Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Universidade Federal do Pará Instituto de Ciências Exatas e Naturais Procedimento de Titulação Ácido-base Belém/Pará 2017 2 Equipe Luis Eduardo de C. Maciel Felipe Pinheiro da S. Junior Tadeu Barroso Ytalo Cassio Relatório da Aula Nº3 Procedimento de Titulação Ácido-base Relatório da equipe 01 apresentado ao Prof. Dr. Erivan Souza Cruz – Faculdade de Química - do curso de Química Geral e Experimental, turma 02. Belém-PA 2017 3 Sumário Sumário ............................................................................................................... 03 1. Resumo e Objetivo..........................................................................................04 2. Introdução........................................................................................................05 3. Descrição Experimental ............................................................................ 06-08 4. Resultado e Discussão...............................................................................08-09 4.1 Conclusão.....................................................................................09-10 5. Referências bibliográficas ............................................................................ 10 4 1. Resumo Nesse relatório vem mostrar como ocorre e quais os efeitos das reações químicas. Para que reações químicas ocorram, é necessário que as substâncias químicas envolvidas encontrem condições naturais favoráveis, porém, em alguns casos, é necessário que essas condições sejam criadas. Isso é, feitos em indústrias ou em laboratórios quando se quer provocar transformações químicas que não ocorrem no ambiente natural. Em uma reação química, os núcleos dos átomos não sofrem nenhuma alteração e mantêm suas características. O que ocorre é um rearranjo das substâncias por meio de quebra das ligações dos reagentes e formação de novas ligações nos produtos. A fórmulas que regem as reações químicas, mostradas nas equações químicas, indicam quais substâncias estão participando da reação, onde, os valores que vem antes das fórmulas são chamados de coeficiente estequiométrico, e servem para indicar a proporção de moléculas que participam da reação, servindo também para balancear a reação. Nessa aula, foi estudado sobre reatividade das substâncias, com o objetivo de reconhecer se duas ou mais substâncias reagem quando colocadas em contato, bem como os produtos formados na eventual reação. Objetivos: Padronizar as seguintes soluções de ácido clorídrico com tetraborato de sódio (bórax); hidróxido de sódio com ácido clorídrico; hidróxido de sódio com biftalato de potássio; preparar uma solução de concentração molar 0,1 mol/L de biftalato de potássio; praticar o manuseio de vidrarias e aperfeiçoar o conhecimento adquirido em sala. 5 2. Introdução As propriedades de uma solução não dependem apenas dos seus componentes, mas também da proporção entre as quantidades desses componentes, isto é, dependem de sua concentração, que é dada pela razão entre a quantidade de soluto e o volume da solução. A concentração é expressa comumente em mols de soluto por litro de solução. Tal concentração é chamada de molaridade da solução. Quando não se tem o reagente na forma pura, se preparam inicialmente soluções que tenham aproximadamente a molaridade desejada. Depois estas soluções são padronizadas pela titulação contra solução de uma substância pura, com concentração conhecida com exatidão, chamada de padrão primário. Um padrão primário é um composto com pureza suficiente para permitir a preparação de uma solução padrão através da pesagem direta da quantidade da substância, seguida pela diluição em um volume definido de solução. Conhecendo a estequiometria da reação, os volumes das soluções utilizadas e umas das concentrações, é possível determinar a outra concentração. Para isso, a adição do titulante deveria parar quando os reagentes estivessem nas proporções estequiométricas, ou seja, no ponto de equivalência, que geralmente é identificado pela adição de um reagente auxiliar, conhecido como indicador. Depois de a reação entre as substâncias estar praticamente completa, o indicador deve provocar uma modificação visual nítida na solução. O ponto em que isto ocorre é o ponto final da titulação. Numa titulação ideal, o ponto final visível coincidirá com o ponto de equivalência. Para uma titulação ser realizada, as seguintes condições devem ser feitas: Deve ser uma reação simples que possa ser expressa por uma equação química; A substância titulada deve reagir completamente com o reagente, em proporções estequiométricas; A reação deve ser relativamente rápida; No ponto de equivalência deve haver alteração de alguma propriedade física ou química da solução; Deve-se dispor de um indicador que, pela alteração de propriedades físicas, ou seja a cor, possa se definir o ponto final da reação. 