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UNIVERSIDADE DA INTEGRAÇÃO INTERNACIONAL DA LUSOFONIA AFRO- BRASILEIRA INSTITUTO DE ENGENHARIAS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL ENGENHARIA DE ENERGIAS LABORATÓRIO DE QUÍMICA II EXPERIMENTO II SOLUÇÕES – PREPARO E PADRONIZAÇÃO DE UMA BASE E UM ACIDO Aluno: Diego Sousa de Castro e Robna da Costa Ferreira Professor(a): Rita Karolinny Chaves de Lima Semestre: 2017.1 Data da prática: 03/10/2017 e 17/10/2017 Acarape – CE Outubro 2017 Sumário 1- INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 2 2- OBJETIVO ............................................................................................................................ 3 3- MATERIAS E REAGENTES UTILIZADOS ...................................................................... 3 3.1- Materiais Utilizados ........................................................................................................... 3 3.2- Reagentes Utilizados .......................................................................................................... 3 4- PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ................................................................................ 4 4.1- Preparo de 100,00 mL de NaOH 0,1 mol/L ....................................................................... 4 4.2- Padronização de uma solução de NaOH 0,1 mol/L ........................................................... 4 4.3- Preparo de 50,00 mL de HCl 0,1 mol/L ............................................................................. 5 4.4- Padronização de solução de HCl 0,1 mol/L ....................................................................... 5 5- RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................................................... 6 5.1- Primeira parte, preparo e padronização de uma base: ........................................................ 6 5.1- Segunda parte, preparo e padronização de um ácido: ........................................................ 7 6- CONCLUSÃO ...................................................................................................................... 8 7- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................. 8 2 1- INTRODUÇÃO Titulação (ou Volumetria) é uma técnica experimental, muito empregada em análise química quantitativa, para determinar a concentração desconhecida de uma solução ou reagente. O método consiste em reagir completamente um volume conhecido de uma amostra com um volume determinado de um reagente de natureza e concentração conhecida (solução padrão). A substância a qual deseja-se determinar a concentração recebe o nome de analito, enquanto que a substância com a concentração definida recebe o nome de titulante. A solução a ter sua concentração determinada recebe o nome de titulado (Figura 1). Fig.1 - Vidrarias e procedimento para realizar uma titulação Em uma bureta coloca-se a solução de concentração conhecida e sob ela um erlenmeyer contendo a solução de concentração desconhecida, com algumas gotas do indicador (indicador, irá auxiliar na identificação do ponto de viragem ou ponto final da titulação). Abrindo-se a torneira da bureta (de modo que fique um gotejamento constante) e com agitação permanente do erlenmeyer até mudança na coloração do seu conteúdo, anota-se o valor gasto para alteração da cor e calcula-se (através da estequiometria da reação balanceada) o valor da concentração desconhecida do titulado. Preparação de soluções, no que diz respeito a esse item, é visto que podem ser preparados de dois métodos possíveis, tais como método direto e indireto. Método indireto – Utiliza-se como soluto uma substância primária padrão. Este tipo de soluto se caracteriza por: ser de fácil obtenção, purificação, dessecação e conservação; por apresentar impurezas facilmente detectáveis; por não ser higroscópico ou eflorescente; por ser bastante solúvel. Para preparar soluções por este método pesa-se o soluto em balança analítica. O 3 volume é