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Tipo: Dissertação
Título: Avaliação da influência da força iônica na estimativa do pKa por métodos voltamétricos de análise
Evaluation of the influence of ionic strength on pKa estimation by voltammetric analysis methods
Autor(es): Liberato, Priscila Azevedo
Abstract: Neste trabalho avaliou-se a influência da força iônica na estimativa do pKa de compostos com comportamento ácido-base de Brönsted por voltametria em duas condições de ajuste da mesma: A) pelo modo tradicional de trabalho em voltametria com fins analíticos, que consiste em adicionar eletrólito inerte em concentração pelo menos 100 vezes maior que a concentração do composto analisado e B) adição de eletrólito (NaNO3 ) na concentração necessária para manter a força iônica constante para um valor desejado a fim de compensar o aparecimento de espécies iônicas com a variação do pH ( I desejada = 0,5 mol L -1 ). Os compostos modelos utilizados foram: a anilina, que possui um grupo amino protonável (pKa tabelado é 4,601) usada como matéria prima em várias aplicações industriais (como produtos intermediários em pesticidas, corantes e pigmentos) e o ácido gálico, que possui um grupo ácido carboxílico e um grupo fenólico (pKas tabelados são respectivamente pKa1 = 4,50 e pKa2 = 10,00) um antioxidante natural usado em alguns fármacos e drogas homeopáticas. Analisou-se esses dois compostos separadamente (soluções de 4,0 x 10 -3 mol L -1 ) em tampão BR (0,04 mol L -1 ) na faixa de pH de 2,0 à 7,0 para a anilina e de 2,0 à 10,5 para o ácido gálico, nas condições A e B. Foi utilizado a técnica voltametria de pulso diferencial, o eletrodo de carbono vítreo como eletrodo de trabalho e Ag|AgCl, KCl 3,0 mol L -1 como eletrodo de referência. Dois picos de oxidação foram observados próximos a 0,772 V e 1,245 V (anilina) e 0,518 V e 0,868 V (ácido gálico). Em ambos os sistemas o ajuste da força iônica para um valor constante (condição B) foi necessário para estimar o pKa (valores estimados mais próximo dos valores da literatura). A anilina protonada (um ácido monoprótico) e o ácido gálico (um ácido diprótico) produzem espécies iônicas em solução devido a variação do pH, o que contribui para as variações da força iônica. Adicionalmente, foi possível correlacionar o comportamento voltamétrico da anilina e do ácido gálico, com o diagrama de distribuições de espécies, o que permitiu analisar a influência de cada espécie do equilíbrio ácido-base na faixa de pH estudada com a oxidação dos compostos.
In this work, the influence of ionic strength in the estimation of pKa compounds with acid-base behavior of Brönsted by voltammetry in two conditions of adjustment: A) by the traditional way of working in voltammetry for analytical purposes, which consists of adding inert electrolyte at least 100 times greater than the concentration of the compound analyzed and B) adding electrolyte (NaNO3 ) in the concentration necessary to maintain the ionic strength constant to a requested value in order to compensate for the appearance of ionic species with pH variation (I desired = 0,5 mol L -1 ). The model compounds were: aniline, which has a protonatable amino group (pKa tabulated is 4,601), used as feedstock in several industrial applications (as pesticides, dyes and pigments) and gallic acid, which has a carboxylic acid group and a phenolic group (pKas are respectively pKa1 = 4,50 and pKa2 = 10,00) a natural antioxidant used in some homeopathic drugs and medical supplies. The methodology was based in analysis of these two compounds separately (solutions 4,0 x 10 -3 mol L -1 ) in BR buffer (0,04 molL -1 ) in the pH range from 2,0 to 7,0 (aniline) and from 2,0 to 10,5 (gallic acid), under conditions A and B. The differential pulse voltammetry technique was used, vitreous carbon electrode as working electrode and Ag | AgCl, KCl 3,0 mol L -1 as reference electrode. Two oxidation peaks were observed near 0,772 V and 1,245 V (aniline) and at 0,518 V and 0,868 V (gallic acid). In both systems the adjustment of the ionic strength to a constant value (condition B) was necessary to estimate the pKa (estimated values closer to the literature values). Protonated aniline ( a monoprotic acid) and gallic acid (a diprotic acid) produce ionic species in solution due pH change, which contribute to the ionic strength changes. Additionally, it was possible to correlate the voltammetric behavior of the aniline and gallic acid with its species distribution diagram, which allowed to analyze the influence of each species from the acid-base equilibrium in the pH range studied with the oxidation of the compounds.
Palavras-chave: Voltametria
Eletroquímica
Acidez
CNPq: Química Analítica
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Titulação: Mestre em Agroquímica
Citação: LIBERATO, Priscila Azevedo. Avaliação da influência da força iônica na estimativa do pKa por métodos voltamétricos de análise. 2017. 91 f. Dissertação (Mestrado em Agroquímica) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2017.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://locus.ufv.br//handle/123456789/29026
Data do documento: 11-Jul-2017
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