Volumetria De Neutralizaação (1) (1)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA QUÍMICA DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE QUÍMICA ANALÍTICA PROFESSORA: SHIRLEY
JOSÉ EDUARDO COUTINHO DE MELLO 
VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
	
Campina Grande – PB
2023
1 OBJETIVOS
Esse experimento tem como objetivo a preparação, padronização de ácido clorídrico (HCl) e hidróxido de sódio (NaOH), além da aplicação da técnica de volumetria de neutralizaçaõ para a determinação da acidez do vinagre.
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Titulometria
De acordo com SKOOG et al. (2007), a Titulometria compreende uma variedade de técnicas analíticas que se fundamentam na avaliação da quantidade necessária de um reagente com concentração conhecida para reagir integralmente com a amostra em análise. Esse reagente pode consistir em uma solução padrão de uma substância química ou em uma corrente elétrica com magnitude conhecida.
As titulações são amplamente utilizadas em química analítica para determinar ácidos, bases, oxidantes, redutores, íons metálicos, proteínas e muitas outras espécies. As titulações são baseadas em uma reação entre o analito e um reagente padrão conhecido como titulante. A reação é de estequiometria conhecida e reprodutível. O volume, ou a massa, do titulante, necessário para reagir essencial e completamente como o analito, é determinado e usado para obter a quantidade do analito (SKOOG et al., 2007).
2.1.1 Titulação Volumétrica
	Seguindo a explicação de SKOOG et al. (2007), a titulação volumétrica é um método dentro da titulometria em que a quantidade é avaliada com base no volume de um reagente padrão.
2.1.2 Termos utilizados em Titulação Volumétrica
Uma solução padrão é um reagente de concentração conhecida utilizado para análises volumétricas. Durante uma titulação, a solução padrão é adicionada lentamente do bureta à solução de analito até que a reação entre eles seja considerada completa. O volume ou massa necessário para a titulação é determinado pela diferença entre as leituras inicial e final. O ponto de equivalência na titulação é onde a quantidade de reagente padrão se iguala à quantidade de analito. O ponto final, associado a mudanças físicas próximas à equivalência, é utilizado para estimar a posição do ponto de equivalência. Indicadores são frequentemente adicionados ao analito para produzir mudanças físicas visíveis próximas ao ponto de equivalência, indicando alterações nas concentrações. Essas mudanças podem envolver cores, turbidez e outras variações (Adaptado de SKOOG et al., 2007).
		
