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Universidade Federal do Rio de Janeiro Disciplina: Química Analítica Experimental – IQA 112 Turma: Nutrição - INC Professora: Marlice Aparecida Sípoli Marques Aluna: Vanessa Vieira Carvalho Aula: 30/05/2011 Relatório Nº 06 – Prática Nº 07: Preparo e padronização de NaOH Entrega: 06/06/2011 Introdução O hidróxido de sódio é uma substância que absorve facilmente a umidade do ar e reage bem com o gás carbônico, transformando-se em carbonato de sódio e água, conforme a fórmula representada abaixo: 2 NaOH + CO2 --> Na2CO3 + H2O Portanto, para que sua concentração real seja verificada, deve-se padronizar a solução antes da utilização da mesma em métodos volumétricos. Objetivo Preparar uma solução de NaOH, teoricamente 0,1N, em que não ocorra a presença do sal carbonato de sódio, padronizá-la, determinando o fator de correção da solução e, como padrão primário, usar o biftalato de potássio. Material e Métodos Preparo da solução � - Material: Balão volumétrico de 250 mL; Frasco lavador; Pipeta volumétrica; Erlenmeyer; Béquer de 100mL; Bureta; Proveta graduada; Garrafa plástica; Papel filtro; Suporte universal - Reagentes: Solução de NaOH aproximadamente 0,1N; Água destilada; Solução de biftalato de potássio 0,1N; Fenolftaleína � Resultados e discussão Procedimento experimental: Preparo do titulante: a) Inicialmente, deve-se calcular o volume de solução de trabalho de NaOH 50%p/v necessário para preparar 250mL de solução de NaOH 0,1N. I. Sabe- se que a solução de trabalho tem 50g de NaOH diluídos em 100 mL de água destilada. II. Calcula-se a normalidade da solução de trabalho. (N = 12,5 N). III. Calcula-se o volume da solução de trabalho necessário para preparar 250 mL de solução de NaOH 0,1N. (V = 2mL). Dessa forma, serão transferidos 2 mL de solução de trabalho para o balão volumétrico de 250 mL. b) Diluição. I. Adiciona-se água destilada até a metade do balão volumétrico de 250 mL e, em seguida, transfere-se 2mL de solução de NaOH 50%p/v com a pipeta volumétrica. II. Adiciona-se mais água destilada até o traço de aferição do balão, veda-se o mesmo com sua respectiva tampa e mistura-se até homogeneizar a solução. III. A solução recém preparada é transferida para a garrafa plástica limpa e rotulada, que deve permanecer fechada após o uso. (A garrafa deve ser rinsada com a solução diluída de NaOH recém preparada para evitar contaminação). Preparo da solução de biftalato de potássio 0,1N: a) Calcula-se a normalidade da solução preparada pelo técnico. I. Verifica-se a concentração da solução de biftalato. ( 5,1074 g/L) II. Calcula-se a normalidade da solução. ( 0,025 N) N = massa (g) = 5,1074 = 0,025 N Eqg x volume (L) 204,22 x 1 Padronização da solução de NaOH (0,1 N, teoricamente) diluída. a) Prepara-se o titulante: Prender a bureta na garra do suporte. Rinsar o béquer de 100 mL com o mínimo possível de solução de NaOH, descartar no frasco de rejeito e, com ele, adicionar 5 mL do titulante à bureta para rinsá-la, descartar no frasco de rejeito e prender novamente a bureta no suporte. Então, enche-se a bureta com a solução de titulante e coloca-se sob ela o béquer. Abre-se a torneira para ajustar o volume do líquido no zero da bureta. b) Prepara-se o titulado: Rinsar um béquer com a solução de biftalato de potássio, descartar e pipetar 25 mL de solução de biftalato para um erlenmeyer com a pipeta volumétrica de 25 mL. Adicionar 50 mL de água destilada com o auxílio da proveta de 50 mL e transferir 3 gotas de fenolftaleína ao erlenmeyer. c) Titulação: Abre-se a torneira da bureta e deixa escoar a solução de NaOH no erlenmeyer, agitando-o. A solução deve ser gotejada até que o conteúdo do erlenmeyer adquira um tom de rosa claro. Anota-se, então, a leitura final da bureta. Neste caso, as leituras finais foram, respectivamente, 6,8 mL e 6,9 mL. Cálculos I. Preenche-se a tabela com os dados obtidos. Dados Volume ou normalidade Unidade a) Titulado Alíquota da solução de biftalato transferida para o erlenmeyer V’ = 25 mL Normalidade da solução de biftalato N’ = 0,025 N’ b) Titulante Volume de NaOH gasto na titulação V1 = V2 = 6,8 6,9 mL mL Média dos volumes de NaOH gastos na titulação Vm ≈ 6,8 mL II. Calcula-se a normalidade experimental da solução de NaOH. Vm . Nr = V’ . N’ → 6,8 . Nr = 25 . 