Relatorio CONSTANTE DE DISSOCIACAO DE UM INDICADOR

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Universidade Estadual de Maringá - UEM
Centro de Ciências Exatas - CCE
Departamento de Físico-Química - DQI
Relatório
CONSTANTE DE DISSOCIAÇÃO DE UM INDICADOR
Acadêmicos:
Andressa M. Takahashi RA: 80106
Geovana Alda RA: 95204
Docente: Prof. Dr. Wilker Caetano
Curso: Química - Licenciatura
Disciplina: Físico-Química Experimental II - Turma 32
Maringá - PR
Ano Letivo - 2020
1. RESUMO
Indicadores são substâncias muito utilizadas na química, geralmente formadas por
um ácido ou por uma base. Possuem coloração própria quando não ionizada, mas
quando sofrem dissociação mudam para uma outra cor específica que depende da
solução com que esta está reagindo. De forma geral, a dissociação de indicadores
em ácidos, se dá pela seguinte forma:
HIn ↔ H+ + In-
(cor A) (cor B)
Quando o valor da faixa de pH é menor que o pH do indicador, a cor continua a
mesma, da forma não dissociada (cor A), quando a faixa de pH é maior, a cor se
torna a mesma da forma dissociada (cor B).
Nesta prática foi utilizado a espectrofotometria da adsorção UV-Vis para determinar
a absorção do indicador vermelho de metila em diferentes pHs, utilizou-se o
vermelho de metila por ser um indicador cromóforo, capaz de absorver energia ou
luz visível.
2. OBJETIVO
Determinar a constante de dissociação de um indicador utilizando o método
espectrofotométrico.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1. Materiais
● Balões volumétricos de 50 e 100 mL;
● pipeta volumétrica;
● pipetas de Pasteur;
● espectrofotômetro ultravioleta-visível;
● pH metro;
● eletrodo combinado de vidro;
● termômetro;
● solução de vermelho de metila (0,01%) recentemente preparada;
● fosfato dibásico de sódio dodecahidratado P.A.;
● ácido cítrico monohidratado P.A.;
● cloreto de potássio P.A.;
● soluções tampão para calibração do eletrodo.
3.2. Procedimento Experimental
Inicialmente, preparou-se as soluções tampão pesando-se as massas discriminadas
abaixo, considerando o volume para 100,0 mL, com adição de água destilada
(identificou-se cada um dos balões volumétricos).
pH esperado Na2HPO4 .12H2O
(massa em g)
C6H8O7 . H2O
(massa em g)
KCl
(massa em g)
2,20 0,1430 2,0600 3,7200
4,40 3,1600 1,1700 2,3100
5,00 3,6900 1,0200 1,8200
5,60 4,1500 0,8720 1,3900
8,00 6,9600 0,0589 -
Tabela 1 – Quantidade de fosfato dibásico de sódio dodecahidratado P.A., ácido
cítrico monohidratado P.A. e cloreto de potássio P.A. para as soluções tampão.
Nos balões volumétricos de 50 mL, adicionou-se com pipeta volumétrica,
exatamente 2,0 mL de solução de vermelho de metila e completou-se até a marca
com as soluções tampões. Registrou-se a temperatura de uma das soluções
contendo o indicador. Repetiu-se esse procedimento em todos os balões
volumétricos para todas as soluções.
O professor, efetuou as medidas de absorbância no espectrofotômetro UV-visível.
Após, determinou-se o pH das soluções contendo o indicador e calculou-se o valor
da constante de dissociação do indicador escolhendo dois comprimentos de onda
analíticos adequados. Comparou-se com o valor da literatura.
Gráfico 1 – Determinação da absorbância das soluções entre 360 nm e 700 nm.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os valores obtidos dos espectros de absorbância estão descritos na tabela 4.1,
através deles, foi possível determinar a constante de dissociação do indicador da
seguinte forma:
𝑝𝑘 = 𝑝𝐻 − 𝑙𝑜𝑔 (𝐴 − 𝐴𝐻𝑖𝑛 )𝐴𝑖𝑛 − 𝐴( )
Onde:
A é o valor da absorbância do pH em questão;
A HIn é o valor da absorbância do indicador no pH mais ácido;
AIn o valor da absorbância do pH mais básico;
Os cálculos demonstrados abaixo foram realizados observando as absorbâncias
obtidas no comprimento de onda de 432nm. Em seguida, foi realizada a média dos
valores obtidos para obter pKIn.
· pH = 5,92
𝑝𝑘 = 5, 92 − 𝑙𝑜𝑔 (0,92 − 0,28 )(2,19 − 0,92)( ) = 6, 21
· pH = 6,33
𝑝𝑘 = 5, 92 − 𝑙𝑜𝑔 (0,96 − 0,28 )(2,19 − 0,96)( ) = 6, 58
· pH = 6,57
𝑝𝑘 = 5, 92 − 𝑙𝑜𝑔 (1,24 − 0,28 )(2,19 − 1,24)( ) = 6, 56
- Média dos valores de pK para obter pKIn
𝑝𝐾𝐼𝑛 = 6,21 + 6,58 + 6,563 = 6, 45
Outra maneira para se encontrar o valor de pKIn é fazendo o gráfico utilizando
os valores de pH x log ( A – A HIn / A In – A).
O gráfico 2, apresentado abaixo, foi obtido utilizando o método descrito.
Através do gráfico, pode-se observar que o coeficiente linear ocorre em (0; 6,58),
dessa forma, pode-se concluir que o valor de pKIn é aproximadamente 6,6.
Sabendo-se que o pKInteórico do vermelho de metila é aproximadamente 5,0. Foi
possível calcular o erro percentual obtido nas duas ambas as maneiras de se
encontrar o valor de pKIn, na primeira através da espectrofotometria encontrou-se
um erro de 29% e na segunda maneira através da equação da reta, o erro
encontrado foi de 32%.
5. CONCLUSÃO
Com base na prática realizada, concluiu-se que medidas espectrofotométricas,
apesar dos erros encontrados obtidos podem ser empregadas de modo vantajoso
para localizar o ponto de equivalência de uma titulação quando o analito, o reagente
ou o produto absorvem radiação. Alternativamente, um indicador que absorva pode
propiciar a mudança de absorbância necessária para localização do ponto de
equivalência.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
6.1. https://www.ufjf.br/quimica/files/2016/08/Espectrometria-UV-vis.pdf
6.2. VOGEL. Análise Química Quantitativa. 5ªEdição.
https://www.ufjf.br/quimica/files/2016/08/Espectrometria-UV-vis.pdf