Curva de Titulação Ácido-Base

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ – UECE
FACULDADE DE EDUCAÇÃO DE CRATEÚS – FAEC
LICENCIATURA EM QUÍMICA.
FRANCISCA ELIANE PAIVA CARVALHO
OLAVO MATEUS RODRIGUES LOPES
JANAYNA DO NASCIMENTO SANTOS
PRISCILA DE SOUSA CUNHA
NADINNY ANTÔNIA OLIVEIRA HANORATO
PRATICA 4: CONSTRUÇÃO DE CURVA DE TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE FORTE.
CRATEÚS – CEARÁ
2017
FRANCISCA ELIANE PAIVA CARVALHO
OLAVO MATEUS RODRIGUES LOPES
JANAYNA DO NASCIMENTO SANTOS
PRISCILA DE SOUSA CUNHA
NADINNY ANTÔNIA OLIVEIRA HANORATO
PRÁTICA 4: CONTRUÇÃO DE CURVA DE TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE FORTE.
Relatório de aula prática apresentado ao curso de Licenciatura em Química da Faculdade de Educação de Crateús da Universidade Estadual do Ceará, como requisito para obtenção de nota na disciplina de Química Analítica I - 2016.2.
Professor Dr. Lacerda Junior.
CRATEÚS – CEARÁ
2015
Introdução
Curvas de titulação, ou também conhecida como, curvas de neutralização é o gráfico do valor de pH versus a porcentagem de ácido neutralizado (ou o número de milímetros de base adicionada). O processo de neutralização pode ser entendido pelo estudo das mudanças de concentração do íon hidrogênio durante a titulação.
No cálculo admite-se que a reação entre o ácido e a base é completa e considera-se a solução resultante como uma mistura do ácido ou da base em excesso e do sal formado, dependendo da localização dos pontos considerados (antes ou depois do ponto de equivalência). Obviamente, no ponto de equivalência o problema se resume no cálculo do pH de uma solução contendo o sal formado pela reação entre o ácido forte e a base forte. Para a titulação de ácido fraco com base forte é necessário saber como o pH solução varia em função do volume do titulante. A partir da curva de titulação é possível saber como o pH da solução varia nas proximidades do ponto de equivalência e, consequentemente, decidir se a titulação é possível ou não. Ela permite também a escolha do indicador mais adequado para a titulação, isto é, aquele que apresenta a viragem menos gradativa e que induz um menor erro de titulação.
Objetivos
Conhecer as técnicas e os cálculos para a preparação e a construção de curva de titulação ácido-base forte.
Materiais e método.
Materiais 
Erlenmeyer de 250 mL (1).
Bureta de 25 mL (1).
Peagâmetro. 
Solução de ácido clorídrico.
Solução de NaOH 01 mol.L-1 .
Solução de fenolftaleína 0,5%.
Método
Inicialmente suspendeu-se a bureta no suporte universal e foi zerado a bureta com NaOH 0,1 mol.L-1. Em seguida foram transferidos 10 mL de solução de HCl 0,1M para erlenmeyer de 250 mL após foi medido o valor do pH. Deu-se então início a titulação da solução de HCl a cada 5 mL de base adicionada e foi medido e anotado o valor do pH. O processo de titulação ocorreu até o momento que ouve uma mudança brusca de pH. Em seguida foi adicionado mais 2 mL e anotado o valor do pH a cada adição da base. 
 
Resultados e Discussões.
A variação do pH em função do volume de HCl (ácido clorídrico) adicionado ao NaOH (Hidróxido de sódio) presente no erlenmeyer, está expressa na tabela abaixo, além das respectivas concentrações de H3O+ e concentrações de OH-. 
	Volume do ácido (mL)
	pH
	pOH
	[H+] mol.L-1
	[OH-] mol.L-1
	0
	11.94
	2.06
	1,14 x 10-12
	8,70 x 10-3
	5
	11.85
	2.15
	1,41 x 10-12
	7,07 x 10-3
	10
	11.72
	2.28
	1,90 x 10-12
	5,24 x 10-3
	15
	11.60
	2.40
	2,51 x 10-12
	3,98 x 10-3
	20
	11.41
	2.59
	3,80 x 10-12
	2,57 x 10-3
	25
	11.34
	2.66
	4,57 x 10-12
	2,18 x 10-3
	30
	11.30
	2.70
	5,01 x 10-12
	1,99 x 10-3
	35
	11.00
	3.00
	1,00 x 10-11
	1,00 x 10-3
	40
	10.77
	3.23
	1,69 x 10-11
	5,88 x 10-4
	45
	9.74
	4.26
	1,81 x 10-10
	5,49 x 10-5
	50
	9.20
	4.80
	6,30 x 10-10
	1,58 x 10-5
	55
	7.95
	6.05
	1,12 x 10-8
	8,91 x 10-7
	60
	5.62
	8.38
	2,39 x 10-6
	4,16 x 10-9
	65
	1.74
	12.26
	1,81 x 10-2
	5,49 x 10-13
	70
	0.98
	13.02
	1,04 x 10-1
	9,54 x 10-14
	75
	0.98
	13.02
	1,04 x 10-1
	9,54 x 10-14
	80
	0.98
	13.02
	1,04 x 10-1
	9,54 x 10-14
	85
	0.98
	13.02
	1,04 x 10-1
	9,54 x 10-14
	90
	0.98
	13.02
	1,04 x 10-1
	9,54 x 10-14
	95
	0.98
	13.02
	1,04 x 10-1
	9,54 x 10-14
	100
	0.98
	13.02
	1,04 x 10-1
	9,54 x 10-14
O pOH é calculado pela seguinte equação.
