Relatório "Noções de titulação" Nota: 9,5

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Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro – UNIRIO
Centro de Ciências Biológicas e da Saúde - CCBS
Instituto de Biociências – IBIO
Departamento de Ciências Naturais – DCN
Disciplina: Química Geral e Inorgânica
Professora: Claudia J. Nascimento
Aluno: Giovanna Martins Valladão Soares
Curso: Biomedicina
Turma: A Nº da prática: 3
Prática realizada no dia: 21/09/2015
Noções de titulação
Rio de Janeiro
2° Semestre 2015
I – INTRODUÇÃO
O cálculo estequiométrico baseia-se na lei da conservação da massa, descrita por Lavoisier: "A massa total de uma substância presente ao final de uma reação química é a mesma massa total do início da reação." [3]. A estequiometria consiste em calcular a quantidade de reagentes e/ou produtos das reações químicas com base na reação correspondente. É importante lembrar que para uma equação química estar correta é importante balanceá-la. Balancear uma equação é fazer com que a carga final dos produtos seja igual à carga final dos reagentes e que os átomos de um elemento estejam presentes em quantidade igual no lado dos reagentes e no lado dos produtos.
Titulação é uma técnica de análise volumétrica geralmente utilizada na química para determinar a concentração de uma solução. As titulações são utilizadas em diversos meios: Monitoramento ambiental, indústrias, laboratórios de pesquisa, etc. Essa técnica baseia-se em adicionar uma solução denominada titulante, através de uma bureta, em um frasco contendo um titulado. Uma dessas duas soluções deve ter sua concentração conhecida. A partir do volume escoado da solução contida na bureta é possível calcular a concentração desconhecida da segunda solução. 
De acordo com a teoria de Arrhenius ácido é toda substância que quando presente em meio aquoso libera íons H+ enquanto a base é responsável por produzir íons OH-. Quando a titulação é ácido-base ocorre uma reação de neutralização. Essa reação recebe esse nome pelo fato de que após o processo o pH da solução resultante fica em torno de 7. Toda reação de neutralização produz sal e água. Para determinar o ponto final de uma reação quando não dispomos de um titulador automático é comumente utilizado um indicador ácido-base. Esses indicadores possuem uma coloração em meio básico e outra quando inserido em meio ácido. Assim sendo a partir de sua utilização podemos determinar nitidamente o ponto final da reação, ou seja, o momento em que a reação entre o titulado e o titulante se completa. 
O ponto final de uma reação é aquele que é determinado experimentalmente através da titulação, sendo ele o ponto em que ocorre a mudança de cor. O ponto de equivalência é o ponto em que as concentrações dos reagentes estão nas proporções apresentadas na estequiometria da reação. Esse ponto não pode ser determinado experimentalmente. Assim sendo, ocorre um erro inerente a titulação que se refere à diferença do volume do ponto de equivalência e do volume do ponto final. Por isso é de extrema importância escolher o indicador que tenha seu ponto de viragem (ponto em que há mudança na coloração) mais próximo do pH da solução no seu ponto de equivalência, pois assim diminui-se o erro de titulação.
II – OBJETIVO
O objetivo da prática consistiu em determinar a concentração exata da solução de NaOH, preparada na prática anterior, através da titulação contra uma solução de HCl de concentração conhecida.
III – MATERIAIS E MÉTODOS
Materiais e reagentes utilizados
- Solução de NaOH de concentração desconhecida ( Preparada na prática 2)
- Solução de HCl 0,1025 mol/L
- Fenolftaleína
- 3 Erlenmeyers de 250 mL
- 2 Béqueres de 100 mL
- 1 Bureta de 25,00 mL
- 1 Pipeta volumétrica de 10,00 mL
- Pêra
- Suporte universal
Metodologia
Utilizando-se de uma pipeta volumétrica de 10,00 mL foi pipetado 20,00 mL da solução de HCl com concentração de 0,1025 mol/L para cada um dos 3 erlenmeyers. Foi adicionada 2 gotas de fenolftaleína em cada erlenmeyer. Colocou-se em uma bureta 25,00 mL da solução de NaOH de concentração desconhecida, com o auxílio de um béquer. Um outro béquer foi posto embaixo da bureta, enquanto esta não estava sendo utilizada, para caso ela vazasse. A torneira da bureta foi aberta e aos poucos foi adicionada a solução de NaOH à solução de HCl, com agitação, até que a solução presente no erlenmeyer adquirisse uma coloração levemente rosada. Quando a coloração mudou, o processo foi interrompido e o volume de NaOH gasto foi anotado. O procedimento foi repetido para os outros 2 erlenmeyers. Posteriormente, com os volumes gastos calculou-se a concentração da solução de NaOH.
Esquema de aparelhagem
Esquema de titulação. (Fonte: http://quimicaufsagora.blogspot.com.br/)
Sendo:
1 – Suporte universal.
2 – Bureta de 25,00 mL contendo NaOH (Titulante).
3 - Erlenmeyer de 250 mL contendo 20,00 mL de HCl e 2 gotas do indicador fenolftaleína.