2.2 Padrões Primários
Segundo SKOOG et al. (2007), um padrão primário é um composto extremamente puro usado como referência em métodos titulométricos. A precisão do método depende das propriedades desse composto. Requisitos essenciais para um padrão primário incluem alta pureza com métodos de confirmação, estabilidade ao ar, ausência de água de hidratação que possa alterar a composição, custo acessível, solubilidade razoável no meio de titulação e uma massa molar suficientemente grande para minimizar erros de pesagem. Poucos compostos atendem a esses critérios, e apenas algumas substâncias padrão primário estão comercialmente disponíveis. Portanto, compostos menos puros às vezes substituem os padrões primários, com sua pureza determinada por análises detalhadas (Adaptado de SKOOG et al., 2007).
2.2.1 Soluções Padrão
De acordo com Skoog, soluções padrão desempenham papel central em métodos titulométricos de análise, com propriedades desejáveis na sua preparação e expressão de concentração. A solução padrão ideal deve ser estável, reagir prontamente com o analito, ter reação completa, e ser seletiva, seguindo uma reação balanceada. Porém, poucos reagentes são completamente ideais. A exatidão do método titulométrico depende da concentração da solução padrão. Dois métodos principais são usados para determinar essa concentração. No método direto, um padrão primário é dissolvido e diluído para um volume conhecido. No método de padronização, o titulante a ser padronizado é usado para titular um padrão primário ou secundário cuidadosamente medido, ou uma solução padrão. A concentração de uma solução padrão secundário é menos precisa que a de um padrão primário. Quando possível, o método direto é preferido, mas muitos reagentes não são ideais como padrões primários, então a padronização é necessária. (Adaptado de SKOOG et al., 2007). Em uma padronização, a concentração de uma solução é determinada pela titulação contra um padrão primário, secundário ou outra solução padrão conhecida (SKOOG et al., 2007).
2.3 Cálculos Volumétricos
De acordo com SKOOG et al. (2007), a concentração das soluções pode ser expressa de diversas maneiras. Nas soluções padrões usadas em titulometria, as concentrações mais comuns são a concentração molar (c) e a normalidade (CN). A concentração molar indica a quantidade de mols de um reagente por litro de solução, enquanto a normalidade representa o número de equivalentes do reagente no mesmo volume. Neste texto, os cálculos volumétricos são baseados principalmente na concentração molar e na massa molar.
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2.4 Titulação de Neutralização
As titulações de neutralização são comumente usadas para determinar a concentração de analitos que são ácidos, bases ou podem ser transformados em tais espécies por tratamento adequado. A água é um solvente habitual nesses processos, devido à sua acessibilidade, baixo custo e segurança. A expansão térmica reduzida da água a baixas temperaturas também é uma vantagem. Contudo, há casos em que certos analitos não podem ser titulados em soluções aquosas devido à sua baixa solubilidade ou à insuficiente força ácido-base para produzir pontos finais precisos. Nesses cenários, essas substâncias podem ser tituladas em solventes distintos da água (SKOOG et al., 2007).	
2.4.1 Indicadores Ácido/Base
SKOOG et al. (2007) explicam que muitas substâncias naturais ou sintéticas apresentam cores influenciadas pelo pH da solução onde estão dissolvidas. Algumas dessas substâncias, historicamente usadas para detectar a acidez ou alcalinidade da água, ainda são aplicadas em titulações ácido/base. Indicadores ácido/base são ácidos ou bases orgânicas fracas que possuem uma cor diferente em sua forma não dissociada em comparação com suas formas ácido ou base conjugados. Por exemplo, o comportamento de um indicador ácido do tipo HIn é governado pelo equilíbrio: (aqui, pode-se incluir a descrição do equilíbrio químico específico apresentado no texto original).
	
Nesse caso, as alterações estruturais internas acompanham a dissociação e causam a mudança de cor. O equilíbrio para um indicador do tipo básico, In, é
	 
 Figura 1- Alteração das cores e modelo molecular da fenolftaleína.
	
Fonte: SKOOG et al., 2007.
2.4.1.1 Variáveis que Influenciam o Comportamento dos Indicadores
A mudança de cor de um indicador depende do pH, mas também é afetada pela temperatura, pela quantidade de íons e pela presença de certos solventes e partículas minúsculas. Por causa desses fatores, a faixa de cores do indicador pode mudar, muitas vezes por algumas unidades de pH (SKOOG et al., 2007).
	
2.4.1.2 Os Indicadores Ácido/Base Comuns
A lista de indicadores ácido/base é grande e inclui um número significativo de compostos orgânicos. Estão disponíveis indicadores para quase todas as faixas de pH. Na Tabela 1 são listados alguns indicadores comuns e suas propriedades. Observe que a faixa de transição varia de 1,1 a 2,2 com uma média de 1,6 unidades. Esses indicadores e muitos outros são mostrados juntamente com suas faixas de transição na figura colorida, no encarte ao final deste livro (SKOOG et al., 2007).
Tabela 1 – Alguns Indicadores Ácidos/Base Importantes.
Fonte: SKOOG et al., 2007.
	
