Relatório de laboratório de Química - Soluções, Unidades de Concentração e Titulação

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
LABORATÓRIO DE QUÍMICA EXPERIMENTAL
ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO
TURMA QB70C-S72
MATHEUS CRUZ DA SILVA - 2306352
THALES GABRIEL BALBINO DOS SANTOS - 2237628
RENALTON ATANAZIO CERQUEIRA FILHO - 1865587
PAULO ANDREIKO LOPES - 2235390
SOLUÇÕES, UNIDADES DE CONCENTRAÇÃO E TITULAÇÃO
Curitiba - PR
2022
MATHEUS CRUZ DA SILVA - 2306352
THALES GABRIEL BALBINO DOS SANTOS - 2237628
RENALTON ATANAZIO CERQUEIRA FILHO - 1865587
PAULO ANDREIKO LOPES - 2235390
SOLUÇÕES, UNIDADES DE CONCENTRAÇÃO E TITULAÇÃO
Relatório sobre a aula prática 04, abordando Soluções,
Unidades de concentração e Titulação. Realizado no
Laboratório de Química Experimental da Universidade
Tecnológica Federal do Paraná.
Luiz Alberto Pavelsky da Costa. .
Curitiba - PR
2022
Sumário
Páginas
1 Resumo 4
2 Introdução 4
2.1 Análises gerais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3 Objetivos 4
4 Material e Métodos 5
4.1 Materiais Utilizados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4.2 Procedimento Experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
5 Resultados e Discussões 7
6 Conclusões 9
1 Resumo
A partir da prática e análise laboratorial iremos determinar a concentração molar de um
ácido e a porcentagem de hidróxido de sódio em uma solução, com o objetivo de colocar em
prática conceitos de preparação, padronização e análise volumétrica.
2 Introdução
2.1 Análises gerais
Os métodos de Titulometria ou Titulométrico são procedimentos quantitativos muito
empregados no ramo da química analítica, onde se baseiam na medição de quantidade de um
reagente que possui concentração conhecida e é consumido pelo analito (substância sendo
analisada) até a completa reação do mesmo. Nesse experimento trataremos da Titulometria
Volumétrica, procedimento este que envolve a medida do volume de um reagente de concentração
conhecida, chamada solução padrão ou titulante, que é consumido pelo analito, chamado de titu-
lado.Sabemos que a reação chegou ao final quando há o que chamamos de ponto de equivalência,
que é visível com a utilização de indicadores ácido-base, no nosso caso usamos o metil orange,
onde acontece reação química alterando a cor da solução.(SKOOG; WEST; HOLLER, 2018)
(ATKINS; JONES; LAVERMAN, 2018)
3 Objetivos
Nesse experimento estudamos alguns conceitos como a preparação, padronização e
análise volumétrica através da titulação de ácido clorídrico e soda cáustica com o objetivo
principal de obter a percentagem de hidróxido de sódio na soda analisada.
4
4 Material e Métodos
4.1 Materiais Utilizados
Figura 1. parte do aparato utilizado em titulometria volumétrica, montado em laboratório com o auxílio
do professor. ( Renata Tomaz Quevedo, 2022)
5
Para fins didáticos, podemos organizar os materiais utilizados em um tabela:
Quantidade Material
1 bureta de 25mL
2 copo de béquer de 100mL
1 Funil de vidro haste curta
1 balão volumétrico de 250mL
1 pipeta volumétrica de 10mL
1 pipeta graduada de 5mL
1 frasco lavador
1 suporte universal p/ bureta
1 garra para bureta
Tabela 4.1. Materiais utilizados em laboratório durante o experimento
Reagentes
HCl
Metil orange
Solução de Na2CO3
Solução de Soda cáustica comercial
Tabela 4.2. Reagentes utilizados em laboratório durante o experimento
4.2 Procedimento Experimental
O Experimento foi dividido basicamente em 3 etapas, sendo elas:
• Etapa 1 - Este experimento tinha duas partes. Na primeira buscava-se calcular o volume
necessário de ácido clorídrico (HCl), concentração X, para preparar 250mL desta mesma
solução, mas na concentração de 0,1mol/L. Na segunda parte do procedimento era ne-
cessário preparar a solução conforme resultado da parte primeira e transferir 5mL desta,
utilizando para esse fim uma pipeta graduada de 5mL, para um balão volumétrico, mas
preenchendo antes o balão com 100mL de água deionizada.
• Etapa 2 - Aqui trabalhou-se para descobrir a concentração real da solução de HCl pre-
parada no experimento 1, ou seja, a concentração que de fato foi preparada e não aquela
em condições ideais, é importante ressaltar que não é possível controlar completamente
o ambiente, os reagentes e os materiais, portanto há diferença entre o valor calculado
e o proveniente de experimentação. Para isso procedeu-se assim: Transferiu-se 10mL,
com pipeta volumétrica, da solução de carbonato de sódio (), para o Erlenmeyer. Foi
adicionado então 80mL de água e 3 gotas do indicador metil orange () no recipiente.
Então carregou-se uma bureta, com auxílio de um funil, com 25mL da solução de ácido
clorídrico (HCl) preparada no experimento 1. Titulou-se gota a gota a solução contida
6
no Erlenmeyer até que sua coloração final, inicialmente amarelada, ficasse levemente
vermelha. Anotou-se então o volume de ácido clorídrico (HCl) para que tal mudança
ocorresse. Repetiu-se os processos anteriores no outro erlenmeyer. Fez-se os cálculos para
a obtenção da concentração real.
