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20-01-2014 1 Profa. Dra. Tatiana Cristina de Oliveira Mac Leod 1 UNIDADE VUNIDADE V TITULAÇÃO ÁCIDOTITULAÇÃO ÁCIDO--BASEBASE O que é uma titulação? A titulação é uma operação analítica utilizada em análise volumétrica com o objetivo de determinar a concentração de soluções. ocorre uma reação completa entre um ácido e uma base (neutralização): ácido + base → sal + água HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) 3 TITULAÇÃO TITULAÇÃO Ponto de equivalência é... ... a altura da titulação em que a relação entre o número de mols do ácido e o número de mols de base é a prevista pela estequiometria da reação: nácido = nbase 4 1 – início: bureta: HCl Erlenmeyer: NaOH 2 – Adição de HCl Inicia a neutralização do NaOH, a solução continua com a cor rosa da fenolftaleína indicando que o meio está básico . 3 – Mudança de cor do indicador- indica que atingiu o ponto de equivalência; os íons OH- foram neutralizados com os íons H+ formando água. 4 – Se continuar adicionando HCl, a solução no erlenmeyer vai apresentar excesso de íons H+. 5 TITULAÇÃO TITULAÇÃO 11)) UmUm volumevolume igualigual aa 200200mLmL dede soluçãosolução 00,,7575 molarmolar dede HH22SOSO44 foifoi adicionadoadicionado aa 300300mLmL dede soluçãosolução dede NaOHNaOH.. CalculeCalcule aa concentraçãoconcentração molarmolar dede NaOHNaOH.. 6 zona de variação brusca de pH pH inicial Ponto de equivalência Volume de titulante gasto até ao ponto de equivalência Curva de titulação é a representação do pH do titulado (erlenmeyer) à medida que se adiciona o titulante (bureta). 20-01-2014 2 7 A curva de titulação permite: - identificar titulante/titulado - ler o volume de titulante gasto até ao ponto de equivalência Titulante Ácido Titulado Base > 7 Titulante Base Titulado Ácido < 7 pH inicial Erlenmeyer - titulado: Ácido Bureta – titulante: Base Erlenmeyer - titulado: Básico Bureta – titulante: Ácido 8 Titulação ácido forte/base forteTitulação ácido forte/base forte A B C S D E � Inicialmente, o pH cai lentamente (A, B e C); � Quando o ponto estequiométrico se aproxima ocorre um decréscimo repentino do pH; � Neste ponto, o indicador muda de cor ou um titulador automático responde eletronicamente a rápida mudança de pH � As titulações terminam, tipicamente, neste ponto. entretanto, se continuarmos a titulação, veremos que o pH cai lentamente � em S, temos o ponto de equivalência, onde nH+ = nOH- 9 Cálculo de pH durante uma Cálculo de pH durante uma titulação ácido forte titulação ácido forte –– base fortebase forte 2) Suponha que estamos titulando uma solução na qual o analito é 25,0 mL de 0,250 M de NaOH (aq) e o titulante é 0,340 M de HCl (aq). Após a adição de um pequeno volume, 5,00 mL do ácido titulante, podemos esperar que o valor do pH inicial diminua. Calcule o novo pH. 3) Qual é o pH de uma solução resultante da adição de mais 5,00 mL de HCl (aq) ao analito? 4) Qual é o pH de uma solução resultante da adição de outros 2,0 mL de HCl (aq) ao analito? ( pH inicial 13,4; pH final 13,18) ( pH = 12,91) TitulaçõesTitulações ácidoácido forteforte--base fortebase forte – Antes de qualquer base ser adicionada, o pH é dado pela solução do ácido forte. Portanto, o pH menor que 7. – O pH no ponto de equivalência é 7,00. Próximo ao ponto de equivalência: o pH varia muito rapidamente de 4,0 até 10,0. A zona de viragem do indicador deve estar contida na zona de variação brusca. Vários indicadores seriam satisfatórios: fenolfataleína (viragem entre 8,0 e 10,0), vermelho de metila (viragem entre 4,2 e 6,3) TitulaçõesTitulações ácidoácido fracofraco--base fortebase forte No ponto de equivalência, todo o ácido acético foi consumido e todo o NaOH foi consumido. No entanto, foi produzido C2H3O2-. – o pH é dado pela solução de C2H3O2- (hidrólise do ânion do ácido fraco) – Ponto de equivalência: o pH será maior que 7. HC2H3O2(aq) + NaOH(aq) →→→→ NaC2H3O2 (aq) + H2O(l) CH3COO-(aq)+ H2O(l) → CH3COOH(aq) + OH- Fenolftaleína (viragem entre 8,0 e 10,0) é o indicador adequado próximo ao ponto de equivalência; vermelho de metila (viragem entre 4,2-6,3) não é adequado, pois a viragem começa bem antes do ponto de equivalência ser atingido. sal em que o sal em que o ânion ânion sofre hidrólise!!!sofre hidrólise!!! TitulaçõesTitulações ácidoácido forteforte--base base fracafraca Fenolftaleína (viragem entre 8,0 e 10,0) não é adequado, pois a viragem começa abaixo de 7,0; vermelho de metila (viragem entre 4,2-6,3) é adequado, pois a viragem é próxima ao ponto de equivalência. No ponto de equivalência, todo o hidróxido de amônio foi consumido e todo o HCl foi consumido. No entanto, foi produzido NH4+. – o pH é dado pela solução de NH4+ (hidrólise do cátion da base fraca) – Ponto de equivalência: o pH será menor que 7. NH4OH(aq) + HCl(aq) →→→→ NH4Cl (aq) + H2O(l) NH4+(aq)+ H2O(l)→ NH4OH(aq) + H+(aq) 20-01-2014 3 13 5) Calcule o pH no ponto de equivalência de 50 mL de 0,10 mol/L de CH3COOH com 0,20 mol/L de NaOH? Ka = 1,8.10-5 6) Calcule o pH no ponto de equivalência quando 40 mL de 0,10 mol/L de NH4OH for titulado com 0,10 mol/L de HCl? Ka = 1,8.10-5 Exercício Extra: Brown, Pratique da página 626 (a) + Lista de Titulação (a mesma de experimental 2)
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