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074292 A -ANÁLISE INSTRUMENTAL 2: MÉTODOS ELETROANALÍTICOS
QUINTAS-FEIRAS 800-1140h
Prof. Orlando Fatibello-Filho
1) Introdução aos Métodos Eletroanalíticos (8 h)
2) Condutometria (8 h)
3) Potenciometria e Titulações Potenciométricas (12 h)
4) Eletrogravimetria e Eletrólise (12 h)
5) Voltametria e Técnicas Relacionadas (12 h)
6) Coulometria e Titulações Coulométricas (8 h)
7) Avaliação: 2 provas P1 e P2 (8 h). Os procedimentos deavaliação contínua (PAC1, PAC2 e Relatórios R1, R2, R3 eR4) serão realizados durante o tempo normal de aula.
Avaliação
1.1 Procedimentos de Avaliação durante o período letivo: 2 (duas) Provas equivalendo a 75% da avaliação. No mínimo 3 (três) Procedimentos de Avaliação Contínua (PAC)(na forma de questões a serem resolvidas ao término de alguns tópicos) e relatórios das aulas práticas equivalendo a 25% da avaliação
1.2 Procedimentos de Recuperação de Desempenho durante o período letivo: 1 (um) procedimento de recuperação realizado após a primeira prova para 1 (um) procedimento de recuperação realizado após a primeira prova para recuperar o desempenho da primeira prova 1 (um) procedimento de recuperação realizado após a segunda prova para recuperar o desempenho na segunda prova
1.3 Procedimentos de Avaliação Complementar: Durante o período de Avaliação Complementar o aluno realizará PACs orientados pelo professor e fará uma prova geral no início do período letivo subsequente respeitando-se o prazo previsto na norma GR522/06
1)F. J. Holler, D. A. Skoog, T. A. S. R. Crouch, Princípios de análiseInstrumental , 6 ed., Trad. C. Pasquini et al, Porto Alegre, Bookman,2009.
2)G. H. Jeffery, J. Bassett, J. Mendham, R. C. Denney, Vogel - AnáliseQuímica Quantitativa, 5a. ed., Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 1992.
3)J. Wang, Analytical electrochemistry, 3th Ed., Wiley-VCH, 2006
Bibliografia
4)J. Solid State Electrom., 15(7-8), july 2011
5) http://electrochem.cwru.edu/estir/history.htm
6) K. H. Lubert, K. Kalcher, Electroanalysis, 22, 1937 (2010)
7) Artigos diversos
Energia Elétrica
Células não eletrolíticas (galvânicas)
Processos espontâneos
Células eletrolíticas
Processos não espontâneos
5
Energia Química
espontâneos
∆G o < 0∆Eo > 0
∆Go > 0∆Eo < 0
PotenciometriaI ~ 0
Amperometria; Coulometria;Polarografia/Voltametria;Eletrogravimetria I > 0
Algumas vantagens dos métodos eletroanalíticos
1)Determinação (in loco) do analito diretamente na amostra sem a
necessidade de separação ou pré-tratamento
2)Amostras coloridas e com material em suspensão
3)Determinações rápidas e simultâneas de analitos3)Determinações rápidas e simultâneas de analitos
4)Especiação química
5)Altamente sensíveis e de custo relativo baixo
Tabela-As realizações/inventos mais importantes em eletroquímica/eletroanalítica
I
Thales de Mileto Eletricidade (Grego: âmbar, uma resina
vegetal)
625-547 AC
Willian Gilbert Fenômenomagnético/elétrico
1600
Otto von Guericke Máquina de fricção/bola de enxofre
1660
Inventor Invento/termo ano
1. Introdução: Os primórdios da eletroquímica
Francis Hauksbee Máquina de fricção/bola vidro
1719
Pieter van Musschenbroek deLeyden (Holanda)
Jarro de Leyden 1744
Luigi Galvani Eletricidade animal 1772-1791
Alessandro Volta Pilha 1800
Willian Nicholson e Anthony Carlisle
1ª. Pilha inglesa e eletrólise da água
1800
Tales de Mileto (636-546 ac): friccionando âmbar (resina
natural) com lã ele adquiria propriedades de atrair fragmentos de
palha ⇒ hoje: Eletricidade estática (âmbar do grego: elektron,
nasceu a palavra eletricidade).
Introdução: Os primórdios da eletroquímica
Fig. Willian Gilbert (1544-1603) e seu livro De Magnete (estudos fenômenoselétricos e magnéticos) e aparece o termo eletricidade.
Otto von Guericke (1602-1686): inventou a primeira máquina
para produzir eletricidade: uma esfera de enxofre fundido dotada
de eixo e dispositivo mecânico para imprimir movimento de
rotação.
Os primórdios da eletroquímica
Os primórdios da eletroquímica
Fig. Máquina de fricção elétrica (gerador de energia eletrostática) de Francis Hauksbee (1660-1713)
Os primórdios da eletroquímica
Fig. Pieter van Musschenbroek (1692-1761) de Leyden (Holanda) e seu jarro(garrafa)
Os primórdios da eletroquímica
Luigi Galvani (1737-1798): Professor de anatomia naUniversidade de Bolonha
Estimulação de nervos e músculos de rã com fontesde corrente elétrica (jarro de Leyden, geradoreseletrostáticos) ou natural : raios!
