Preparo e padronização do HCl

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Universidade Federal de Sergipe
 Centro de Ciências Exatas e Tecnologia
 Departamento de Química
Helio Oliveira Souza Junior
Marcos Paulo Fernandes de Almeida
Maria Deisiane da Silva
Tássia Cristina Alves Menezes
Preparo e Padronização da Solução de HCl
São Cristóvão
2013
Universidade Federal de Sergipe
Centro de Ciências Exatas e Tecnologia
Departamento de Química
Preparo e Padronização da Solução de HCl
Relatório apresentando à disciplina
Química Analítica Experimental de
Código 106422 e turma N1,
Como parte integrante da avaliação,
Tendo como professor Sandro Navickiene.
São Cristóvão
2013
SUMÁRIO
Fundamentação teórica------------------------------------------------4
Objetivos-----------------------------------------------------------------6
Matérias e Métodos-----------------------------------------------------6
Equipamentos e Vidraria----------------------------------------------6
Procedimentos-----------------------------------------------------------6
Resultados e Discussão-------------------------------------------------7
Conclusão ---------------------------------------------------------------9
Bibliografia--------------------------------------------------------------9
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1-FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Os métodos titulométricos incluem um amplo e poderoso grupo de procedimentos quantitativos baseados na medida da quantidade de um regente de concentração conhecida que é consumida pelo analito. A titulométria volumétrica envolve a medida de volume de uma solução de concentração conhecida necessária para reagir essencial e completamente com o analito. A titulométria gravimétrica defere unicamente em relação ao fato de que a massa do reagente é medida em vez do seu volume. Uma solução padrão (ou um titulante padrão) refere-se a um reagente de concentração conhecida que é usado para se fazer uma analise volumétrica. Uma titulação é realizada pela lenta adição de uma solução padrão de uma bureta, ou outro aparelho dosador de líquidos, a uma solução de analito até que a reação entre os dois seja julgada completa. O volume, ou massa, de reagente necessário para completar a titulação é determinado pela diferença entre as leituras inicial e final.
O ponto de equivalência em uma titulação é um ponto teórico alcançado quando a quantidade adicionada de titulante é quimicamente equivalente à quantidade de analito na amostra. Por exemplo, o ponto de equivalência na titulação de cloreto de sódio com nitrato de prata ocorre exatamente depois da adição de 1 mol de íons prata para cada mol de íon cloreto na amostra. O ponto de equivalência na titulação do ácido sulfúrico com hidróxido de sódio é alcançada após a introdução de 2 mols de base para cada mol de ácido.
Não podemos determinar o ponto de equivalência de uma titulação experimentalmente. Em vez disso, podemos apenas estimar sua posição pala observação de algumas variações físicas associadas com a condição de equivalência. Essa alteração é chamada ponto final da titulação. Todo esforço é feito para se assegurar que qualquer diferença de massa ou volume entre o ponto de equivalência e o ponto final seja pequena. Entretanto, essas diferenças existem como resultado da inadequação das alterações físicas e da nossa habilidade em observá-las. A diferença no volume ou massa entre o ponto de equivalência e o ponto final é o erro de titulação.
Os indicadores são freqüentemente adicionados à solução de analito para produzir uma alteração físico visível (o ponto final) próximo ao ponto de equivalência. As grandes alterações na concentração relativa ao analito ou ao titulante ocorrem na região do ponto 4 
de equivalência.
Essas alterações nas concentrações causam uma alteração na aparência do indicador. As alterações típicas do indicador incluem o aparecimento ou desaparecimento de uma cor, uma alteração na cor ou aparecimento e desaparecimento de turbidez. Como exemplo, o indicador usado na titulação de precipitado do íon prata com tiocianato de potássio é uma pequena quantidade de cloreto férrico, que reage como o tiocianato produzindo uma cor vermelha. A reação do indicador é um padrão primário que é um composto altamente purificado que serve como material de referência em métodos titulométricos volumétricos ou de massa. A precisão do método é criticamente dependente das propriedades desse composto. Os seguintes requisitos são importantes para um padrão primário:
1. Alta pureza. Os métodos estabelecidos para a confirmar a pureza devem estar disponíveis.
2. Estabilidade à atmosfera.
3. Ausência de água de hidratação para que a composição do sólido não se altere com as variações na umidade.
4. Custo baixo.
5. Solubilidade razoável no meio de titulação.
6. Massa molar razoavelmente grande para o erro relativo associado com a pesagem do padrão seja minimizado.
Poucos compostos preenchem ou mesmo aproximam-se desses critérios, e somente um número limitado de substâncias padrão primário está disponível comercialmente. Como conseqüência, os compostos menos puros são, às vezes, utilizados no lugar de um padrão primário. A pureza desses padrões secundários deverá ser estabelecida por uma análise cuidadosa.
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2-OBJETIVO
Consideramos como objetivo principal desse trabalho a padronização de solução de ácido clorídrico de 0,1 molares. Além da titulação em dois procedimentos diferentes de substâncias distintas utilizando as soluções de HCl e Na2CO3.
3-MATERIAIS E MÉTODOS
3.1-EQUIPAMENTO E VIDRARIA
• 1 Cilindro graduado de 1000 mL.
• 1 Bastão de vidro.
• 1 Frasco de vidro.
• Balança analítica.
• 2 Erlenmeyer de 250 mL.
• 1 Proveta de 25 mL.
• 1 Bureta de 50 mL.
Reagentes e Solução
•Água destilada.
• Solução de metil Orange.
• Solução de Na2CO3.
• Solução de HCl.
3.2-PROCEDIMENTOS
# Primeiramente calculou-se o volume do ácido clorídrico para preparar 500 mL da solução ± 0,1 M.
# Mediu-se, em cilindro graduado, o volume calculado de HCl concentrado p.a..
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# Colocou-se 250 mL de água destilada em um cilindro de 1000 mL e juntou-se o volume medido do ácido.
# Completou-se o volume de 500 mL com água destilada. Homogeneizou-se a solução com o bastão de vidro.
# Colocou-se a solução em um frasco de vidro limpo e lavado com porção do ácido preparado e rotulou-se o mesmo.
# Pesou-se de a,2000 a 0,2500 g de Na2CO3, seco em estufa a 270-300 °C durante 30 minutos e transferiu-se para um erlenmeyer de 250 mL.
# Dissolveu-se em 25 mL se água destilada e adicionou-se 2 a 3 gotas do indicador metil Orange.
# Lavou-se a bureta 3 vezes com porções de 5 mL da solução ácida preparada. Encheu-se a bureta até 1 a 2 cm acima do zero e ajustou-se o volume a 0 mL.
# Titulou-se com a solução de HCl ± 0,1 M até viragem do indicador para verde.
# Repetiu-se a padronização com porção de Na2CO3 em duplicata.
4-RESULTADOS E DISCUSSÃO
Inicialmente a partir de uma solução de ácido clorídrico com concentração conhecida calculou-se a quantidade necessária deste ácido para preparar uma solução de 500 ml á 0,1 M de HCl,ou seja, quanto em volume deveria ser utilizado para que a sua concentração fosse a adequada para o experimento.
Esse é um cálculo simples de diluição onde o número de mols do soluto permanece inalterado o que significa que a equivalência abaixo é valida.
n(solução inicial) = n(solução final)
M1*V1= M2*V2
11,8*V1= 0,1*0,5
V1= 4,23 ml
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O processo de padronização tem como finalidade comprar e medir o quanto a concentração de uma solução preparada aproxima-se do valor real ou estipulado pelos cálculos acima, para tanto são utilizadas substâncias que tenham características bem definidas. Tais substâncias são conhecidas como padrões primários. 
No seguinte experimento foi utilizado o carbonato de sódio como o padrão primário diluído em 25 ml de água.
Em seguida a solução padrão foi titulada com o HCl afim d achar a molaridade do carbonato de sódio.
Figura1. Tabela de resultados dosvolumes de HCl e massa doNa2CO3(extraídos em aula) e média dos mesmos.
	Volume de HCl (ml)
	V1 = 42
	
