Relatório 7 PREPARO E PADRONIZAÇÃO DE SOLUÇÕES

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UNIVERSIDADE DE RIBEIRÃO PRETO
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL
PREPARO E PADRONIZAÇÃO DE SOLUÇÕES
Prof.ª Dr.ª Maristela Silva Martinez 
Alunos: Gabriel Rodrigues de Godoy – 828459
Pedro Henrique Almeida Castilho – 828172
William Barros Negreiro – 828481
Ycaro dos Santos Della Libera – 828722
Ribeirão Preto
Outubro, 2017 �
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO........................................................................................4
OBJETIVOS............................................................................................6
3. MATERIAIS ............................................................................................6
4. METODOLOGIA......................................................................................6
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO...............................................................8
6. CONCLUSÃO.........................................................................................13
REFERÊNCIAS...........................................................................................13
�
INTRODUÇÃO
As soluções são definidas como misturas homogêneas de duas ou mais substâncias, as quais são moléculas ou íons. Podem envolver sólidos, líquidos ou gases como dispersantes (chamados de solventes – existentes em maior quantidade na solução) e como dispersos (solutos). 
Quanto a proporção soluto/solvente, as soluções podem ser diluídas, concentradas, insaturadas, saturadas ou supersaturadas. Podemos descrever uma solução contendo uma pequena quantidade de soluto como diluída e outra, contendo mais soluto na mesma quantidade de solvente como concentrada. As soluções saturadas onde a quantidade de soluto é igual ao coeficiente de solubilidade (quantidade limite de soluto que pode ser adicionado a um determinado volume de solvente), as soluções insaturadas são as que possuem quantidade de soluto menor que o seu coeficiente de solubilidade e as super-saturadas apresentam a quantidade de soluto maior que o seu coeficiente de solubilidade, sendo estas muito instáveis e de difícil preparo.
A concentração de uma solução deve ser expressa em unidades quantitativas. São usadas as chamadas unidades de concentração que são medidas quantitativas da afinidade de soluto que se dissolve.
A quantidade relativa de uma substância é conhecida como concentração e é expressa em diferentes unidades tais como:
Concentração Comum (C)
Densidade (d)
Concentração em Quantidade de Matéria (C)
Título (T)
Fração Molar
Molaridade (M
Molalidade (m)
Partes por milhão (ppm)
Para a utilização de uma solução comum em análises, é necessária a padronização da solução, ou seja, titulá-la com uma substância considerada padrão (que você sabe a concentração real), para que a partir da relação estequiométrica das duas substâncias, seja possível calcular a concentração real da solução comum preparada.
A titulação é realizada utilizando: 
Titulante: reagente ou solução, cuja concentração é conhecida. 
Titulado: composto ou solução, cuja concentração é desconhecida.
Quando em uma titulação o volume de solução é monitorado (uso de bureta, por exemplo) o procedimento é chamado de volumetria.
A padronização das soluções é feita, utilizando um padrão primário, ou seja, uma substância pura, cristalina, que não se decompõe em condições ambientes, não é higroscópico. Sendo assim esse padrão é dissolvido em um volume de solvente, e pode-se determinar com exatidão sua concentração. 
O Ácido clorídrico, HCl, é um ácido inorgânico forte, sua aparência é de um líquido incolor ou levemente amarelado. Altamente higroscópico, ou seja, absorve água da atmosfera, por isso o frasco deve permanecer bem vedado para não variar a sua concentração. Outro motivo para que o frasco permaneça fechado é que, em altas concentrações, o ácido exala vapores altamente irritantes para os olhos e nariz. Quando se prepara uma solução de Ácido Clorídrico são necessários alguns cuidados, como manipular o ácido na capela, e sempre adicionar o ácido na água, nunca o contrário. 
A soda cáustica (NaOH – hidróxido de sódio) é, nas condições ambiente, um sólido branco bastante higroscópico (absorve a água presente no ar). Caracteriza-se por ser uma base de Arrhenius muito forte, portanto, é utilizada para neutralizar ácidos fortes ou tornar rapidamente alcalino um meio reacional, mesmo em poucas concentrações. É frequentemente utilizada para desobstrução de encanamentos por ser capaz de dissolver gorduras. Entretanto, pelo seu poder corrosivo, é muito perigosa e pode provocar desde vermelhidão (em contato com a pele) até queimaduras graves.
OBJETIVO
O objetivo da prática foi o preparo e padronização de soluções de Ácido Clorídrico (HCl) e Hidróxido de Sódio (NaOH), na concentração de 0,1 mol/L. 