0,025 → Nr = 0,092 III. Calcula-se o fator de correção. f = Nr / Nt → f = 0,092 / 0,1 → f = 0,92 IV. Calcula-se o erro experimental. Nt -------- 100% exatidão → 0,1 -------- 100% → x = 92% exatidão Nr -------- x % exatidão 0,92 --------- x Então, o erro é igual a 100% - 92% = 8% Conclusão É possível preparar uma solução de NaOH com a normalidade muito próxima a 0,1 N, porém, esse é um valor teórico, visto que na sua neutralização a margem de erro ocorre com frequência devido a falhas na determinação de massa e de volume, utilização inadequada da vidraria e de reagentes com baixo grau de pureza, por exemplo. Referências A. Vogel, "Textbook of Quantitative Inorganic Analysis", Longman John Wiley & Sons, NY, 4a edição, 1978. - SKOOG. Fundamentos de Química Analítica. 8ª edição, Editora Thomson, São Paulo-SP, 2006. - HARRIS. Analise Química Quantitativa. 7ª edição, LTC-Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., Rio de Janeiro-RJ, 2005. Questões 1- Definir: a) Miliequivalente – é a milésima parte do equivalente. b) Titulação - é o processo de adição discreta de um reagente, com uma bureta, no meio reacional para quantificar uma determinada propriedade. c) Erro de titulação - é a diferença entre o ponto final (observado pela mudança de cor) e o ponto de equivalência. 2- Explicar a diferença entre: a) Ponto de equivalência e ponto final de uma titulação. R: Ponto de equivalência refere-se ao momento em que o titulado reagiu completamente com o titulante. Ponto final é aquele em que se observa a mudança de cor da solução do erlenmeyer. b) Um padrão primário e secundário. R: Um composto de padrão primário aquele com pureza suficiente para permitir a preparação de uma solução padrão a partir da pesagem direta da quantidade da substância, seguida pela diluição até um volume definido de solução. O de padrão secundário é aquele menos puro, cuja concentração é estabelecida através da comparação com um padrão primário. 3- Por qual motivo precisamos padronizar a solução de NaOH? R: Como o hidróxido de sódio é capaz de absorver umidade, reagir com o gás carbônico e ser transformado em carbonato de sódio e água, ele não deve ser preparado diretamente, ou seja, pesando e diluindo o reagente, pois dessa forma não teríamos certeza da concentração da solução. 4- Qual a função da fenolftaleína nessa prática? R: Nas titulações ácido-base, os indicadores são ácidos e bases fracos, que apresentam colorações diferentes em função da concentração de íons H3O+ na mistura da reação. Portanto, a fenolftaleína muda sua coloração de incolor para rosa, indicando o limite de adição de NaOH devido a alteração no pH. 5- Por que precisamos, no mínimo, fazer duas titulações? R: É preciso que se faça duas titulações para que se verifique a obtenção de duas leituras concordantes; dessa forma, a margem de erro será menor. 6- Por qual razão a solução de biftalato não precisa ser padronizada? R: Porque ela é uma solução de padrão primário, ou seja, o composto já apresenta pureza suficiente para padrão. 7- Por que, antes da titulação, foi adicionado 50 mL de água na solução do erlenmeyer? Esses 50 mL precisam ser medidos com exatidão? Justifique sua resposta. R: A água foi adicionada com a finalidade de se observar a reação indicada pela fenolftaleína. Não é preciso medir 50mL com exatidão porque a água não participa da reação. 8- Qual a molaridade de uma solução de NaOH 0,1N? R: N = M . K → 0,1 = M . 1 → M = 0,1M Onde: K é o número de OH. 9- Por que a solução de NaOH deve ser acondicionada em frasco de plástico? R: A solução deve ser acondicionada em frasco de plástico porque ela reage com a sílica do vidro, alterando suas características e fazendo com que ele se derreta. 10- Qual a importância de se empregar vidraria volumétrica nesta aula prática? R: O uso da vidraria volumétrica é importante para que a margem de erro seja mínima. Uma vez que as medidas de volume se aproximam das reais, a margem de erro na preparação da solução é menor.
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