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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ RELATÓRIO DE PRÁTICAS EM LABORATÓRIO HENRIQUE CESAR CORREA HAMILKO, LEONARDO PACHECO DE AGUIAR E LEONARDO TEIXEIRA DOS SANTOS CURITIBA 2013 1. INTRODUÇÃO Este documento tem como objetivo descrever os procedimentos experimentais realizados em laboratório no dia 19 de agosto de 2013, e relatar seus resultados. Os experimentos consistiram em coletar dados para a determinação da titulação potenciométrica do ácido HCl por intermédio da medida do seu pH para determinação de sua concentração. O procedimento foi realizado em três etapas. Em um primeiro momento, carregamos uma bureta com a solução de NaOH de concentração 0,1mol/L e em um copo béquer, introduzimos 20ml da amostra do ácido e fomos adicionamos NaOH no copo de béquer verificando a variação de pH até a "variação brusca" do pH. Em seguida, repetimos a primeira etapa, com uma mudança: a "medição" do pH nessa segunda etapa é mais precisa, usando menores quantidades de NaOH por vez e iniciando de um "ponto" mais próximo da mudança brusca para analisá-la melhor. Com os dados chegamos na terceira etapa, onde montamos uma tabela com os valores adquiridos e montamos um gráfico de pH versus volume de NaOH adicionado. O resultado por essa observação experimental não é preciso, então empregamos métodos analíticos - derivando a função do gráfico - para chegar na titulação do ácido precisamente e assim calcular a sua concentração. 2. MATERIAIS E MÉTODOS 2.1. Materiais utilizados Para a realização desse experimento, foram utilizados: 1 suporte de ferro com garras 1 copo de béquer de 50mL Pipeta volumétrica de 20mL Bureta de 25mL Funil pH -metro Frasco lavador Solução de NaOH padronizada (0.1 mol/L) amostra de HCl de concentração desconhecida 2.2. Métodos Esse experimento foi realizado em duas etapas, e foi utilizado o NaOH para neutralização do HCl e construção do gráfico . Na primeira, 20 ml da solução de NaOH de concentração 0,1mol/L foram colocados na bureta. Então foi adicionando de 2 em 2 ml dessa solução num copo de béquer que continha o ácido HCl. Sempre após adicionar o NaOH, era medido o pH da solução com o pH metro e anotava numa tabela, verificando o momento da "variação brusca". Em seguida, lavamos o copo de béquer e o eletrodo do pH-metro (utilizado para a medição do pH) e repetimos a primeira etapa, com uma mudança. a "medição" do pH nessa segunda etapa era de 0,2ml a 0,2ml e a partir do volume próximo ao da mudança brusca, e repetimos até o final da "mudança brusca". 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 3.a Gráficos e Tabelas Por meio dos experimentos realizados na primeira etapa, os seguintes dados foram obtidos: V(mL) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 pH 1,52 1,59 1,58 1,60 1,64 1,72 1,80 1,91 2,07 2,39 4,94 11,44 11,63 Com isso, verificamos que a mudança brusca acontece entre 20ml e 22ml, então a segunda tabela foi montada a partir da segunda etapa do experimento ficando: V(mL) 20,0 20,2 20,4 20,6 20,8 21,0 21,2 21,4 21,6 21,8 22 pH 4,94 10,79 10,93 10,93 11,10 11,17 11,17 11,28 11,34 11,37 11,44 Juntando essas 2 tabelas em uma, construímos o gráfico pH versus Volume: Para encontrar a concentração dependemos do ponto de inflexão, pois nele encontramos a titulação que ocorreu a neutralização, porém é difícil de visualizar no gráfico então encontramos o gráfico da derivada da função. Para encontrar a derivada fazemos : ΔpH/Δv = (pH' - pH'')/(V' - V'') sendo V'' o volume encontrado após o V' e os pHs são os respectivos deles. Assim encontramos o gráfico ΔpH/Δv A margem de erro dele é menor, porém para melhor precisão, usamos a segunda derivada que- para encontrá-la- seguimos o mesmo procedimento, porém usando os valores adquiridos da primeira derivada chegando em(o gráfico apresenta -em vermelho- a 1a derivada junto, para mostrar que o ponto é o mesmo: 3.b Resultados A neutralização ocorre quando adicionamos 21,10mL de NaOH. Com isso podemos calcular a concentração do ácido através de: (MA)(VA) = (MB)(VB) onde M(NaOH) = 0,1mol/L V(NaOH) = 21,10mL V(HCl) = 20mL M (HCl) = queremos descobrir substituindo, temos: 0,1*21,10 = M(HCl) * 20 M(HCl) = 0,1055 mol/L Um outro meio d 3.c Indicadores Ácido-Base A Neutralização do HCl ocorreu quando o pH atingiu 7, alguns exemplos de Indicadores que poderiam ser utilizados para visualizar a neutralização nessa experiência são: Vermelho de fenol (A), Azul de bromotimol e Azolitmina, pois esses tem a suas zonas de transição (valor do pH em que ocorre a passagem de cor) passando pelo ponto ph =7. 4. CONCLUSÃO Por meio dos experimentos realizados, é possível obter as seguintes conclusões: O Volume de NaOH necessário para neutralizar o HCl foi de 21,10mL: A Concentração do ácido HCl era de 0,1055 mol/L: O método experimental nunca substitui o método analítico, pois o analítico apresenta o valor exato e não aproximado. O Ponto de Inflexão é o ponto em que o Volume é igual ao necessário (de NaOH) para neutralizar o HCl O gráfico da derivada apresenta precisamente a quantidade de NaOH necessária para a neutralização do HCl Os indicadores poderiam ser usados para visualizar a neutralização, porém seria necessário indicadores específicos, em que sua zona de transição passasse pelo ponto de neutralização do ácido (que no caso era ph = 7). Alguns indicadores que poderiam ser usados são: Vermelho de fenol (A), Azul de bromotimol e Azolitmina. É importante comentar, também, o fato de um possível erro experimental em V= 4mL pois se constata que seu pH quebra o padrão observado nos outros volumes, pois o pH aumenta conforme a quantidade de NaOH introduzida no Copo de béquer, e não poderia diminuir, como o descrito. 5. REFERÊNCIAS “Arrhenius”, disponível em <http://www.soq.com.br/biografias/arrhenius/>. Acesso em 04/09/2013. REDE, Israel. “Recomendações Para Elaboração De Relatórios” , disponível em <http://pessoal.utfpr.edu.br/israel/arquivos/RELATORIOS.pdf>. Acesso em 04/09/2013. http://www2.iq.usp.br/docente/gutz/Curtipot.html Acesso em 04/09/2013
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