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1.0 Introdução A titulação é uma das técnicas de laboratório mais utilizadas quando se quer determinar a concentração de uma solução. Isso é feito por meio da reação dessa solução com outra de concentração conhecida. O volume de ambas é determinado experimentalmente. A reação química que ocorre é uma reação de neutralização, ou seja, entre um ácido e uma base, produzindo sal e água, por isso, ela é chamada de titulação ácido-base. Adiciona-se também à solução de concentração desconhecida uma pequena quantidade de um indicador ácido-base apropriado, pois a mudança de cor indica exatamente o momento em que a reação ocorre por completo, que é o chamado “ponto de viragem”. A solução-problema, isto é, a solução que queremos descobrir a concentração, é chamada de titulado, e a solução que reage com ela e cuja concentração é conhecida é denominada titulante. Quando temos uma substância ácida de concentração desconhecida usamos uma base de concentração conhecida para determinar a concentração do ácido. O mesmo acontece quando a base tem concentração desconhecida. A titulação é bastante utilizada em química analítica quantitativa, Trata-se de uma técnica volumétrica. Por ela, a medição dos volumes determina a concentração de uma solução utilizando outra solução, chamada de solução padrão. Em uma titulação, o ponto em que a quantidade de reativo titulado adicionado é exatamente a suficiente para que se combine em uma proporção estequiométrica, ou empiricamente reproduzível com a substância que se determina, chama-se „ponto de equivalência‟. O ponto final de uma titulação deve coincidir com o ponto de equivalência ou estar muito próximo dele. A diferença entre os pontos de equivalência e final se chama intervalo do indicador. A solução que possui a concentração desconhecida é chamada de titulado. Primeiramente ela é medida com o auxílio de uma pipeta volumétrica, que nos dá o seu volume preciso e depois é transferida para um erlenmeyer. Adiciona-se um indicador ácido-base. O indicador é muito importante nesse processo, pois, conforme será explicado mais adiante, ele indicará visualmente o ponto de viragem do pH da solução. A solução de concentração conhecida é denominada titulante, o qual é colocado em uma bureta, normalmente de 50 mL. A bureta é um aparelho de vidro graduado, que permite o controle da quantidade de titulante que é adicionada ao titulado, O passo seguinte é realizar o gotejamento da solução titulante sobre a solução titulada. Ao mesmo tempo, a solução presente no erlenmeyer deve ser constantemente agitada. É necessária também muita atenção, pois é preciso interromper o gotejamento exatamente quando a quantidade de íons H+ e OH-, em mol, da solução titulante, ficar igual à da solução titulada. Ponto de equivalência ou ponto de viragem: é nesse momento em que a quantidade adicionada de titulante, em mol, é igual à determinada pela proporção estequiométrica para a reação com o titulado. É possível verificar esse ponto quando ocorre a mudança de cor da solução. Por exemplo, se for usado o indicador fenolftaleína, o seu ponto de viragem ocorre quando há a mudança do incolor para o rosa, ou vice-versa. Lemos na bureta o volume de titulante gasto e realizamos um cálculo para descobrir a concentração desconhecida O objetivo da técnica é gerar uma reação entre ácido e base. O ponto de equivalência da reação é atingido quando o número de moles do ácido se iguala ao número de moles da base. 2.0 Objetivo Determinar a concentração de um dado analito a partir de titulometria de neutralização 3.0 Materiais e Métodos 3.1 Materiais e Reagentes Utilizados Pisseta (500ml) 2 Béqueres Proveta Suporte universal Bureta Água destilada Hidróxido de Sódio (NaOH) Fenolftaleína Suco de maçã Suco de cupuaçu Suco de manga Suco de cacau Suco de acerola Suco de abacaxi Suco de leite Suco de tangerina Suco de cajá Suco de uva Suco de laranja Suco de goiaba Suco de limão 3.2 Procedimento Experimental Colocou-se 5 ml de suco no erlenmeyer, 25 ml de água destilada e 3 gotas de Fenolftaleína. Completou-se adequadamente a bureta com a solução de hidróxido de sódio. E anotou-se no caderno o volume gasto de hidróxido de sódio até o ponto de viragem. 