medido em balão volumétrico (volume exato) e como resultado, obtém-se uma solução de concentração perfeitamente conhecida. Exemplo: Na2CO3, Na2C2O4, K2Cr2O7, H2C2O4 Método indireto – Neste método o soluto utilizado não é uma substância padrão primário. Exemplo: NaOH (muito higroscópico). Neste caso o soluto é pesado em balança semi-analítica e dissolvido num volume aproximado. Como resultado obtém-se uma solução de concentração aproximada. Para determinar exatamente a concentração desta solução, devemos utilizar a técnica da padronização. Observação: Por ambos os métodos se obtém as soluções padrão, as quais se caracterizam por serem: estáveis; de concentração constante e perfeitamente conhecida, pois precisão nas medidas, leituras e pesagens é de grande importância, pois erros nestas operações acarretam uma solução cuja concentração não é exata. 2- OBJETIVO Esta prática foi feita com intuito de aprender a fazer titulação, preparação e padronização de uma solução de NaOH 0,1 mol/L utilizando um padrão primário, e o mesmo para uma solução de ácido forte, HCl 0,1 mol/L utilizando um padrão secundário. 3- MATERIAS E REAGENTES UTILIZADOS No que diz respeito a matérias e reagentes utilizados, temos casos diferentes, casos estes que se refere os elementos usados para realização da prática ou do experimento no laboratório, que se encontram listados abaixo: 3.1- Materiais Utilizados 1) Béquer 100 mL 2) Balão volumétrico de 50 mL 3) Pipeta Graduada 4) Balança digital 5) Erlenmeyer 6) Seringa 7) Pipeta volumétrica 3.2- Reagentes Utilizados 1) Água Destilada 2) Solução de NaOH 0,1 mol/L 3) Solução de ácido forte de HCl 0,1 mol/L 4) Fenolftaleína 4 4- PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Na parte do procedimento experimental nesta prática, foram realizados quatro (4) experimentos distintos, tais experimentos são: 4.1- Preparo de 100,00 mL de NaOH 0,1 mol/L Primeiramente calculou-se a massa necessária para se obter 100 mL obteve este valor teórico 0,411g, em seguida pesou-se um béquer de 100 mL sem nada na balança digital e obteve-se um peso de 52,692g, repetiu-se o procedimento, desta vez com NaOH, obteve-se uma massa de 0,412g. Após este procedimento, acrescentou-se água destilada até a marca de 10 mL do béquer, agitou-se cuidadosamente, em movimentos circulares, até a dissolução completa do NaOH. Em seguida transferiu-se o conteúdo do béquer para um balão volumétrico, fez-se sucessivas lavagens no béquer com água destilada de forma a garantir que toda massa de NaOH passa para dentro do balão volumétrico, após este processo, completou-se com água destilada até a aferição do balão e agitou-se e fim de homogeneizar a solução preparada. 4.2- Padronização de uma solução de NaOH 0,1 mol/L Ambientou-se a bureta com a solução de NaOH, em seguida fez-se o preenchimento do mesmo, tirou-se as bolhas e zerou-se o volume. Após todo esse procedimento, pesou-se em um béquer 0,2g de biftalato de potássio previamente seco na estufa onde se obteve 0,212g, transferiu-se para os 2 erlenmeyer, adicionou-se 10 mL de água destilada aos dois recipientes e por último adicionaram-se duas gotas de fenolftaleína a cada erlenmeyer para realização de ensaio de duplicata. Em seguida a esses procedimentos iniciou-se a titulação, deixou-seescoar lentamente o volume de NaOH da bureta para o erlenmeyer preparada com biftalato e fenolftaleína até que ocorresse a mudança de coloração, após a coloração anotou-se o valor do volume gasto para que a padronização atingisse a cor róseo que é de 11 mL da solução de NaOH, repetiu-se o mesmo procedimento por ter dado uma cor róseo mais escuro no processo anterior, nesse novo processo deu um róseo mais claro com 10 mL da solução de NaOH. 5 1ª Tentativa com 11mL 2ª Tentativa com 10mL 4.3- Preparo de 50,00 mL de HCl 0,1 mol/L No final da pratica anterior guardou-se o resto da solução de NaOH num recipiente adequado e rotulado com os nomes, no começo deste procedimento, usou-se esta solução guardada, e calculou-se a massa necessária para preparação de 50 mL de HCL e obteve-se 0,44g, e determinou-se o volume também e obteve- se 0,40 mL, com auxílio de uma pipeta graduada, mediu-se o volume calculado e transferiu-se para um béquer que já contenha uma pequena quantidade de água destilada. Completou-se o volume da solução com água destilada até a marca de aferição do balão, em seguida agitou-se para completar homogeneização. 