preparo e padronização HCl

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO
ESCOLA DE MINAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
Professora: Cristiane Martins
PREPARO E PADRONIZAÇÃO DE SOLUÇÃO DE HCl
Ouro Preto
10 de abril de 2015
Introdução
A química em soluções e amplamente utilizada nas mais diversas áreas. Nesse sentido o conhecimento sobre o preparo de soluções tem fundamental importância tendo em vista que grande parte das reações realmente ocorre em solução aquosa e não aquosa. Uma solução é uma mistura homogênea de uma ou mais substâncias que podem ser iônicas ou moleculares. A substância em maior quantidade é o solvente. As outras substâncias são chamadas de solutos. 
A titulação e o método pelo qual se determina uma quantidade desconhecida de uma substância particular, mediante a adição de um reativo-padrão que reage com ela em proporção definida e conhecida. A adição de um reativo-padrão (um reativo de concentração conhecida e frequentemente designado como reativo-titulado) se regula e se mede de alguma maneira, requerendo-se um método de indicação para saber quando a quantidade do reativo normal juntado é precisamente a suficiente para reagir quantitativamente com a substância que se determina. Por conseguinte, conhecendo a proporção em que reagem as substâncias e tendo determinado a quantidade de uma substância (o reativo titulado) necessária para reagir nesta proporção, pode-se calcular facilmente a quantidade desconhecida de substância presente no frasco da reação. [1]
Objetivos
Preparar uma solução de HCl, compreendendo a importância das medidas corretas dessas substâncias, efetuando cálculos adequados para, no fim da prática, se obter o resultado desejado.
Calcular massas e/ou volumes necessários para o preparo de 100,00 mL de solução.
• Dominar a técnica de titulação.
Procedimentos
Materiais utilizados:
-Água Destilada;
-Balão Volumétrico;
-Béquer;
-HCl;
-Pipeta volumétrica;
-Frasco de Erlenmeyer de 250,0 mL;
-Solução indicadora Fenolftaleína (C20H14O4);
-Bureta;
-Bastão de vidro;
-Balança analítica;
3.1 Preparo da Solução de HCl
Antes de começar a parte prática, determinou-se o volume de HCl necessário para o preparo de 100,00 mL da solução com a concentração de 0,1mol/L. Ao fazer os cálculos, com algumas informações já disponíveis no rótulo, obteve-se o volume de 0,828mL de HCL (os cálculos serão detalhados posteriormente).
Ao concluir os cálculos, colocou-se uma pequena quantidade de água destilada no balão volumétrico e levou-se para a capela para adicionar o volume de ácido clorídrico calculado. A adição do ácido clorídrico foi feita com o auxílio de uma pêra e uma pipeta. A adição do ácido à água deve seguir rigorosamente esta ordem, pois a adição de água ao ácido pode desencadear uma reação violenta e perigosa.
Em seguida, completou-se o volume com água destilada até a marca de aferição do balão volumétrico com HCl e o misturou com um bastão de vidro até obter-se uma solução. Feita a solução, esta foi transferida para um béquer de 100,00mL quantitativamente.
3.1 Padronização de Solução
Utilizando-se de uma pipeta volumétrica, pipetou-se 10,0mL da solução de ácido clorídrico. Transferiu-se este volume para um frasco erlenmeyer de 250mL de capacidade e acrescentou-se quatro gotas da solução indicadora fenolftaleína.
Posteriormente, acrescentou-se ao erlenmeyer uma quantidade de água destilada suficiente para 50,0mL e preencheu-se a bureta com a solução de hidróxido de sódio, atentando-se para o manuseio correto do equipamento.
A titulação foi feita adicionando-se lentamente a solução de NaOH à solução de ácido clorídrico do erlenmeyer, até o aparecimento de uma coloração rósea clara.
Observando a bureta, anotou-se o volume da solução titulante gasta e repetiram-se mais duas vezes todos os procedimentos de padronização anteriores, obtendo-se no final três titulações.
 O volume final de titulante foi calculado pela média aritmética obtida nas três titulações, determinando assim, a concentração correta da solução de ácido clorídrico preparada anteriormente (cálculos demonstrados a seguir).
Após estes procedimentos, calculou-se a concentração correta da solução de ácido clorídrico preparada, utilizando as fórmulas fornecidas.
Cálculos e Discussões
4.1 Para o preparo da solução de NaOH
Para calcular o volume de HCl para preparar 100,00mL dessa solução, foram usados os seguintes dados:
- Densidade: 1,19 Kg/L
 - Concentração(%mm): 37% (quantidade de solução em 100g de solução)
 - Massa Molar 36,46g
 C =
1000 mL Sol. → 0,1mol 
100 mL Sol. → x 
 x = 0,001 mol de HCl 
1 mol de HCl → 36,46g 
0,001 mol de HCl → y
 y = 0,365 g
0,365g de HCl → 37% 
 z → 100% 
 z = 0,986g de HCl	
				 