4.0 Resultado e Discussão Colocou-se 5ml de suco, 25ml de água e 3 gotas de fenolftaleína em um erlenmeyer. E na bureta colocou-se 50ml de NaOH. Foi feita a titulação 13 vezes, obtendo-se os seguintes resultados: Sucos Quantidade de NaOH utilizada para chegar no ponto de viragem Suco de maçã 2ml de NaOH Suco de cupuaçu 2ml de NaOH Suco de manga 6,5ml de NaOH Suco de cacau 2ml de NaOH Suco de acerola 4,5ml de NaOH Suco de abacaxi 3ml de NaOH Suco de leite 4,5ml de NaOH Suco de tangerina 2,7ml de NaOH Suco de cajá 2,5ml de NaOH Suco de uva 3ml de NaOH Suco de laranja 2,5ml de NaOH Suco de goiaba 3,5ml de NaOH Suco de limão 7ml de NaOH A titulação é um método de análise quantitativa que determina a concentração de uma solução. Dosar uma solução é determinar a sua quantidade por intermédio de outra solução de concentração conhecida. Ao interromper o gotejamento da bureta da solução titulante para a solução titulada é sinal que se chegou ao ponto de viragem, ou seja, quando a solução muda de cor. É quando a quantidade adicionada de titulante, em mol, é igual à determinada pela proporção estequiométrica para a reação com o titulado. Os indicadores ácido-base são substâncias naturais ou sintéticas que têm a propriedade de mudarem de cor em função do pH do meio. A escala de pH geralmente varia entre 0 e 14, sendo que o 7 representa um meio neutro, os valores abaixo de 7 são meios ácidos e quanto menor o pH, mais ácido é o meio, enquanto os valores acima de 7 são meios básicos e quanto maior esse valor, mais básico é o meio. Esses indicadores normalmente são constituídos de um ácido fraco ou uma base fraca que entra em equilíbrio com a sua base ou ácido conjugado, respectivamente. O ácido fraco possui uma cor, enquanto sua base conjugada possui outra, conforme mostrado a seguir. O mesmo ocorre com a base fraca e seu ácido conjugado, ou seja, cada um possui uma cor. Assim, quando o indicador ácido-base entra em contato com uma solução ácida ou básica, ocorre um deslocamento do equilíbrio, conforme explica o Princípio de Le Chatelier. Se o indicador de pH for composto de um ácido fraco em equilíbrio com sua base conjugada e entrar em contato com uma solução ácida, aumentará a quantidade dos íons H3O+ no meio. Essa quantidade de íons é diminuída através de uma reação com a base conjugada, deslocando o sentido do equilíbrio para a esquerda para formar o ácido fraco, ficando com a cor A. Indicador utilizado: Fenolftaleína: Ela adquire coloração avermelhada ou rosa bem intensa em meios básicos, porém fica incolor em meios ácidos. Questionário 1 – Qual a cor adquirida pelo indicador no início e no fim da titulação? Sucos Antes Depois Suco de maçã Marrom Vermelho claro Suco de cupuaçu Creme Rosa claro Suco de manga Amarelo Rosa Suco de cacau Creme Rosa Suco de acerola Vermelho Amarelo Suco de abacaxi Amarelo Claro Rosa Suco de leite Branco Rosa clarinho Suco de tangerina Laranja Claro Rosa escuro Suco de cajá Amarelo Vermelho claro Suco de uva Roxo Marrom Suco de laranja Laranja Rosa escuro Suco de goiaba Rosa Rosa escuro Limão Incolor Rosa 2 – Sabendo que o suco de limão (ou de laranja), contém ácido cítrico, que é um triácido de formula C6H8O7, ou melhor, H3(C6H5O7), qual é a concentração, em mol/L, do ácido cítrico contido no limão (ou na laranja)? Sucos Fórmula molecular Concentração de ácido cítrico em mol/L Maçã C4H6O5 5/134 x0,3= 0,12 mol/L Cupuaçu C6C3C6 5/180 x 0,3=0,09 mol/L Manga C4H2O2 5/82 x 0,3= 0,20 mol/L Cacau C7H8N4O2 5/180 x 0,3=0,09 mol/L Acerola C6H6O6 5/174 x 0,3= 0,09 mol/L Abacaxi C6H12O2 5/116 x 0,3= 0,14 mol/L Leite C3H6O3 5/90 x 0,3= 0,18 mol/L Tangerina C6H8O7 5/192 x 0,3= 0,08 mol/L Uva C8H15NO2 5/157 x 0,3= 0,10 mol/L Laranja C6H8O7 5/192 x 0,3= 0,08 mol/L Goiaba C15H10O7 5/302 x 0,3= 0,05 mol/L Limão C6H8O7 5/192 x 0,3= 0,08 mol/L 3 – Sabendo que o vinagre é uma solução de ácido acético, que é um monoácido de formula C2H4O2, ou melhor, H(C2H3O2), qual é a concentração, em mol/L, do ácido acético contido no vinagre? A concentração de ácido acético determinada no Vinagre foi 0,70 mol/L Soluções Concentração mol/L Porcentagem Solução de Maçã 0,0625 6,25% Solução de Cupuaçu 0,0625 6,25% Solução de Manga 0,18 18% Solução de Cacau 0,0625 6,25% Solução de Acerola 0,13 13% Solução de Abacaxi 0,09 9% Solução de Leite 0,13 13% Solução de Tangerina 0,08 8% Solução de Cajá 0,07 7% Solução de Uva 0,09 9% Solução de Laranja 0,076 7,6% Solução de Goiaba 0,10 10% Solução de Limão 0,19 19% 5.0 Conclusão Conclui-se que cada espécie de fruta pode apresentar menos ou mais concentração de ácidos em sua composição, e também que a diminuição do valor do pH ocorre quando a viragem da cor acontece no ponto final 6.0 Referências Bibliográficas BACCAN, Nivaldo, ANDRADE, João Carlos de, GODINHO, Oswaldo E.S. et al. Química Analítica Quantitativa Elementar. 2.ed.rev.ampl. São Paulo : Edgard Blücher; Campinas: Ed. da UNICAMP, 1985. p.174 -181. acessado 26-03-2019 BAPTISTA, Jusseli R. Caderno de Química Analítica Quantitativa : teoria e prática. Rio Grande : FURG, 1987. p.12-21. acessado 26-03-2019 CUNHA, Alexandre A.V. (Coord.) Manual de práticas de Química Analítica. Pelotas : Ed. da Universidade, 1984. p. 42-59. OHLWEILER, Oto Alcides. Teoria e métodos da análise quantitativa. 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