2º RELATÓRIO ácidos e bases

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ – MACAÉ
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA
Relatório experimental de Química Analítica Qualitativa: Funções químicas titulação Ácido-Base
 
 
Macaé, abril de 2018.
1 - Introdução: 
2 –Objetivos:
Realizar reações de neutralização de maneiras físicas diferentes, assim como utilizar indicadores ácido-base diferentes para análise de cada componente utilizado na prática. Analisar diferentes estados após a reação de neutralização, assim como realizar titulação ácido-base para mostra de ponto de viragem e cálculo de molaridade experimental do ácido.
3 - Reagentes utilizados:
Solução de hidróxido de sódio 6M;
Solução de hidróxido de sódio 1M;
Água destilada;
Solução de Ácido clorídrico 6M;
Papel tornassol;
Solução de fenolftaleína 1%;
Cloreto de Sódio;
Cloreto de amônio;
Carbonato de sódio;
Solução de alaranjado de metila 1%
4–Equipamentos e vidrarias utilizadas:
3 tubos de ensaio de 15 ml, 
Estante para tubos de ensaio, 
Pipeta de 5 ml, 
Pêra de sucção,
Becher de 50 ml, 
Conta gotas, 
Espátula, 
Bureta de 25 ml, 
3 Erlenmeyer de 250 ml, 
Suporte universal e garras.
5 - Procedimentos Experimentais:
5.1 Neutralização
	Enumerou-se três tubos de ensaio. No primeiro tubo de ensaio foi transferido o volume de 5 mL de solução de NaOH 6 M, no segundo tubo foi transferido 5 mL de água destilada e no terceiro tubo de ensaio foi transferido 5 Ml de solução de HCl 6 M. A cada tubo foi acrescentado um pedaço de papel de tornassol com o objetivo de se identificar o pH das soluções. Observou-se e anotou-se o que ocorreu.
	Após a medição de pH com o papel de tornassol, foi adicionada em cada tubo de ensaio 1 mL de solução indicadora de fenolftaleína 1 %. Observou-se as mudanças de cores. Após a observação, as soluções dos três tubos de ensaio foram misturadas em um Becker a reação ocorrida foi descrita.
5.2Hidrólise
	Três tubos de ensaio foram identificados como A, B e C e em cada tubo foi adicionada 10 mL de água destilada. No tubo A também foi acrescentado cerca de 1 grama de NaCl, no tubo B foi acrescentado cerca de 1 grama de NH4Cl e no tubo C foi acrescentado cerca de 0,5 grama de Na2CO3.
	Verificou-se por meio de um indicador se as soluções eram ácidas básicas ou neutras. Observou-se as mudanças físico-químicas e reações ocorridas.
5.3Titulação ácido-base
	Montou-se o esquema de titulação (ver em resultados) e titulou-se 25 de uma solução de HCl de concentração desconhecida com uma solução de NaOH 1M. Foram utilizados três indicadores diferentes para se observar os diferentes pontos de viragem. A titulação foi feita em triplicata e os volumes gastos de NaOH foram observados.	
	
6. Resultados e discussões
6.1 Neutralização
	No tubo de ensaio 1 o pH medido com o papel de tornassol indicou o pH 13 indicando que a solução era básica, ao se adicionar o indicador fenolftaleína a solução mudou a coloração para rosa forte e não houve mudança de temperatura nas paredes do tubo de ensaio. No tubo 2 o pH indicado pelo papel de tornassol foi 6, demonstrando que a solução tinha característica ácida e ao se adicionar o indicador fenolftaleína a solução ficou levemente turva e não houve aquecimento ou resfriamento do tubo de ensaio. No terceiro tubo de ensaio o pH identificado pelo papel de tornassol foi 1,sendo ácida, e ao ser adicionado 1 mL de fenolftaleína a este tubo de ensaio observou-se nitidamente a separação de fases e na interface formou-se um “anel branco”. Não houve aquecimento ou resfriamento nas paredes do tubo.
	Quando as três soluções foram misturadas em um Becker observou-se um aquecimento nas paredes do becker e a mistura apresentou uma coloração rosa forte.
	A reação que ocorreu ao se misturas as três soluções foi:
	Ocorreu a reação de neutralização com a formação do sal NaCl e água, essa reação apresentou aquecimento porque é uma reação exotérmica, ou seja, ocorre a liberação de calor durante a reação química.
6.2 Hidrólise
	No tubo de ensaio A o pH indicado através do papel de tornassol foi de 7 demostrando que a solução era básica e ao se adicionar o indicador fenolftaleína houve a separação de fases e uma das fases ficou leitosa e era menos densa do que a fase transparente, não houve alteração de temperatura, os mesmos resultados foram observados para o tubo de ensaio B.
	No tubo de ensaio C o pH identificado com o papel de tornassol foi 10, indicando que a solução tinha caráter básico e este caráter foi confirmado com a adição do indicador fenolftaleína, pois com a adição da fenolftaleína a solução mudou a coloração para rosa forte.
	Ao se misturar as três soluções não foi observada separação de fase e a colocação rosa permaneceu.
6.3Titulação ácido-base
	A titulação foi realizada com três indicadores diferentes e conforme o esquema abaixo. Três elermeyer foram identificados como A, B e C.
	No elermeyer A, foi titulado 25 mL da solução de HCl de concentração desconhecida utilizando-se o indicador vermelho de metila 1%. Antes da titulação a coloração da solução era rosa claro e após a titulação a solução apresentou coloração amarelo. O volume gasto da solução de NaOH foi de 0,7 mL.
	No elermeyer B, os 25 mL da solução de HCl a ser identificada a concentração foram titulados com o indicador alaranjado de metila 1%, antes da titulação a solução apresentava coloração laranja claro e após a titulação a coloração ficou laranja forte. O volume gasto da solução de NaOH foi de 0,6 mL.
	No elermeyer C foi utilizado como indicador a fenolftaleína. A solução permanecia incolor após a adição do indicador e após a titulação foi alterada para rosa claro. O volume gasto de NaOH foi de 0,7 mL.
Cálculo para se determinar a concentração da solução de HCl:
Volume gasto de NaOH nas titulações:
1º - 0,7 mL
2º - 0,6 mL
3º - 0,7 mL
Média do volume: 0,7 + 0,6 + 0,7 / 3 = 0,67 mL
Concentração da solução de NaOH = 1 M
1 mol de NaOH --------------------- 1 litro de solução
X mol --------------------------------0,00067 litro de solução 
X = 0,00067 mol de NaOH
De acordo com a reação estequiométrica abaixo, 1 mol de HCl reage com 1 mol deNaOH:
1 mol de NaOH ----------------------------1 mol de HCl
0,00067 mol de NaOH --------------------0,00067 mol de HCl
Então:
0,00067 mol de HCl -------------------0,025 litro de solução
X mol ------------------------------------ 1 litro de solução
X = 0,027 mol de HCl em 1 litro de solução.
Concentração da solução de HCl é de 0,027 M.
		
