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CAMPUS BARREIRAS PRÁTICA DE PREPARO DE SOLUÇÃO E PADRONIZAÇÃO DE HCl E NaOH BEATRIZ AMORIM, JULIA SARA DE SOUZA, LETICIA SILVA Relatório apresentado à disciplina de química analítica sob orientação do profª Angladis como forma de obtenção parcial de nota do 3º semestre . Barreiras -BA 2022 1. INTRODUÇÃO Uma solução é uma mistura homogênea de duas ou mais substâncias em que a dispersão de uma substância na outra ocorre na escala de suas partículas (moléculas, íons ou átomos). Quando um componente de uma mistura é um gás ou sólido e o outro é um líquido, o primeiro é chamado de SOLUTO e o segundo é chamado de SOLVENTE. A quantidade é SOLUTA. Claro, pode haver vários solutos em uma solução - a solução não precisa ter apenas dois componentes. Uma solução diluída é aquela que contém apenas uma pequena quantidade de soluto (ou solutos) em relação à quantidade de solvente. Por outro lado, soluções concentradas contêm muitos solutos. Quando estão envolvidas soluções, é necessário especificar a sua composição, ou seja, as quantidades relativas dos vários componentes. A composição pode ser expressa de várias maneiras. O presente relatório tem como objetivo rever os conceitos de concentração de soluções, aprender a preparar soluções aquosas, realizar diluições e determinar as concentrações, exercitar a técnica de titulação ácido-base. 2.1 Materiais e métodos. Utilizou-se,neste experimento, os seguintes materiais: ● Ácido clorhídrico (HCl) ● NaOH ● Água Destilada ● Béquer ● Pipetas; ● Fenolftaleína ● Erlenmeyers ● Agitador magnético; ● Bureta volumétrica 50mL; ● Balão volumétrico 250 mL; ● Biftalato de potássio ou hidrogenoftalato. Cálculos: ● Preparo da solução de NaOH: 0,11725 mol/L 1 𝑁𝑎𝑂𝐻 — 1𝐵𝑖 = 𝑚𝑁𝑎𝑂𝐻 = 𝑚𝐵𝑖 = 𝑝𝑒𝑠𝑎𝑟 5𝑚𝐿 – 𝑉 = 0, 005𝐿 [ ] = 𝑚/𝑣 𝑚 = 0, 0005862(𝑚) 𝑥 188(𝑀𝑀) = 0, 1102𝑔 0, 429𝑔 − ÷40 ÷ 0, 10 = 0, 10725 0, 005𝐿 = 𝑚 = 0, 00053625 𝑥 188 = 0, 100815𝑔 Da mesma forma como foi feito o cálculo para NaOH, calculou-se para o preparo de HCl. 2. 2 Procedimento experimental Preparação e Padronização da Solução de NaOH 0,1 M 1. Pesou-se rapidamente a massa de NaOH calculada. O procedimento de pesagem deve ser feito rapidamente, pois o NaOH é higroscópico (absorve água da atmosfera) e, também por este motivo, deve ser utilizado um béquer (50 mL ou 100 mL) para a pesagem. 2. Adicionou-se água no béquer até aproximadamente metade de seu volume para dissolver o NaOH. 3.Transferiu a mistura para um balão de 500 mL. 4. Repetiu-se esta operação até não haver mais traços de NaOH no béquer. Agitou-se bem o balão, com segurança. 5. Completou o volume do balão volumétrico (até a marca no pescoço deste) com água destilada, foi fechado o frasco homogeneizando a solução. 6. Enxaguou uma bureta com capacidade de 50 mL com cerca de 5 mL da solução de NaOH. Descartar corretamente o volume de lavagem. 7. Com o auxílio de um funil, preencheu a bureta até cerca de 2/3 de seu volume e verificou a existência de bolhas de ar-havendo bolhas, eliminá-las. 8. Foi preenchido o restante da bureta com a solução de NaOH até acima da marca de zero. Abrindo a torneira, deixou a solução gotejar e, cuidadosamente, estabeleceu o seu volume na marca de zero. 9. Pesou-se cuidadosamente a quantidade de ácido oxálico calculada (padrão primário) capaz de neutralizar 25 mL da solução de NaOH 0,1 M. O ácido oxálico pode ser pesado sobre um pedaço de papel encerado. Não esquecer de anotar a massa de ácido pesada de cada titulação específica 10. Essa massa foi transferida para um erlenmeyer de 250 mL e, adicionado aproximadamente 50 mL de água 11. Colocou três gotas do indicador fenolftaleína na solução de ácido contida no erlenmeyer e iniciou o processo de titulação. Como o volume aproximado da solução de NaOH necessário para a neutralização do ácido que foi calculado, cerca de 2/3 desse volume da solução de NaOH podem ser transferidos em gotejamento mais rápido para o erlenmeyer contendo a solução de ácido. Enquanto efetuou essa transferência da solução da bureta para o erlenmeyer, manteve a solução do erlenmeyer sob agitação para efetuar a reação 12. O restante do volume da solução de NaOH foi transferido vagarosamente, observando a cor da solução. Este é um ponto importante, pois a neutralização das soluções será detectada através da mudança de cor do indicador 13. Quando a solução de ácido mudou de cor, parou-se a transferência da solução de NaOH. Uma observação importante é que quando o NaOH está sendo adicionado a solução desenvolve uma coloração rosada na região de contato da gota com a solução do erlenmeyer. Esta coloração desaparece com a agitação do frasco. O desaparecimento torna-se mais lento com a progressão da titulação indicando assim que, a adição da solução de NaOH deve ser feita mais lentamente. Preparação e Padronização da Solução de HCI 0.1 M 1. Em um balão volumétrico de 250 mL adicionou-se aproximadamente 100 mL de água destilada. 