pOH + pH = 14 
pOH = 14 – pH 
O cálculo das concentrações de H3O+ e OH- dá se pelas equações a seguir:
[H3O+] = 10-pH
[OH-] = 10-pOH
No primeiro momento onde não foi adicionado nenhum ácido á base verifica se que o pH é 11,94 o caracteriza um meio básico, na medida em que é adicionado ácido clorídrico no erlenmeyer que contém a base observa se o decréscimo do valor do pH, a solução torna se mais ácida isto pode ser visualizado de forma clara ao observamos as concentrações de H3O+ e OH-. Na medida em que adicionamos o ácido clorídrico no erlenmeyer, a concentração de H3O+ aumenta enquanto a concentração de OH- diminui. Ao analisar os resultados nota se que até 50 mL de ácido adicionado há uma pequena variação do pH, no entanto nos volumes 55, 60 e 75 observa se uma grande variação no valor do pH, isso ocorre em torno do volume do ácido suficiente para neutralizar toda base, o que caracteriza o ponto de equivalência. O ponto de equivalência na neutralização de um ácido forte e uma base forte é definido em um pH igual a 7, pois como trata se de um ácido e uma base forte, presumi se que todo HCl e NaOH são dissociados e que todo H+ reage com OH- formando água, logo todo H+ e OH- presente na solução é proveniente da auto ionização da água. Neste ponto a concentração de H+ é igual à concentração de OH-. Como todo H+ e OH- é proveniente da água, podemos provar de forma simplificada que o pH da solução é 7, utilizando a equação do equilíbrio iônico da água temos: 
 Kw = [H3O+] x [OH-]
Considerando que [H3O+] = [OH-] temos;
 Kw = [H3O+] 2 como pH= - log [H3O+]
10-14 = [H3O+] 2 pH= 7 
[H3O+] = 10-14
[H3O+] = 1,0 x 10-7 mol.L-1
O ponto de equivalência só pode ser calculado estequiométricamente e não pode ser determinado experimentalmente, o que se determina experimentalmente é ponto final na titulação onde observa se a mudança de coloração da solução. Após o ponto de equivalência o que há no erlenmeyer é uma mistura de ácido clorídrico e o sal cloreto de sódio, isso pode ser provado observando os valores de pH a partir de 60 mL adicionadas de ácido. 
A variação do pH em função do volume de titulante adicionado pode ser claramente observada utilizando um gráfico, este gráfico tem como característica uma curva sigmoide.
 Gráfico 1: Curva de titulação ácido-base forte.
Ao analisar o gráfico, observa se que antes e depois do ponto de equivalência o valor do pH é praticamente constante, no entanto nos pontos próximos ao ponto de equivalência nota se uma ampla variação no valor do pH o que caracteriza a curva de titulação ácido-base como sigmoide. 
Conclusão
Conclui se que em titulação com ácidos e bases de diferentes valores de pH (forte/forte, fraco/forte, ou forte/fraco) dependem de indicadores adequados. Foi um experimento bastante satisfatório devido ao conhecimento adquirido nessa aula prática, que nos leva a aprender novas técnicas que nos beneficiarão no futuro.
Referências
FERNANDES, Suely Nedja. Construção de curva de titulação ácido-base forte. 2014. Disponível em: <https://www.passeidireto.com/arquivo/5120271/8-construindo-uma-curva-de-titulacao-acido-forte-e-base-forte> Acessado em: 02/07/2017. 
SANTANA, Genilson P.. Equilíbrio Químico. Manaus. Publicado pelo autor. 2015. 177 p.. 
VOGEL, Arthur I. . Química Analítica Quantitativa. 5ª edição. São Paulo. Editora, Mestre Jou. 1981. 665 p.