 logo,
1mL HCl → 1,19g
w → 0,986g
 w = 0,828mL 
w é o Volume de HCl para preparar 100,00mL de solução.
	
Cálculo da Padronização da Solução
Os volumes encontrados foram:
V1 = 9,5 mL
V2 = 9,4 mL
V3 = 9,5 mL
O volume final foi: = 9,5 mL
Determinou-se a concentração de HCl através das seguintes fórmulas e cálculos:
	
NaOH + HCl → NaCl + H2O
nHCl = nNaOH
CHCl x VHCl = CNaOH x VNaOH
CHCl = CNaOH x VNaOH
 VHCl
CHCl = = 0,94 mol/L
Conclusão
Ao fazer esse trabalho, percebemos a importância dos cálculos das medidas mais exatas possíveis para se realizar qualquer tipo de experimento, uma vez que com as medidas diferentes os resultados serão diferentes. Compreendemos os conceitos introdutórios do preparo de soluções, tendo assim alcançado o objetivo.
 Pudemos perceber, durante o experimento de padronização a mudança de coloração das soluções, mostrando a alteração no seu nível de pH. Pudemos, também, perceber a importância de se realizar as medidas de volumes e pesagens com eficiência, pois o nosso objetivo era de preparar soluções a 0,1 mol e na realidade preparamos soluções a 0,94. Com um erro de menos de 1% na preparação das soluções, pode-se dizer que o experimento foi bem sucedido.
Referências
[1] UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA, Centro de Ciências Exatas e da Natureza. Apostila de Química Básica Experimental. Disponível em: http://quimica.ufpb.br/monitoria/Disciplinas/quimica_basica/APOSTILA-QUIMBASEXP.pdf Acesso em 25 mar 2015.
Exercícios
5.1 a) 168g – 1mol 1008g – 1L 
 X – 6mols x = 1008g. X – 0,4L x = 403,2g. 
 b) 1mol – 556g 139g – 1L
 0,25mol – x = 139g. x – 0,25 x = 34,75g. 
5.2) 1mol – 169,8g 
 x – 16,98g x = 0,1mol 
0,1mol em 100ml + 400ml = 0,1mol em 500ml. C = 0,2m 
5.3) A padronização de uma solução tem por finalidade determinar a concentração real de um soluto em uma solução. Conhecer a concentração real é importante quando a solução será utilizada para fins quantitativos, ou seja, ela será usada para análises quantitativas como, por exemplo, em titulações. A padronização, também chamada de fatoração, é feita por comparação com outra solução padronizada ou por titulação ou comparação com um padrão primário. 
5.4) Uma substância que se usa como referência para o estudo de outras, já que sabe-se quase tudo sobre ela. Características principais: grau de pureza superior a 99,95% de fácil secagem, estável tanto em solução como no estado sólido
e não reage com a luz.
5.5) AgNO3 + KCl → KNO3 + AgCl
1mol- 170 g ---74,5g
 x ------- 0,785g x = 1,79g --- = 0,4 mol/L
5.6) 0,108 – 1000ml 0,004mol KOH – xg
 X – 45,3ml x = 0,004mol HCl 1mol KOH – 56g x = 0,224g KOH.
5.7) n = m/MM
 n = 0,4215/122,1 = 0,0034 mols de NaOH. 
 C = n/v 
 C = 0,0034/0,0247 = 0,139mol/L de NaOH.