Eletricidade animal: contração da musculatura com escalpelo +bandeja de zinco
Os primórdios da eletroquímica
Em 1800, Alessando G. A. A. Volta (1745-1827) anunciou a Pilha Voltaica
Universidade de Pávia
Os primórdios da eletroquímica
Fig. Carta de Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta enviada para a opresidente da Royal Society em 20 de março de 1800 mas só publicada emsetembro na Philosophical Transactions setembro devida a guerra entre a França eInglaterra.
Os primórdios da eletroquímica
M. Tolentino & R. C. Rocha-Filho, Quim. Nova na Escola, 11, 35 (2000)
Os primórdios da eletroquímica
Humphry Davy (1778-1829) junto comseu assistente Michael Faradayestabeleceram as bases da eletroquímica
Davy empregou a bateria daRSC para eletrolisar soluçõesde sais e isolar diversosde sais e isolar diversoselementos: Na, K, Mg, Ca, Bae Sr
Os primórdios da eletroquímica
Michael Faraday (1791-1867) Leis da Eletroquímica, Eletrodo, Eletrólito e Íon
Os primórdios da eletroquímica
Fig. a) Michael Faraday , b) William Whewell e c) Nomenclatura usada em células eletroquímicas
Walther Hermann Nernst (1864-1941)
Os primórdios da eletroquímica/eletroanalítica
1889: Equação de Nernst
E= Eo + 0,059/n log [ox]/[red] a 25 oC
Potenciometria
Os primórdios da eletroquímica/eletroanalítica
Jaroslav Heyrovský (1890-1967): polarógrafo 1922
J. Heyrovsky, Masuzo Shikata e oprimeiro polarógrafo com registrofotográfico (1924)
J. Heyrovský, M. Shikata, Rec. Trav. Chim. Pays-Bas, 44, 496, 1925.
Os primórdios da eletroquímica/eletroanalítica
Figura. Polarógrafo de J. Heyrovsky (1922)
Figura. Polarógrafo de J. Heyrovsky &M. Shikata (1924)
Izaak Maurits Kolthoff (1894-1993) e colaboradores (e.g. J.Lingane, H. Laitinen, D. Hume, J. Jordan, S. Bruckenstein)introduziram e divulgaram a técnica nos EUA, além datitulação amperométrica (anos 30).
Os primórdios da eletroanalítica na América
Heinrich Rheinboldt (1892-1955)
O Pioneiro no Brasil
Painel cerâmico no IQ-USP, em que Heinrich Rheinboldt contempla sua obra
Gutz, I.G.R., Química Eletroanalítica no Planalto de Piratininga-Apreciação deum Quarto de Século e Perspectivas , 25 a RASBQ (2002).
Nascido em 1892, chegou ao Brasil em 1934, à convite do governo do
Estado de São Paulo, para organizar e dirigir a seção de Química da
recém criada FFCL-USP.
Superou todas as dificuldades e se manteve à frente da instituição até
1955, quando faleceu.
Orientou 15 teses de doutoramento. Os nomes mais conhecidos são:
Rheinboldt- O Pioneiro
Simão Mathias Paschoal Senise Giuseppi Cilento
Ernesto Giesbrecht Waldemar Saffioti Marco A. Cechini
Luiz R.M. Pitombo Nicola Petragnani Geraldo Vicentini
Publicou 142 trabalhos científicos + 22 de caráter histórico +10 de
caráter didático + 5 livros.
Paschoal Senise foi o 1 o discípulo de Rheinboldt a
abraçar a Química Analítica, seguido por Pitombo.
Aperfeiçoou-se por 2½ anos nos EUA com:
P.W. West (química analítica “clássica”)
e P. Delahay (eletroquim./eletroanalítica)
Retornou em 1952 e orientou as teses de:
Primórdios da Eletroanalítica no Planalto de Piratininga
Lilia Sant’Agostino
Eduardo Neves
Ruth Leme
Jaim Lichtig
Sérgio Massaro
Franco Levi
Oswaldo Godinho
Alcídio Abrão
Lourdes Gonçalves
Ana R. KucinskyPaschoal Senise (em 1985)
Gutz, I.G.R., Química Eletroanalítica no Planalto de Piratininga-Apreciação de
um Quarto de Século e Perspectivas , 25 a RASBQ (2002).
Title: A POLAROGRAPHIC STUDY OF THALLIUM PYROPHOSPHATE COMPLEXES
Author(s): SENISE, P., DELAHAY, P.
Source: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 74 (23): 6128-6130 1952
Document Type: Note
O primeiro trabalho
Language: English
O primeiro polarógrafo manual de que tem notícia no Planalto foi
montado pelo Prof. Raphael Faro Neto, da Faculdade de Ciências
Farmacêuticas – USP, em 1952, conforme registra sua tese de cátedra:
O primeiro polarógrafo brasileiro