Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Relatório ANALEXP II Aluna : Beatriz Cunha Data: 06/08/17 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO Dosagem de Ácido Fosfórico Professor: Vinícius Sardela Aluna: Beatriz Cunha DRE:116172638 Email:beacunha.s@gmail.com 1. Introdução O ácido fosfórico (H3PO4) é triprótico, ou seja, possui três hidrogênios ionizáveis. Os íons provenientes de cada neutralização são: Di-hidrogenofosfato, hidrogenofosfato e fosfato. A seguir, estão descritas as semireações de ionização do ácido: H3PO 4 + H2O → H2PO4- H2PO4- + H2O → HPO42- HPO42- + H2O → PO 43- Apesar de possuir três hidrogênios ionizáveis e de ser um ácido moderado, apenas dois hidrogênios do ácido fosfórico podem ser titulados. Isso ocorre, pois para um H + ser titulável, o seu respectivo Ka deve pertencer a uma ordem de grandeza maior que 10-10. Se o Ka do ácido for menor que 10-10, a interferência do solvente (H2O) passa a ser predominante na titulação, ou seja, o íon H3O+ proveniente do ácido passa a ser confundido com o H3O+ oriundo do processo de autoionização da água. E, como o hidrogênio ácido da terceira etapa de ionização do ácido fosfórico possui Ka = 4,8 x 10-13, não é possível titulá-lo. Além disso, por ser um ácido poliprótico, a curva de titulação do H3PO4 apresenta algumas diferenças se comparado aos gráficos de ácidos monoproticos. Como possui mais de um hidrogênio ionizável, a curva passa a ter mais de um ponto inflexão, visto que a neutralização ocorre em etapas. E, a maior inflexão é esperada na etapa a qual o H3O+ possui o maior Ka (primeira etapa), visto que o salto de pH é maior devido a sua maior constante de ionização. Logo, a titulação do primeiro hidrogênio é a que apresenta o valor mais confiável, visto que devido o salto de pH ser maior, a visualização e o PF da reação é mais bem definido, reduzindo assim possíveis erros. Vale ressaltar também que foi necessário utilizar um indicador diferente para o primeiro e o segundo hidrogênio titulável, de acordo com a faixa de trabalho do indicador e pH do P.F. Para o primeiro hidrogênio titulável, utilizou-se o alaranjado de metila, indicador que vai do vermelho ao laranja (o laranja claro era a cor ideal) e após o PF, vai até amarelo. Já no segundo hidrogênio, foi utilizado a timolftaleina, um indicador que vai do incolor ao azul. Portanto, analisar e verificar o verdadeiro teor de amostras de ácido fosfórico comercial é de grande importância, visto que H3PO4 é usado em diferentes setores da indústria, como por exemplo, no setor de fertilizantes, na formulação de detergentes, na indústria alimentícia, etc. 2. Materiais e Métodos Prática descrita na apostila. 3. Resultados e discussão 3.1. Dimensionamento A fim de adequar a amostra para a realização do experimento, foi necessário averiguar o quanto deveria ser retirado do vinagre comercial para o preparo de uma solução 0,1M de ácido acético. 3.1.1. Dados do H3PO4 ● Peso Molecular: 97,99 g/mol ● Teor: 85,0% ● Densidade: 1,71 kg/L 3.1.2. Cálculo de Dimensionamento Sabendo que a densidade do ácido era de 1,71 kg/l e que apenas 85% de todo o líquido era propriamente o ácido, calculou-se: 1,71 x 103 ---- 100 % x ---- 85% X= 1,4535 X 103 g / L Para calcular a concentração de ácido em mol/ L, bastou dividir a concentração em gramas pelo peso molecular: 1,4535 x 103 / 97,99 = 14,8331 mol/L Feito isso, foi necessário determinar quanto deveria ser retirado da amostra original para preparar uma solução de ácido fosfórico a 0,1 M em um balão volumétrico de 250 mL. CIV I = C FV F 14,831 X VI = 0,1 X 250 V I = 1,7 ~ 2 mL Depois de homogeneizar devidamente a solução, retirou-se uma alíquota de 10 mL da solução 0,1 M para realizar a titulação. 3.2. Cálculo de acidez A titulação foi realizada em duas etapas, utilizando o indicador diferente para cada hidrogênio ácido da amostra. A primeira etapa foi realizada com alaranjado de metila e a seguinte com timolftaleína. Os volumes gastos de NaOH na primeira etapa da titulação estão descritos logo a seguir: ➔ 1ª titulação: 5,10 mL ➔ 2ª titulação: 5,10 mL Sabendo o volume gasto de NaOH e sua molaridade, é possível calcular a molaridade do ácido fosfórico da amostra a partir da fórmula: [H3PO4] x Vol. H 3PO 4= [NaOH] x Vol. NaOH [H3PO4] x 10 = 0,1086 x 5,10 [H3PO4] = 0,0554 M O valor encontrado acima é para a alíquota de ácido fosfórico diluído. Por isso, é necessário considerar também o fator de diluição. Mconcentrado x V concentrado = Mdiluído x V diluído M x 2 = 0,0554 x 250 M = 6,9250 M Os volumes gastos de NaOH na segunda etapa da titulação estão descritos logo a seguir: ➔ 1ª titulação: 10,20 mL ➔ 2ª titulação: 10,20 mL Sabendo o volume gasto de NaOH e sua molaridade, é possível calcular a molaridade do ácido fosfórico da amostra a partir da fórmula: [H3PO4] x Vol. H 3PO 4= [NaOH] x Vol. NaOH 2[H3PO4] x 10 = 0,1086 x 10,25 [H3PO4] = 0,0556 M O valor encontrado acima é para a alíquota de ácido fosfórico diluído. Por isso, é necessário considerar também o fator de diluição. Mconcentrado x Vconcentrado = Mdiluído x Vdiluído M x 2 = 0,0556 x 250 M = 6,9572 M 4. Conclusão Os valores de ácido fosfórico foram abaixo de esperado, visto que a molaridade teórica do ácido deveria ser de 14,8331 M, mas a encontrada foi de 6,9250 M. 5. Bibliografia HARRIS, Daniel C., Análise Química Quantitativa; 5ª edição, Rio de Janeiro, LTC, 2001. VOGEL, Arthur Israel, Química Analítica Qualitativa; 5ª edição, São Paulo, Editora Mestre Jou, 1981.
Compartilhar