7 - Conclusão:
	Nas reações de neutralização e hidrólise determinou-se os índices de pH, mostrando quais soluções se eram ácidas,básicas ou neutras e ao adicionar o indicador fenolftaleína foi possível observar nas reações ocorridas algumas mudanças no aspecto físico das soluções. E na titulação foram usados três indicadores diferentes e nota-se que o volume gasto para titular foi praticamente o mesmo; e assim foi determinado a concentração do ácido clorídrico de forma satisfatória.
	Com isso foi possível observar as diferenças causadas com o uso do indicador nas reações de neutralização e hidrólise; e através da titulação é possível determinar a concentração molar de uma solução, tendo conhecimento da molaridade e do volume gasto do titulante.
	
8 - Questionário:
Como é o critério de utilização de indicador?
O indicador deverá ser escolhido de acordo com o modo que o ponto de viragem (ponto final) e o ponto de equivalência sejam o menor possível para que seja reduzido o erro de titulação que é a diferença entre esses dois pontos.
Quais os tipos de titulação ácido/base? Explique cada uma delas através de reações.
Titulação por acidimetria: consiste na titulação de bases livres ou as formadas através da hidrolise de sais de ácidos fracos por um ácido padrão.
Exemplo: titulação de ácido acético com hidróxido de sódio:
Antes da adição do titulante:
No ponto de equivalência:
Titulação por alcalimetria: consiste na titulação de ácidos livresou os formados da hidrolise de sais de bases fracas por uma base padrão.
Exemplo: titulação de amônia e ácido clorídrico(NH3 + HCl):
No ponto de equivalência:
O que é ponto de equivalência? Dê exemplos com reações e gráficos.
É o momento que a reação se completa, observamos isso através da mudança de cor da solução, essa mudança de cor se dá devido a variação do pH.
1º Exemplo da equação no ponto de viragem (reação entre HCl e NaOH)
HCl(aq.) + NaOH(aq)NaCNaCl(aq) + H2O (l)
2H2O(l)H3O+(aq) + OH-(aq)
Exemplo 1: de curva de titulação com 100,00 mL de HCl a 0,100 mol/l e NaOH 0,100 mol/l.
Exemplo 2: da equação no ponto de viragem (reação entre H2SO4 e NaOH)
H2SO4 (aq) + 2NaOH (aq) 	Na2SO4 (aq) + 2H2O (l)
2H2O (l)	H3O+ (aq) + OH- (aq) 
Segundo exemplo o gráfico de titulação entre 100,00 mL de H2SO4 a 0,100 mol/ L e NaOH 0,100 mol/ L.
9-Referências Bibliográficas:
MATTOS, C.A.M. volumetria de neutralização. Disponível em: http://www.ufjf.br/nupis/files/2011/04/aula-4-Volumetria-de-Neutraliza%C3%A7%C3%A3o-alunos-2011.12.pdf. Acesso em: 16 de abril de 2018.
SKOOG, Douglas; WEST, Donald M. Fundamentos de Química Analítica. Tradução da 8ªEdição norte-americana.
RUSSEL, J. B. Quimica Geral. Tradução de Márcia Guekezian. 2ªEdição . São Paulo: Pearson Makron Books, 1994. Vol. 2.