IV – RESULTADOS E DISCUSSÃO
A titulação é um processo quantitativo de análise química. Nesta prática esse processo foi utilizado para determinar a concentração de uma solução de NaOH preparada anteriormente. Para determinar essa concentração foi necessário utilizar uma segunda solução, de concentração conhecida, neste caso o HCl 0,1025 mol/L foi utilizado. Para que se torne possível a identificação do ponto final da reação é necessário utilizar um indicador, visto que as duas soluções são incolores. O indicador utilizado foi a fenolftaleína. Este indicador apresenta-se incolor em soluções com pH < 8,0 , levemente rosado em pH entre 8,0 e 9,8 e rosa forte para pH > 9,8. 
Nesta prática o titulado foi o HCl 0,1025 mol/L logo, o indicador fenolftaleína inicialmente apresentou-se incolor, pois a solução se encontrava ácida. Em uma titulação de HCl contra NaOH é recomendado utilizar o HCl como titulado pois a mudança de coloração será de mais fácil percepção. Iniciando a titulação percebeu-se que o local onde a gota caia ficava com uma coloração rosa, porém após agitação a cor da solução permanecia incolor, pois o meio continuava predominantemente ácido. Depois de certo volume escoado a solução adquiriu uma coloração rosa clara, indicando que o meio havia se tornado levemente básico. É importante que a solução não fique com um tom de rosa muito forte, pois isso indica que o meio está com excesso de base. Quanto mais claro o tom de rosa mais perto do ponto de equivalência, que é o ideal.
A coloração rosa é explicada pelo fato da fenolftaleína em meio básico ter seus hidrogênios atraídos pelas hidroxilas da base para formação de água, neste processo os ânions do indicador são liberados conferindo coloração rosa à solução.
Depois de realizada triplicada da titulação foi calculada a concentração da solução de NaOH, tendo como base a reação abaixo:
Como pode ser observado acima 1 mol de NaOH reage com 1 mol de HCl. Assim sendo, calculando o número de mols de HCl que reagiu foi encontrado o número de mols de NaOH que também reagiu.
0,1025 mol ----- 1000 mL
X mol ----- 20 mL
X = 0,002050 mol de HCl 
Tendo 0,002050 mols de HCl reagido o mesmo número de mols de NaOH reagiu. A partir deste dado podemos utilizar a fórmula (C =) para determinar a concentração de NaOH. Como foi realizada 3 titulações, com resultados próximos porém diferentes, foi calculada a concentração de cada um e depois foi feita a média dos valores.
C1 = 0,002050 / 0,02135 = 0,09602
C2 = 0,002050 / 0,02170 = 0,09447
C3 = 0,002050 / 0,02130 = 0,09624
Média das concentrações: = 0,09558 mol/L
Assim foi determinado que a concentração da NaOH é igual a 0,09558 mol/L. O esperado era uma solução de 0,1 mol/L, porém a diferença se deve aos possíveis erros ocorridos no preparo da solução e também o erro de titulação. Quando a solução apresenta-se com coloração rosa claro é porque o meio está levemente básico e não totalmente neutro. Assim sendo, o pontofinal não é igual ao ponto de equivalência o que causa um pequeno erro, chamado erro de titulação. Quanto a preparação os erros podem se dar através da pesagem, da calibração da balança, da perda de analito no momento de diluição, entre outras possibilidades. 
Ao final da prática como as soluções contidas no erlenmeyer já estavam com um pH próximo a 7 elas puderam ser descartadas diretamente na pia. Uma solução quando ácida ou básica deve ser neutralizada antes do descarte, pois esta pode contaminar o ambiente
V – CONCLUSÃO
A partir desta prática pudemos comprovar a importância do uso do indicador em uma titulação, através dele foi possível identificar o ponto final da reação. Essa identificação se deu graças à mudança de coloração que a fenolftaleína apresentou quando a solução se tornou levemente básica. É importante determinar o ponto final, pois este se encontra próximo ao ponto de equivalência, que é quando a reação está em equilíbrio. É nesse ponto de equilíbrio que o NaOH e o HCl se encontram nas proporções estequiométricas da reação. A média do volume necessário de NaOH para neutralizar 20,00 mL da solução de HCl 0,1025 mol/L foi 21,45 mL. O fato dos volumes encontrados não terem sido iguais se deve a erros de medição e/ou mudança do analista. A concentração encontrada foi próxima da prevista que era de 0,1 mol/L. Chegou-se a conclusão que a diferença nos valores de concentração eram decorrentes dos possíveis erros no preparo da solução além do erro de titulação. 
VI – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. ATKINS, P.W.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2001.
2. FELTRE, Ricardo. Química - v.2. 6ed. São Paulo: Moderna, 2004
3. <HTTP://site.ufvjm.edu.br/flavianatavares/files/2013/04/4-Estequiometria-e-Metodos-de-Balanceamento.pdf> Acessado em: 24 set. 2015
4. <HTTP://www.ufjf.br/baccan/files/2011/07/Aula-4-PG-Volumetria-de-Neutraliza%C3%A7%C3%A3o-2S-2011-vers%C3%A3o-alunos.pdf> Acessado em: 24 set. 2015
5. <HTTP://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc09/historia.pdf> Acessado em: 24 set. 2015