4.4- Padronização de solução de HCl 0,1 mol/L Ambientou-se a bureta com a solução de NaOH, em seguida fez-se o preenchimento do mesmo, tirou-se as bolhas e zerou-se o volume. Após todo esse procedimento, com o auxílio de uma pipeta volumétrica retirou-se uma alíquota de 10 mL do HCl 0,1 mol/L e transferiu-se para dois erlenmeyers, e em seguida adicionaram-se duas gotas de fenolftaleína. Após todo este processo, iniciou-se a titulação, deixou-se escoar lentamente o NaOH 0,1 mol/L (no erlenmeyer com o HCl), até ocorrer uma mudança de coloração na solução e anotou-se o volume gasto que é de 9 mL, e repetiu-se o mesmo procedimento para o segundo erlenmeyer pôr a coloração do primeiro dar muito róseo, e no segundo procedimento gastou-se 9 mL de novo. 6 5- RESULTADOS E DISCUSSÃO Durante os experimentos, foram obtidas pelos cálculos alguns valores teóricos das massas como também dos volumes dos reagentes que foram utilizados durante todo o processo, tais procedimentos de cálculos serão mostrados a seguir: 5.1- Primeira parte, preparo e padronização de uma base: 𝐶 = 𝑛 𝑣 = 𝑚 𝑀𝑀 ∗ 𝑉 0,1𝑚𝑜𝑙/𝐿 = 𝑚 40𝑔/𝑚𝑜𝑙 ∗ 0,1𝐿 𝑚 = 0,4𝑔 𝑚 = 0,412𝑔 Pureza 97% 100𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 → 97𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 0,4𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝑋 𝑋 = 0,388𝑔 0,4𝑔 − 0,388𝑔 = 0,012𝑔 7 Fator de correção: 𝐹𝑐 = 𝐶𝑜𝑛𝑐. 𝑒𝑛𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝐶𝑜𝑛𝑐. 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎 Primeira titulação: o Volume final contido na bureta, menos o volume inicial: 11mL – 0 = 11mL Segunda titulação: o Volume final contido na bureta, menos o volume inicial: 21mL – 11mL = 10mL 5.1- Segunda parte, preparo e padronização de um ácido: 𝑑 = 1,19𝑔/𝑚𝐿 37% 100𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 → 37𝑔 𝑑𝑒 𝐻𝑐𝑙 𝑝𝑢𝑟𝑜 1,19𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 → 𝑋 𝑋 = 0,44𝑔 𝑑𝑒 𝐻𝑐𝑙 𝐶 = 𝑚/ 𝑀𝑀 ∗ 𝑉 𝐶 = 0,44𝑔 36,5𝑔/𝑚𝑜𝑙 ∗ 0,001𝐿 𝐶 = 12,05𝑚𝑜𝑙/𝐿 𝐶1 ∗ 𝑉1 = 𝐶2 ∗ 𝑉2 0,1𝑚𝑜𝑙/𝐿 ∗ 50𝑚𝐿 = 12,05𝑚𝑜𝑙/𝐿 ∗ 𝑉2 𝑉2 = 0,40𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝐻𝑐𝑙 → 37% Primeira titulação: o Volume final contido na bureta, menos o volume inicial: 9mL – 0mL = 9mL Segunda titulação: o Volume final contido na bureta, menos o volume inicial: 18mL – 9mL = 9mL 8 Observou-se que as soluções – preparo e padronização de uma base e um ácido, apesar de simples, são detalhistas. Não foi possível verificar os mesmos valores com os teóricos, o que depende muito das condições de precisão da balança e as condições externas que podem ter influenciado nos valores obtidos e as respectivas concentrações reais das soluções. Entretanto, acreditamos ter obtido sucesso e atingindo o objetivo esperado. 6- CONCLUSÃO Conclui-se a partir desse experimento que é possível se calcular a concentração de soluções ácidas e básicas, neste caso soluções de ácido clorídrico e hidróxido de sódio utilizando a técnica de titulação, o envolvimento de preparo e padronização de soluções, reações ácido-base, reações de neutralização e a própria titulação, nos deu a oportunidade de realizar o experimento e alcançar o objetivo através da determinação de concentrações com valores muitos aproximados dos teóricos, e vimos que as vezes a coloração demora para vir dependendo da forma e na velocidade de agitação, e por descuido na adição de gostas de fenolftaleína nas soluções preparadas. 7- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Manual De Laboratório de Química Geral II – 2017 http://www.quimicasuprema.com/2015/05/preparacao-e-padronizacao-de- solucoes.html Acessada: 25/10/2017
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