4 créditos 60 horas teóricas
OBJETIVOS:
Consolidar os Conceitos de Equilíbrio Iônico; Aplicar Cálculos de Equilíbrio na Especiação Química; Introduzir Conceitos da Análise Química Clássica e dos Métodos Estatísticos Aplicados à Química Analítica
EMENTA:
Efeito Eletrolítico sobre o Equilíbrio Químico
Métodos Matemáticos em Cálculos Envolvendo Múltiplos Equilíbrios
Equilíbrio Ácido-Base
Equilíbrio de Complexação
Equilíbrio de Solubilidade
Equilíbrio de Oxidação Redução
Métodos Clássicos de Análise Química
Métodos Estatísticos Aplicados à Química Analítica
Aplicações de Planilhas Eletrônicas em Estatística e no Estudo do Equilíbrio
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO:
Efeito Eletrolítico sobre o Equilíbrio Químico: Equilíbrio Químico em Soluções Aquosas; Teoria Clássica e Moderna da Dissociação Eletrolítica; Teoria de Debye-Huckel; Comportamento Eletrolítico em Soluções Diluídas e Concentradas; Aspectos Cinéticos e Termodinâmicos do Equilíbrio; Correções de Cálculos Ideais de Equilíbrio. Métodos de Determinação das Constantes de Equilíbrio e dos Coeficientes de Atividade.
Métodos Matemáticos em Cálculos Envolvendo Múltiplos Equilíbrios: Condições Gerais do Equilíbrio; Cálculo de Concentrações Iônicas em Sistemas com Múltiplos Equilíbrios.
Equilíbrio Ácido-Base: Ácidos e Bases Fortes e Fracos Monopróticos e Sais Derivados; Sistemas Polipróticos e Sais Derivados; Equações Gerais para Cálculos de pH até Diluição Infinita; Soluções Tampão e Índice Tampão; Diagrama de Distribuição da Variável Principal; Titrimetria Ácido-Base e Equações Gerais para a Curva; Determinação do Ponto de Equivalência pelos Métodos das Derivadas e de Gran.
Equilíbrio de Solubilidade:
Teoria de Formação de Precipitados; Cálculos exatos de Concentração das Espécies em Sistemas Saturados; Fatores que Influenciam na Solubilidade (cálculos exatos); Curvas de Solubilidade; Diagramas de Concentração Logarítmica; Separações por Precipitação: Aspectos Teóricos e Práticos, Marcha Analítica e Precipitação Fracionada; Titrimetria de Precipitação e Equações Gerais para a Curva.
Equilíbrio de Complexação: Diagramas de Distribuição e de Concentração Logarítmica; Efeito da Formação de Complexos na Solubilidade de Sais: Diagramas de Saturação; Competição entre Ligantes e Ligantes Mistos: Diagramas de Predominância de Área; Quelatos; Constantes de Formação Condicionais; Tampão Metálico; Titulações Complexométricas e Equações Gerais.
Equilíbrio de Oxidação Redução: Termodinâmica Eletroquímica; Potencial Padrão; Cálculos Exatos da Distribuição de Espécies; Diagramas: de Atividade vs Potencial, de Razão de Atividade, de Concentração Logarítmica e de Predominância de Área; Efeitos de Outros Equilíbrios sobre o Equilíbrio Eletroquímico; Potencial Formal; Titrimetria Redox e Equações Gerais
Métodos Clássicos de Análise Química: Métodos Clássicos vs Instrumentais; Análises Titrimétricas e Gravimétricas; Titulações de Sistemas Simples e Complexos; Indicadores Clássicos vs Instrumentais.
Métodos Estatísticos Aplicados às Análises Químicas: Erros em Análises Químicas; Medidas de Tendência Central e de Dispersão; Distribuição Normal; Apresentação de Resultados Analíticos; Teste de Hipóteses; ANOVA de Fator Único; Regressão e Correlação; Erros Padrão de Coeficiente Linear a Angular; Limites de Detecção e de Quantificação.
Aplicações de Planilhas Eletrônicas em Estatística e no Estudo de Equilíbrio: Cálculos de Concentrações no Equilíbrio; Construção de Diagramas e de Curvas de Titulação; Método das Derivadas; Método de Gran; Uso das Ferramentas Estatísticas e Regressão.
METODOLOGIA:
Aulas expositivas, com recursos didáticos diversos (quadro/giz, data show, multimídia e computadores). Os alunos serão avaliados com seminários individuais e trabalhos individuais ou em grupos. Provas individuais poderão ser aplicadas.
BIBLIOGRAFIA:
BÁSICA:
– J. N. Butler, Ionic equilibrium. Solubility and pH calculations. John Wiley & Sons, Inc. New York, 1998.
– J. N. Butler, Ionic equilibrium: a mathematical approach, Reading Addison-Wesley, 1964.
– I. N. Levine, Physical Chemistry. 6th Ed. Mcgraw-Hill, New York, 2009
– J. N. Miller; J. C. Miller, Estadísitica y Quimiometría para Química Analítica. 4ª Ed. Prentice Hall. Madrid, 2002.
– Skoog, D.A., West, D.M., Holler, F.J., Croach, S.R., Fundamentos de Química Analítica, 8° Edição, Editora Cengace Learning, 2009.
COMPLEMENTAR:
– Harris, D.C., Análise Química Quantitativa, 8° Edição, Editora LTC, 2012
– D. G. Peters, J. M. Hayes, G. M. Hieftje, Chemical Separations and Measurements: Theory and Practice of Analytical Chemistry, Saunders Company, 1974.