MATERIAIS E REAGENTES
Ácido clorídrico (HCl) P.A;
Água destilada;
Balança semi-analítica;
Balão volumétrico 500 mL;
Bastão de vidro;
Béquer;
Bórax (Na2B4O7·10H2O);
Bureta;
Capela de exaustão;
Erlemayer;
Frascos;
Hidróxido de Sódio (NaOH) P.A;
Pisseta;
Pipeta graduada;
Verde de Bromocresol; 
METODOLOGIA
Preparo de Solução de NaOH 0,1 mol/L
Realizou-se os cálculos para determinar a massa necessária de NaOH para o preparo da solução;
Em uma balança semi–analítica, pesou-se 2 g de NaOH;
Transferiu-se o sólido para um balão volumétrico de 500 mL;
Adicionou-se quantidade de água destilada, suficiente para diluir todo o sólido;
Aferiu-se o menisco do balão; 
Envasou-se e etiquetou-se a solução em um frasco de plástico.
Preparo de Solução de HCl 0,1 mol/L
Realizou-se os cálculos para determinar o volume necessário de HCl para o preparo da solução;
Na capela, com auxílio de uma pipeta graduada, mediu-se 4,2 mL de HCl;
Em um balão volumétrico de 500 mL, que já possuía certa quantidade de água, adicionou-se o HCl com muito cuidado;
Aferiu-se o menisco do balão; 
Envasou-se e etiquetou-se a solução em um frasco âmbar.
Padronização da solução de HCl 
Pesou-se entre 0,2 a 0,3 g de Bórax (Na2B4O7·10H2O);
Adicionou-se o Bórax em um erlenmayer;
Adicionou-se água destilada afim de diluir todo o Bórax;
Pingou-se 3 gotas do indicador Verde de Bromocresol no erlenmayer;
Adicionou-se HCl na bureta;
Titulou-se até o ponto de viragem de azul para verde. 
Padronização da solução de NaOH
Com auxílio de uma pipeta graduada, mediu-se 10 mL da solução de Hidróxido de Sódio (NaOH);
Adicionou-se o medido em um erlenmayer;
Pingou-se 3 gotas do indicador Verde de Bromocresol no erlenmayer;
Adicionou-se HCl na bureta;
Titulou-se até o ponto de viragem de azul para verde. 
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Preparo de 500 mL de uma solução 0,1 mol/L de Hidróxido de Sódio (NaOH).
Dados:
(Pm) Peso molecular: 40g/mol;
(M) Molaridade: 0,1 mol/L;
(V) Volume: 0,5L;
(m) Massa?
Para a realização do cálculo do preparo da solução, utilizou-se a seguinte equação:
M=m/Pm*V
0,1 mol/L = m/40g/mol*0,5L
m= 2g
Preparo de 500 mL de uma solução 0,1 mol/L de Ácido Clorídrico (HCl).
Dados:
(Pm) Peso molecular: 36,5g/mol;
(M) Molaridade: 0,1 mol/L;
(V) Volume: 0,5L;
(d) Densidade: 1,18g/mL;
(m) Massa?
Para a realização do cálculo do preparo da solução, utilizou-se a seguinte equação:
M=m/Pm*V
0,1 mol/L = m/36,5g/mol*0,5L
m= 1,825g
Após encontrar a massa necessária, observou-se no rótulo do frasco do Ácido Clorídrico a porcentagem (m/m) do ácido na mistura, e assim encontrou-se a quantidade de gramas na solução:
37 g/HCl ----------------( 100g solução
1,825 g/HCl ------------( X
X= 4,93 g de solução
Encontrando-se a quantidade de gramas na solução, obteve-se o volume pela equação da densidade:
d=m/V
1,18g/mL = 4,93g/V
V=4,2 mL
Padronização da Solução de HCl
Para a padronização foi necessário a pesagem de 0,2 a 0,3 g de Bórax,a massa pesada, os volumes obtidos e os cálculos são apresentados abaixo: 
m1= 0,285 g
v1= 15,3 mL
A equação para determinação do número de mols do Bórax é apresentada abaixo: 
n = massa(m)/peso molecular(PM)
nBórax = 0,285g/381,37 g 
nBórax = 7,4731*10-4 mols
Abaixo é apresentada a reação ocorrida na titulação:
Na2B4O7*10H2O(bórax) + 2 HCl ( 2 NaCl + 4 H3BO3 + 5 H2O
Analisando a reação acima afirma-se que 1 mol de Bórax, neutraliza 2 mols de Ácido Clorídrico. A partir dessa afirmação é possível obter o número de mols de Ácido clorídrico. 
1 mol de Bórax ( 2 mols de HCl
7,4731*10-4 mols ( X mols de HCl 
X = 1,4946*10-3 mols de HCl 
O valor de 1,4946*10-3 mols de HCl está para 15,3 mL, determinou-se o valor para 1000 mL.
1,4946*10-3 mols de HCl ( 15,3 mL
X ( 1000 mL 
X = 0, 098 mol /L
A partir do resultado obtido calculou-se o fator:
f = valor real/valor teórico
f = 0,098/0,1 = 0,98 
m2= 0,282 g
v2= 14,7 mL
nBórax = 0,282g/381,37 g 
nBórax = 7,3944*10-4 mols
1 mol de Bórax ( 2 mols de HCl
7,3944*10-4 mols ( X mols de HCl 
X = 1,4789*10-3 mols de HCl 
O valor de 1,4789*10-3 mols de HCl está para 14,7 mL, determinou-se o valor para 1000 mL.