6 3. Descrição Materiais Utilizados 2 Erlenmeyers Suporte Universal 1 Bureta 1 Balança Reagentes Utilizados Na2B4O710H2O - Tetraborato de Sódio (Bórax) HCl – Ácido Clorídrico Indicador Azul de Bromotimol Primeiramente foi armazenada 2 amostras de bórax em 2 erlenmeyers, com 0,758g no primeiro e 0,721g no segundo, foi acrescentado uma numeração em cada erlenmeyer para evitar confusões. Feito isto foi acrescentada 150ml de água destilada nas duas amostras e foi agitada a mistura até o bórax se dissolver completamente na água. Imagem 1: Erlenmeyer com solução número 1 de 0,758g Borax com água destilada. Imagem2: Erlenmeyer com solução número 2 de 0,721g Borax com água destilada. Após isto foi adicionado nos dois frascos o indicador azul de bromotimol, no aqual alterou a cor da solução de bórax de incolor para azul. 7 Imagem 3: Solução de Borax já com indicador Azul de Bromotimol, no qual deixou a solução azul. Após isto foi preparado o suporte universal juntamente com a bureta onde se colocou na bureta Ácido Clorídrico (HCl) até atingir a graduação de 25ml (graduação máxima) e então pegamos o erlenmayer número 1 e colocamos no suporte para começar o processo de titulação. Imagem 4: Aparelhagem de Titulação Giramos a válvula e deixamos gotejar o HCl dentro da Solução de Tetraborato de Sódio com o Indicador, assim que as gotas começam a cair a solução vai ficando 8 meio esverdeada e para isso não ocorrer deve-se manter sempre agitando o erlenmayer até que ocorra o tempo de viragem. Com o passar do tempo ocorre a viragem e a solução de azul fica amarela. Repetimos o mesmo processo no erlenmayer número 2. Imagem 5: Solução de Bórax após a titulação no qual apresenta coloração amarela. 4. Resultados e Discussão O objetivo dos cálculos seguintes é descobrir qual o volume de ácido clorídrico necessário para chegarmos ao ponto de equivalência da solução. No caso da atividade em questão o ponto de equivalência é quando o número de equivalência-grama do sal, Tetraborato de sódio, é igual ao número de equivalência-grama do Ácido clorídrico. Para determinamos o volume de ácido utilizamos a seguinte fórmula 𝑉 = 𝑚 𝐸.𝑁 (1)Onde m é a massa da amostra utilizada, E é a equivalência-grama do sal, N é a normalidade do ácido e V é o volume do ácido. Foi realizado o cálculo do volume para duas amostras do sal com diferentes massas. Segundo a ideia do processo de titulação já que temos a concentração de HCl podemos descobrir a de Bórax apenas pingando ácido na solução e observando o seu ponto de viragem, obedecendo a equação: Na2B4O7*10H2O + 2HCl → 2NaCl +4H3BO3 + 5H2O (2) 9 Amostra I: 𝑚1= 0,718 g; E = 190,685 g/mol; N = 1 𝑉1 = 0,718 190,685.1 = 3,77 𝑚𝑙 Amostra II: 𝑚2 = 0,721 g; E = 190,685 g/mol; N = 1 𝑉2 = 0,721 190,685.1 = 3,78 𝑚𝑙 Em laboratório foi feita a medição do volume de ácido para alcançar o ponto de equivalência, utilizando três gotas de azul de bromotimol em cada amostra diluída. O volume para a amostra I foi de 3,4 ml e para a amostra II foi 3,3 ml. Calculamos a normalidade experimental (𝑁𝐸) utilizando (1). Amostra I: 𝑁𝐸1 = 0,718 190,685.0,0034 = 1,1075 Amostra II: 𝑁𝐸2 = 0,721 190,685.0,0033 = 1,1458 Com isso tiramos uma média entre 𝑁𝐸1 e 𝑁𝐸2 para acharmos a correção (f) 𝑓 = 𝑁𝑇 𝑁𝐸1 + 𝑁𝐸2 2 = 1 1,1075 + 1,1458 2 = 0,8876 Na prática, utiliza-se o indicador em uma base, e nessa base é acrescentado um ácido, ou o contrário, adiciona-se o indicador em um ácido e nesse ácido é adicionado uma base. A solução entre bases e ácidos liberam íons H+ e OH-, formando H2O e um sal, fazendo com que a solução atinja um pH neutro por isso é chamada reação de neutralização. Quando a solução trocar de cor significará que o caráter ácido ou básico dela mudou, nesse momento obtemos o volume de reagente que foi adicionado na solução com indicador, o que nos dá condições de calcular sua concentração. 4.1. Conclusão Concluiu-se que em dada solução ácida, titulada com uma solução alcalina, as hidroxilas da solução alcalina combinam-se com os hidrogênios ionizáveis do ácido, 10 aumentando o pH da solução que em determinado momento, atinge o ponto de equivalência, chegando ao final. Então, perante tudo o que foi dito aqui, se pode dizer que foi entendido as relações presente tanto pratica quanto teoricamente. 5. Referências bibliográficas I. Química - A Ciência Central -13ª edição, Lemay Jr.,H. Eugene, Bursten,Bruce E. Brown,Theodore,E, Pearson, 2017. II. Química Geral e as Reações Químicas – Vol 1º, 9ª edição, Kotz, John, Cengage Learning, 2015. III. Experimentos de Química. Em Microescala, com Materiais de Baixo Custo e do Cotidiano – livro apostila, Cruz.Roque, Filho.G.Emilio, 2004 IV. Princípios de Química – Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente, 5ª edição, Atkins, Peter, Jones,Loretta, Bookman, 2011. .
Compartilhar