	V2 = 42
	Média
	Vm = 42
	Massa de Na2CO3 (g)
	M1 = 0, 2496
	
	M2 = 0, 2499
	Média
	Mm = 0, 2497
Cálculo da molaridade do carbonato de sódio:
n(HCl) = n(Na2CO3)
0,1*42 = M*25
M = 0,16 mol/L
A molaridade é dada por:
M = n/v; onde n é o número de mols do soluto dividido pelo volume da solução, no caso do carbonato de sódio a molaridade pode ser encontrada através de sua massa.
106g------------1 mol
0,2497g--------x
X = 2, 35 mmol
M = 2,35 mmol/25ml
M = 0,094
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Logo a molaridade do carbonato de sódio não é equivalente ao seu valor real, o que permite dizer para que a solução de ácido clorídrico tivesse concentração de 0,1 M o volume gasto seria de 23,5 ml, logo a concentração real da solução é de 0,056 mol/L.
Cálculos:
0, 094*0, 025 = 0,1 M*V 0, 094*25 = C(HCl)*42
V = 23,5 ml C(HCl) = 0,056 mol/L
5-CONCLUSÃO
A partir dos dados obtidos foi possível visualizar um valor de molaridade do carbonato de sódio que se aproxima-se do valor real, relacionado esses dados a cálculos pode se concluir que a concentração da solução preparada de HCl não era condizente com a calculada posto que a diferença não era tão grande. Acredita-se que os valores calculados a partir dos dados experimentais tenham sofrido alterações em decorrência ao desfavorecimento das condições ambientais, posto que o experimento possa ter sido levemente alterado.
BIBLIOGRAFIA
	 - SKOOG, D.A.; WEST, D.M.; HOLLER, F.J.; CROUCH, S.R. Fundamentos de Química Analítica.SãoPaulo:Thomson Learning, 8ª Edição, 2006, cap. 13, p. 320-334.
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