiente ir até lá coletando amostras esquerda e direita; Onde é coletado? É significativo? Quais são os valores? Quais serão os pré-tratamentos e outros procedimentos?
No exemplo dos cogumelos, é necessário saber a quais famílias os açúcares serão determinados, em quais plantações ou origem natural serão coletadas, em que época do ano, as características orográficas, etc. Cogumelos coletados (óleos, grãos, tintas, meteoritos, substâncias biológicas), o que fazer com eles antes da análise quantitativa?
Quase sempre, uma análise quantitativa é precedida por uma análise qualitativa; Identifique quais compostos possuem as amostras, principalmente se você trabalha com eles pela primeira vez.
Alguns tratamentos podem ser meramente físicos: como a moagem de uma massa de planta ou a digestão ácida de um mineral. Outros, por outro lado, são químicos: uma reação de esterificação, hidrólise ácida ou básica, substituição, aminação, etc., a fim de produzir uma espécie que possa ser quantificada mais facilmente pela técnica selecionada.
Exemplos
Eles serão mencionados para finalizar alguns exemplos diários de análise quantitativa em química:
-Determinação do grau alcoólico de cervejas, vinhos e bebidas artesanais.
– Na urina de um paciente, pode-se saber se há um aumento ou diminuição na concentração de um ou mais componentes, o que está relacionado à detecção de uma doença. Da mesma forma, se um medicamento é excretado na urina, pode-se determinar quanto do primeiro foi “assimilado” pelo organismo.
-Determinação da composição centesimal de amostras minerais, terrestres ou extraterrestres.
– Dadas algumas amostras brutas, a razão H / C é determinada para comparar os graus aromáticos dos óleos brutos de diferentes fontes. O petróleo pesado é caracterizado por ter um H / C menor que 1; Quanto mais leve, H / C valerá mais de 1.
-Determinação da composição nutricional de alimentos e produtos comestíveis.
-Estudos da estabilidade de medicamentos como parte das análises de qualidade relevantes para sua comercialização e armazenamento.
– Acompanhamento do grau de contaminação causado por substâncias nas amostras de água de rios, córregos, lagoas ou mares. Além disso, as emanações gasosas das fábricas são determinadas por sua composição para impedir que despejem grandes quantidades de gases nocivos ao meio ambiente.
Referências
- Daniel C. Harris (2007). Análise Química Quantitativa. (Sétima edição). WH Freeman and Company.
- Os editores da Encyclopaedia Britannica. (31 de janeiro de 2018). Análise química quantitativa. Encyclopædia Britannica. Recuperado de: britannica.com
- Capítulo 1, Introdução à Análise Química Quantitativa. Recuperado de: 5.csudh.edu
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 de junho de 2018). Compreendendo a Análise Quantitativa em Química. Recuperado de: thoughtco.com
- Avaliação e Engenharia de Materiais. (2019). Análise Química Quantitativa. Recuperado de: mee-inc.com
- Xin Wen (2008). Análise Quantitativa (CHEM 201). [PDF]. Recuperado de: calstatela.edu