2. Com o uso de uma pipeta graduada, foi adicionado ao balão volumétrico contendo água o volume de HCl. Agitou-se suavemente a solução. 3. Adicionou-se água no frasco até próximo da marca no pescoço deste. 4. Fechou-se o frasco, agitando bem para homogeneizar a solução 5. Aguardou-se alguns minutos e completou o volume com água até a marca, Homogeneizou uma vez mais. 6. Com uma pipeta volumétrica de 25 ml, transferiu-se esse volume de solução de HCI para um erlenmeyer de 250 7. Foi adicionado 2 ou 3 gotas do indicador fenolftaleína 8. Titulou-se com a solução de NaOH contida na bureta. Completou o nível da bureta até zero 9. Adicionou-se 2/3 para neutralizar os 25 ml da solução de HCI 10. Procedeu o restante da titulação 11.Realizou-se o procedimento mais duas vezes. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO O objetivo da titulação é a determinação da concentração ou da massa da fórmula mínima do material químico titulado compondo um líquido puro ou uma solução. O material químico titulante, compondo outro líquido ou solução é utilizado para atingir o objetivo acima, mediante uma reação química que apresente pelo menos uma mudança observável. Geralmente o titulante preenche a bureta, enquanto o outro encontra-se no Erlenmeyer. A seguir adiciona-se sob agitação o titulante abrindo-se cuidadosamente a torneira da bureta. A reação química entre o titulante e o titulado permitirá a titulação. A cada adição do titulante, a reação consome parte do titulado. Se todo o titulado for consumido pela última adição do titulante, sem que sobre excesso de titulante atinge-se o ponto de equivalência. É muito fácil atingir o ponto de equivalência no simulador, porém não tão fácil no experimento com os reagentes químicos. Figura 1: Resultados do Experimento Fonte: Autoral Nos erlenmeyer 1 e 2 o ponto de equivalência foi ultrapassado, já nos erlenmeyer 3 e 4 atingiram uma cor rosa claro o que indica que foi atingido o ponto de equivalência sem ultrapassar a quantidade de titulante. 4. CONCLUSÃO Realizamos esta experiência a fim de observar a mudança de cor que se opera durante a variação brusca do valor de pH, típica de uma titulação ácido forte – base forte. Pretendia-se determinar a concentração inicial de ácido (neste caso de HCl – ácido clorídrico), (o titulado), a partir de uma concentração de base conhecida (NaOH – hidróxido de sódio), o (titulante). Para tal foi utilizado um indicador ácido (base que permitiu detectar o ponto de equivalência) a fenolftaleína. A partir da experiência foi então possível determinar o volume gasto de titulante, que demonstra a variação do pH á medida que o titulante é adicionado, bem como o ponto de equivalência. Como se trata de uma reação entre um ácido forte e uma base forte é de esperar que o pH no ponto de equivalência seja aproximadamente 7. Com esta prática, aprendemos a preparar soluções e a importância de realizar tal processo corretamente, apesar de que alguns erros são inevitáveis. Dessaforma, torna-se necessário a padronização das soluções, que corrige a concentração das mesmas através da utilização de uma solução padrão. 5. REFERÊNCIAS 1. DA SILVA, LÉIA MORAES; DA SILVA, LUZIA GARAHI; BRAZ, MILENA. DILUIÇÃO, TITULAÇÃO DE SOLUÇÕES. 2. DEPARTAMENTO DE QUÍMICA INORGÂNICA (UFF). Roteiro para as Aulas Experimentais de Química Geral. Apostila – Instituto de Química, Universidade Federal Fluminense, 2013. 3. DIAS, Diogo Lopes. "Soluções"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/solucoes.htm. Acesso em 15 de agosto de 2022. 4. KOTZ, John C.; TREICHEL, Jr., Paul M. Química Geral e Reações químicas. Editora Cengage Learning. Volume 2. São Paulo – SP, 2009.