Aula 13 - Titulação de ácidos e bases fracas

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UNIVERSIDADE FEDERAL UBERLÂNDIA
CAMPUS DE PATOS DE MINAS 
ENGENHARIA DE ALIMENTOS / BIOTECNOLOGIA
QUÍMICA ANALÍTICA
Prof. Dra. DJENAINE DE SOUZA
1. Perfil para curvas de titulação ácido-base
2. Cálculos em curvas de titulação de ácidos e bases fracos
3. Composição das soluções durante as titulações ácido-base
4. Curvas de titulação para sistemas complexos de ácidos e bases
4.1. Sistemas polipróticos
4.2. pH de sais anfipróticos
4.3. Titulação de sistemas polipróticos
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1 – Perfil para curvas de titulação ácido-base
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2 - Cálculos em uma curva de titulação de ácidos e bases fracos
1 – A primeira etapa é escrever a reação química entre o 
TITULANTE e o TITULADO, sendo que uma das espécies é fraca.
2 – Determinar o volume de TITULANTE necessário para atingir o 
ponto de equivalência.
NO PONTO DE EQUIVALÊNCIA O NÚMERO DE MOLES DE TITULANTE 
ADICIONADO É SUFICIENTE PARA REAGIR 
ESTEQUIOMETRICAMENTE COM TODO O TITULADO.
número de moles de TITULANTE = número de moles de TITULADO
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3 – Calcular o pH inicial 
Só tem TITULADO presente.
4 – Calcular o pH a cada adição de TITULANTE antes do ponto de 
equivalência 
Tem a presença de TITULADO que ainda não reagiu com o 
titulante e o produto da reação entre titulante e titulado.
No início, a solução contém somente um ácido fraco
ou uma base fraca, e o pH é calculado a partir da
concentração do soluto e sua constante de dissociação.
Após a adição de vários incrementos de titulante, a
solução consiste em uma série de tampões. O pH de cada tampão
pode ser calculado da concentração analítica da base ou do ácido
conjugados e a concentração residual do ácido ou da base fracos.
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5 – Calcular o pH no ponto de equivalência 
Tem apenas o produto da reação.
número de moles de TITULANTE = número de moles de TITULADO
No ponto de equivalência, a solução possui apenas o conjugado do ácido ou
da base fracos que estão sendo tituladas (isto é, um sal), e o pH é
calculado a partir da concentração desse produto.
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6 – Calcular o pH após o ponto de equivalência
Tem excesso de TITULANTE. Após o ponto de 
equivalência todo o titulado foi consumido. Tem o produto da 
reação e excesso de titulante.
Após o ponto de equivalência, o excesso de titulante ácido ou
básico fortes reprime o caráter ácido ou alcalino do produto
da reação em tal extensão que o pH é controlado em grande
parte pela concentração do excesso do titulante.
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Exercício 1: Gerar uma curva para a titulação de 50,00 mL de ácido acético 
0,1000 mol L–1 com hidróxido de sódio 0,1000 mol L–1.
pH Inicial
Primeiro, devemos calcular o pH de uma solução 0,1000 mol L-1 de HAc
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pH Após a Adição de 5,00 mL de Reagente
Foi produzida, agora, uma solução tampão que consiste em NaAc e HAc. 
As concentrações analíticas dos dois constituintes são:
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pH Após a Adição de 25,00 mL de Reagente
Como no cálculo anterior, as concentrações analíticas dos dois 
constituintes são:
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pH no Ponto de Equivalência
No ponto de equivalência, todo o ácido acético foi convertido em acetato 
de sódio. Portanto, a solução é similar àquela formada pela dissolução do 
sal em água e o cálculo de pH é idêntico ao para uma base fraca.
Note que o pH no ponto de equivalência dessa titulação é
maior que 7. A solução é alcalina.
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pH Após a Adição de 50,01 mL de Base
Após a adição de 50,01 mL de NaOH, o excesso de base e o íon
acetato são fontes de íons hidróxido.
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Exercício 1: Gerar uma curva para a titulação de 50,00 mL de uma solução 
de MES 0,02 mol L–1 com hidróxido de sódio 0,1000 mol L–1.
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Exercício 3: Gerar uma curva para a titulação de 25,00 mL de piridina 
0,0836 mol L–1 com HCl 0,106 mol L–1.
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Determinação de valores de pK para os Aminoácidos
O grupo amina se comporta como uma base, enquanto o grupo carboxílico atua como um
ácido. Em solução aquosa, o aminoácido é uma molécula internamente ionizada, ou
“zwitterion”, na qual o grupo amina adquire um próton e se torna positivamente
carregado, ao passo que o grupo carboxílico, tendo perdido um próton, torna-se
negativamente carregado.
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Estamos freqüentemente interessados nas alterações na composição que
ocorrem enquanto uma solução de um ácido ou de uma base fraca está sendo
titulada. Essas alterações podem ser visualizadas pelo gráfico da
concentração relativa de equilíbrio αααα0 do ácido fraco, bem como da
concentração relativa de equilíbrio da base conjugada αααα1, em função do pH da
solução.
3 – Composição das soluções durante a titulação
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Localizando os Pontos Finais de Titulação a Partir de Medidas de pH
A curva de titulação para a
titulação de 50,00 mL de
um ácido fraco 0,1000 mol
L-1 (Ka 1,0 10-5) com
NaOH 0,1000 mol L-1
O gráfico de Gran é um método alternativo para a localização do ponto final 
em uma titulação.
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4 - Curvas de Titulação para Sistemas Ácido/Base Complexos
O pH do sangue humano está dentro da faixa de 7,35 a 7,45,
principalmente devido ao sistema tampão ácido carbônico/bicarbonato.
Muitas espécies com dois ou mais grupos funcionais ácidos ou básicos
são encontradas em química analítica. Geralmente, os dois grupos
diferem na sua força e, como consequência, exibem dois ou mais
pontos finais na titulação de neutralização.
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O pH de sistemas polifuncionais, como o ácido fosfórico ou carbonato de
sódio, pode ser calculado rigorosamente pelo uso da abordagem sistemática
de problemas de multiequilíbrios.
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Aminoácidos são POLIPRÓTICOS
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Ponto isoeletrônico ou pH isoeletrônico
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