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UnB - Universidade de Brasília Alunos: Paulo Henrique Alves dos Reis Matrícula:10/0118640 Vladimir França Nogueira Matrícula: 10/0127321 Turma: AA Química Experimental Estudo de Ácidos e Bases em meio aquoso Brasília Gama-2011 Resumo Com o seguinte experimento conseguimos determina se uma substância do nosso dia-a-dia é acida ou básica em meio aquoso a partir de indicadores ácido-base. Nesse experimento foi realizado a solução de substâncias puras do primeiro grupo e matérias diversos do segundo grupo da tabela periódica com dois tipos de indicadores ácido-base: fenolftaleína e vermelho de metila. Verificando a partir das cores de cada indicador se a natureza da substancia e ácida ou básica em meio aquoso. Introdução Existe uma variedade de substâncias químicas na natureza e outras que são produzidas pelo homem nas indústrias e laboratórios, dentre todas estas substâncias podemos destacar os ácidos e as bases como sendo umas das mais importantes. A classificação das substâncias como ácido foi inicialmente sugerida por causa do sabor azedo, deste modo, substâncias que apresentam sabor azedo, como várias frutas ou vinagre são consideradas substâncias ácidas.As bases (ou hidróxidos) são substâncias capazes de reverter ou neutralizar os efeitos dos ácidos. As bases são substâncias encontradas na banana verde, no leite de magnésia, no sabão, nas cinzas e em produtos de desentupir encanamentos. Svante August Arrhenius (1859-1927) foi um químico sueco que desenvolveu a teoria da dissociação iônica e propôs os seguintes conceitos de ácido e base: Ácidos são compostos que contém hidrogênio e que, ao se ionizarem em água em água, fornecem um único tipo de cátion, H3O+, muitas vezes representado por H+; Bases (ou hidróxidos) são compostos que, ao se dissociarem ionicamente em água, fornecem um único tipo de ânion: OH- (hidroxila).; Em 1923, J. N. Brönsted e T. M. Lowry propuseram uma definição mais ampla e genérica para ácidos e bases. A chamada definição protônica . Na qual , o ácido é uma substância capaz de ceder um próton , enquanto a base é uma substância capaz de receber um próton. No experimento , iremos identificar substancias que são ácidas ou básicas. Uma forma de determina isso, e por meio de indicadores ácido-base. Os indicadores ácido-base são, usualmente, compostos orgânicos de elevado peso molecular, que se comportam em soluções aquosas como ácidos fracos (indicadores ácidos), ou base fracas (indicadores básicos), e mudam gradualmente de coloração dentro de uma faixa relativamente estreita da escala de pH, chamada de zona de viragem, ou zona de transição. E neste experimento utilizaremos os indicadores fenolftaleína e vermelho de metila , mas existem outros. A variação de coloração está na tabela abaixo: Indicador Cor da forma ácida Cor da forma básica pH de viragem Vermelho de metila Vermelho Amarelo 5,8 Fenolftaleína Incolor Vermelho-púrpura 8,4 Procedimentos No experimento foram utilizados tubos de ensaios, pipetas e dois indicadores ácido-base: solução de fenolftaleína 1,0 g/L em etanol e solução de sal sódico de vermelho-de-metila, 2,0 g/L, em etanol/ água. E materiais segundo a tabela a tabela abaixo: Grupo I (substâncias puras) Grupo II (materiais diversos) Carbonato de sódio, Na2CO3 Aspirina Bicarbonato de sódio, NaHCO3 Leite de magnésia Óxido de cálcio, CaO Ácido bórico, H3BO3 Durante o experimento foram adicionados 2 mL de cada substancia a um tubo de ensaio , de modo , que cada substância possuiu dois tubos de ensaios para os dois indicadores ácido-base. E logo após, foram adicionados duas gotas da solução de fenolftaleína a um tubo e da solução de vermelho-de-metila a outro tubo de ensaio. Assim , pode-se observa as seguintes reações: Carbonato de sódio: Na2CO3(Base) + H2O(Ácido) → NaOH(Base Conjugada) + NaHCO3(Ácido Conjugado) Bicarbonato de sódio: NaHCO3(Base) + H2O(Ácido) → NaOH(Base Conjugada) + H2CO3(Ácido Conjugado) Óxido de cálcio: 2CaO(Base) + 2H2O(Ácido) → 2CaOH(Base Conjugada) + 2 H2(Ácido Conjugado) Ácido bórico: H3BO3(Ácido) + H2O(Base) → (H3O)+(Ácido Conjugado) + (H2BO3)- (Base Conjugada) Aspirina: C7H6O3(Base) + 6H2O(Ácido) → C6H12O6(Base Conjugada) + CO2(Ácido Conjugado) Leite de Magnésia: Mg(OH)(Base) + H2O(Ácido) → MgH+(Ácido Conjugado) + 3(OH)-(Base Conjugada) http://pt.wikipedia.org/wiki/Magn%C3%A9sio http://pt.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido Al(OH)3(Base) + H2O(Ácido) → Al3+(Ácido Conjugado) + 3(OH)-(Base Conjugada) Abaixo estão os compostos do segundo grupo e seu carater: Grupo II (materiais diversos) Caráter Sabão comum ralado Base Leite de magnésia Base Água sanitária diluída Ácido Aspirina Ácido Refrigerante (cola) Ácido Suco de fruta Ácido Resultados e Discussões A partir das reações ocorridas se obteve o seguinte quadro de resultados de cada substância para cada indicador ácido-base: Grupo I (substâncias puras) Indicador vermelho de metila Indicador fenolftaléina Caráter Carbonato de sódio, Na2CO3 Amarelo Vermelhor-púrpura Base Bicarbonato de sódio, NaHCO3 Vermelho Incolor Base Óxido de cálcio,CaO Amarelo Vermelhor-púrpura Ácido Ácido bórico, H3BO3 Amarelo Vermelhor-púrpura Ácido Grupo II (materiais diversos) Indicador vermelho de metila Indicador fenolftaléina Caráter Aspirina Vermelho Incolor Ácido Leite de Magnesia Amarelo Vermelhor-púrpura Base Conclusão Através dos objetivos alcançados foi possível ter um completo entendimento teórico e prático a respeito das propriedades químicas que regem o equilíbrio ácido- base. Aplicamos os conhecimentos sobre as teorias de Arrhenius, Bronsted-Lowry e comprovamos que a teoria de Bronsted-Lowry é a mais abrangente. Aplicamos em prática o conhecimento sobre as medidas de pH e constatamos que o método dos indicadores de pH realmente são eficientes, mas não tão eficaz. Logo, podemos notar quais das substancias apresentadas são ácidas ou básicas em meio aquoso, comprovado a partir das cores dos indicadores a qual cada substância foi atribuída. Bibliografia ATKINS, Peter; JONES, Loretta. Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2001, p. 105-109, 200-202, 513558. 2. BRADY, James E.; HUMISTON, Gerard E. SARDELLA, A.; MATEUS, E.; Curso de Química, 16ªed. Ática, São Paulo, 1993 Por Miguel A. Medeiros < http://www.quiprocura.net/acido_arquivos/bronsted.htm > Pela Profa. Fátima Reymão <http://www2.ufpa.br/quimdist/livros_2/livro_quim_inorg_experimental/5a%20aula_ed ac_ba.pdf> http://www.quiprocura.net/acido_arquivos/bronsted.htm
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