2.5 Acidez do Vinagre
O vinagre é feito fermentando bebidas alcoólicas, como o vinho, com bactérias quetransformam o álcool em ácido acético. O ácido acético é o que dá ao vinagre o sabor azedo. Para medir o teor de ácido acético no vinagre, é usado um processo chamado titulação. Isso envolve adicionar uma solução de base a uma solução de vinagre até que ocorra uma mudança notável na cor. Esse ponto é chamado de ponto final da titulação.
Em titulações, especialmente aquelas de ácido e base, o objetivo é descobrir quanto de um componente está presente em uma solução. O ponto exato em que isso acontece é chamado de ponto de equivalência. Um indicador é uma substância que muda de cor perto desse ponto, mostrando que a reação está completa. Nesse experimento, o objetivo é determinar o quanto de ácido acético está no vinagre, usando uma titulação com uma base. Isso ajuda a comparar o teor de acidez real com o valor indicado no rótulo do vinagre.
3 METODOLOGIA
3.1 Materiais utilizados
	MATERIAL NECESSÁRIO
	REAGENTES
	· Balança Analítica
· Buretas 
· Provetas
· Balão Volumétrico
· Erlenmeyer
· Bécker
· Pissetas
· Pipetas
· Funil
· Bastão de Vidro
· Espátula
	· Ácido Clorídrico (HCl)
· Carbonato de Sódio (Na2Co3)
· Hidróxido de Sódio (NaOH)
· Amostra de vinagre
· Metilorange a 0,1%
· Fenolftaleína
3.2 Procedimentos experimentais
3.2.1 Parte I – Padronização do HCl com Na2CO3
 Preparou-se 10 mL de solução de carbonato de sódio (Na2CO3) 0,5 mol/L e 50 mL de solução de ácido clorídrico (HCl). Adicionou-se algumas gotas de indicador alaranjado de metila à solução de Na2CO3 0,1%. Colocou-se em uma bureta a solução de HCl preparada e fez-se sua titulação com Na2CO3 até ser observado uma mudança de coloração. Anotou-se 7,7 ml o volume de ácido gasto para que essa mudança ocorresse. 
 Figura 2- Adiçao do idicador de pH. Figura 3- Resultado da titulação.
Fonte: Própria
 Fonte: Própria
 Figura 4- Coloração.
	Fonte: Própria.
 
	 Reação: 
 Ponto de equivalência
 Na fórmula;
	
 Resultando desta equação é . O faror de coreção é 1,3. A partir da fórmula abaixo
 
3.2.2 Padronização do NaOH com HCl
		Preparou-se 25 mL de solução de ácido clorídrico (HCl). Adicionou-se duas gotas de indicador fenolftaleína à solução de HCl. Colocou-se em uma bureta a solução de NaOH preparada e fez-se sua titulação até ser observado uma mudança de coloração. Anotou-se 27,4 ml o volume de hidróxido de sódio gasto para que essa mudança ocorresse. 
 Figura 5- Solução e o indicador. Figura 6- Depois da titulação.
 
Fonte: Própria
 Figura 7- Coloração.
 	Fonte: Própria.
	
	
	Fonte: Própria.
	Reação: 
Ponto de equivalência: 
Na mesma fórmulação da parte anterior, encontrar-se a concentração de 0,12 mol/L e o fator de correção 1,2.
3.2.3 Determinação da acidez do vinagre.
	Uma solução de vinagre com 10 ml foi preparada. Uma quantidade de 25,0 mL dessa solução foi colocada em um frasco Erlenmeyer e recebeu duas gotas de fenolftaleína como indicador. Em sequência, uma solução padronizada de hidróxido de sódio (NaOH) foi adicionada à bureta. A solução de vinagre foi então titulada com a solução de NaOH, sendo o processo continuado até que uma mudança de coloração fosse perceptível. O volume total de titulante gasto para alcançar essa mudança foi 19,8.
	Com o cálculo abaixo encontrar-se acidez do vinagre:
Com isso tem-se que acidez do vinagre é 0,56.	
4.CONCLUSÃO
 Concluímos, portanto, que o experimento foi bem sucedido. Através dele, foi possível colocar em prática os conhecimentos adquiridos em sala de aula de maneira tangível. Com exito, conseguimos realiza-lo sem que houvesse erros, assim podendo ter realizado corretamente.
REFERÊNCIAS	
BACCAN, N.; ANDRADE, J. C. de; GODINHO, O. E. S.; BARONE, J. S., Química
Analítica Quantitativa Elementar. 2ª ed., vol. 1, Ed. Edgar Blücher Ltda, SP. HARRIS, D. C. Análise Química Quantitativa. 6ed. Rio de Janeiro: LTC, 2005.
OLIVEIRA, E. A. Aulas práticas de Química. 3 ed. São Paulo: Moderna, 1993.
RUSSEL, J. B. Química Geral. 2 ed. v. 1. São Paulo: Makron Books, 2006.
SKOOG, D. A.; WEST, D. M.; HOLLER, F. J. & STANLEY, R. C., Fundamentos da
Química Analítica. Tradução da 8ª edição norte americana. São Paulo, Ed. Thomson, 2007.
VOGEL, A. I., Análise Química Quantitativa. 5ª ed., vol. Único.