1,4789*10-3 mols de HCl ( 14,7 mL
X ( 1000 mL
X = 0, 1006 mol /L
A partir do resultado obtido calculou-se o fator:
f = valor real/valor teórico
f = 0,1006/0,1 = 1,006
m3= 0,217 g
v3= 11,3 mL
nBórax = 0,217g/381,37 g 
nBórax = 5,6900*10-4 mols
1 mol de Bórax ( 2 mols de HCl
5,6900*10-4 mols ( X mols de HCl 
X = 1,1380*10-3 mols de HCl 
O valor de 1,1380*10-3 mols de HCl está para 11,3 mL, determinou-se o valor para 1000 mL.
1,1380*10-3 mols de HCl ( 11,3 mL
X ( 1000 mL
X = 0, 1007 mol /L
A partir do resultado obtido calculou-se o fator:
f = valor real/valor teórico
f = 0,1007/0,1 = 1,007
m4= 0,263 g
v4= 14,2 mL
nBórax = 0,263g/381,37 g 
nBórax = 6,8962*10-4 mols
1 mol de Bórax ( 2 mols de HCl
6,8962*10-4 mols ( X mols de HCl 
X = 1,3792*10-3 mols de HCl 
O valor de 1,3792*10-3 mols de HCl está para 14,2 mL, determinou-se o valor para 1000 mL.
1,3792*10-3 mols de HCl ( 14,2 mL
X ( 1000 mL
X = 0, 097 mol /L
A partir do resultado obtido calculou-se o fator:
f = valor real/valor teórico
f = 0,097/0,1 = 0,97
Após a obtenção dos resultados, calculou-se a média dos fatores:
Média = 0,98+1,006+1,007+0,97/4
Média = 0,991
A partir dos resultados obtidos experimentalmente, afirma-se que os valores obtidos estão bem próximos do real. Entre os erros que podem ter influenciado, destacam-se: pesagem incorreta do Bórax, aferição do menisco da bureta, ponto de parada da titulação, leitura do menisco pós titulação, entre outros. 
Na padronização foi utilizado o Bórax como padrão primário, pois ele se encaixa nos parâmetros: sólido, cristalino, estável nas condições ambientes, não absorve umidade, não reage com luz, CO2, O2, peso molecular elevado. 
O ácido clorídrico é um gás, devido a isso não se encaixa nos parâmetros que definem um padrão primário. 
Padronização da Solução de NaOH
A reação da padronização do Hidróxido de Sódio é apresentada abaixo:
HCl + NaOH ( NaCl + H2O
De acordo com a reação, 1 mol de ácido clorídrico, neutraliza 1 mol de hidróxido de Sódio. 
Os volumes utilizados na titulação são apresentados abaixo:
V1=9,9 mL
V2=10 mL
V3=10 mL
Após a obtenção do volume, calculou-se a média dos volumes.
Média = 9,99mL+10mL+10Ml/3
Média=9,97 mL
Após a obtenção do volume calculou-se o valor do fator:
(M(HCl) * f(HCl)) - média dos volumes da titulação = volume medido de NaOH* f(NaOH)* M(NaOH)
(0,1 * 0,991) - 9,97=10.f.0,1 
f=0,988
A concentração verdadeira da solução é obtida multiplicando-se o valor do fator por 0,1.
Concentração verdadeira = 0,0988 mol/L
Analisando o valor obtido pode se dizer que o mesmo é preciso, pois se aproxima do real. Entre os erros que podem ter influenciado encontra-se: pipetam incorreta da base, aferição da bureta, verificação do ponto de viragem, leitura do menisco, etc. 
CONCLUSÃO
De acordo com os resultados obtidos, conclui-se que foi possível determinar com êxito as concentrações da solução de ácido clorídrico e hidróxido de Sódio. Vale ressaltar que os cuidados na pesagem, pipetagem, aferição da bureta, verificação do ponto de viragem, entre outros, são fundamentais para a obtenção de bons resultados. 
REFERÊNCIAS
DUTRA, Nathalia de Lima. Concentração de soluções. Disponível em: <http://educacao.globo.com/quimica/assunto/solucoes/concentracao-de-solucoes.html>. Acesso em: 28 out. 2017.
CAMPOS, Shirley. Sodá Caustica. Disponível em: <http://www.drashirleydecampos.com.br/noticias/330>. Acesso em: 28 out. 2017.
DESCONHECIDO. Ácido Clorídrico. Disponível em: <https://www.infopedia.pt/$acido-cloridrico>. Acesso em: 28 out. 2017.
DESCONHECIDO. Armazenamento correto de ácidos e bases. Disponível em: <http://agq-old.educacao.ws/index.php?&ds=1&acao=quimica/ms2&i=2&id=596>. Acesso em: 28 out. 2017.
Preparação e padronização de soluções. Disponível em: <http://www.quimicasuprema.com/2015/05/preparacao-e-padronizacao-de-solucoes.html>. Acesso em: 11 nov. 2017.