• Etapa 3 - Aqui buscou-se encontrar a percentagem de hidróxido de sódio () presente
na soda comercial analisada. Para isso carregou-se uma bureta com o ácido clorídrico,
preparado previamente durante o experimento 1. Então transferiu-se 10mL da solução
de soda cáustica para 2 Erlenmeyers de 250mL cada. Daí preencheu-se um Erlenmeyer
com 80mL de água deionizada e 3 gotas do indicador metil orange, então o Erlenmeyer
foi agitado para que a solução fosse homogeneizada. Titulou-se a solução resultante
gota a gota até que se observasse o momento da neutralização. Anotou-se o volume de
ácido clorídrico utilizado e os procedimentos foram repetidos no segundo Erlenmeyer.
Realizou-se então os cálculos para descobrir a percentagem.
5 Resultados e Discussões
A preparação da solução de HCl dependeu do cálculo da quantidade de HCl aproximada
para solução de 250 ml à 0,1 mol/L, obtida a partir da aplicação dos seguintes cálculos:
1000(ml)
0,1(mol)
=
250(ml da solução final)
x(mol de HCl da solução final)
−→ X = 0,025mol (1)
36,5( (g de HCl)
1(mol de HCl)
=
x(g de HCl)
0,025(mol de HCl)
−→ X = 0,9125g (2)
Portanto, 250 ml de solução produzida no experimento deveria conter 0,9125 g de HCl.
A partir disto, foi necessário realizar o cálculo da quantidade da solução de HCl de concentração
32% necessária para obter nova solução de 250 ml à 0,1 mol/L.
32
100
x(g de de HCl 32% conc.) = 0,9125(g de HCl total)X = 2,851((g de HCl 32%) (3)
Levando em consideração que a densidade do HCl é de 1,19 g/ml, pode-se finalizar os
cálculos da seguinte maneira:
2,851(g de HCl 36% necessário)
x(g de HCl 36% necessário)
=
1,19(ml da solução de HCl 36% necessário)
1(ml da solução de HCl 36% necessário)
(4)
Logo, temos que a solução de 250ml, deve conter 2,4 ml do HCl utilizado. Para realizar
a titulação da solução de HCl e com isso descobrir a real concentração da solução obtida,
necessitou-se realizar uma reação de neutralização cuja equação balanceada segue abaixo:
2HCl +Na2CO3 −→ 2NaCl +H2CO3 (5)
7
Ou seja, a solução torna-se neutra quando se adiciona 2 mol de HCl para cada 1 mol de
Na2CO3. A concentração real da solução de HCl após realizada a neutralização obteve-se por:
1mol −→ 2mol (6)
nB −→ nA
1nA = 2nB
sabendo que a massa molar(M) pode ser obtida pela equação:
M =
n1
V
, (7)
entao, n1 = MV
logo,
MaVA = 2MBVB
Ma5,2 = 2.0,05.10ml
Ma = 0,19mol/l
Portanto, temos que a solução final de HCl possui concentração de 0,19 mol/L.
Após realizados todos os procedimentos preparatórios, seguiu-se a titulação da soda
cáustica comercial, baseada na seguinte reação de neutralização (titulação do NaOH):
HCl +NaOH −→ NaCl +H2O (8)
Podemos obter a concentração de NaOH, pelo seguinte procedimento:
1mol −→ 1mol (9)
nA −→ nB
nA = nB
logo,
MAVA = MBVB
0,19.5,0 = MB.10ml
MB = 0.095mol NaOH/L temos ainda que
Massa molar NaOH = 40g/mol, logo, temos que
MB = 0.095mol NaOH/L = 3,8gNaOH (10)
Sabe-se ainda que a solução analisada contém 4 g/L de soda cáustica comercial (com
8
impurezas). Logo,
4(g)soda −→ 100% (11)3,8NaOH −→ X
x = 95% (12)
Ou seja,contém 95% de NaOH nessa amostra de soda cáustica comercial. ( Renata
Tomaz Quevedo, 2022) (SKOOG; WEST; HOLLER, 2018)
6 Conclusões
Por meio da experiência descrita, foi possível concluirmos a veracidade do método de
Titulometria e sua eficiência, por meio do uso de equações e um pouco de aritmética básica
conseguimos obter ótimos resultados com grande precisão. obtivemos uma concentração de 95%
de NaOH em uma amostra de soda cáustica comercial, o que parece um valor um tanto quanto
agradável, porém é preciso salientar que esse valor contem uma incerteza, ou seja, possui um
pequeno erro associado, um desses erros deve-se aos instrumentos utilizados e é conhecido como
erro instrumental, e o outro erro é conhecido como erro aleatório, que trata-se de um erro de
fontes desconhecidas, onde pode partir de diversos fatores bem como de algum erro durante o
procedimento experimental(o chamado ponto de virada ou ponto de equivalência por exemplo
que deve ser observado com cautela) ou até mesmo do procedimento teórico ao formular as
equações e procedimentos aritméticos.(SKOOG; WEST; HOLLER, 2018)
Referências
Renata Tomaz Quevedo. Titulometria. 2022. Disponível em: url
https://www.infoescola.com/quimica/titulometria/..Acesso em: 05 de abril de 2022.
ATKINS, P.; JONES, L.; LAVERMAN, L. Princípios de Química-: Questionando a Vida
Moderna e o Meio Ambiente. [S.l.]: Bookman Editora, 2018.
SKOOG, D. A.; WEST, D. M.; HOLLER, J. Fundamentos de química analítica. Volumen 2.
[S.l.]: Reverté, 2018.
9
	Resumo
	Introdução
	Análises gerais
	Objetivos
	Material e Métodos
	Materiais Utilizados
	Procedimento Experimental
	Resultados e Discussões
	Conclusões