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�PAGE � �PAGE �2� RELATÓRIO DE QUÍMICA EXPERIMENTAL MEDIDA DE pH E SOLUÇÕES - TAMPÃO Alunos: Renato José Ferreira__________________________ Matrícula: 98.2.1170 1 - Introdução: Basicidade ou acidez de soluções é freqüentemente expressa em termo de uma função da concentração de íons H+, chamada pH. O pH de uma solução é definido como: pH = - log[H+] A expressão equivalente para a concentração do íon hidroxila é: pOH = -log[OH-] A água pura, por exemplo, sempre contém iguais concentrações de íons H+ e OH-, porque cada molécula de água que se ioniza forma um íon H+ e um OH-. Uma solução que contém uma concentração mais elevada de íons H+ do que OH- é ácida (pH < 7). Solução que contenha concentrações iguais de íons H+ e OH- é neutra (pH = 7).. E uma solução que tem uma concentração mais elevada de íons OH- do que H+ é básica (pH > 7). A equação química que representa a dissociação química da água é: H2O(l) ( H+(aq) + OH-(aq) Na água pura a 25ºC, temos: [H+]eq = [OH-]eq = 1,0 x 10-7 mol/L ,logo pH = pOH = 7 Classificamos muitos ácidos e bases, além de outros compostos, uma vez que dissociam parcialmente em íons, quando dissolvidos em água, como eletrólitos fracos. Neste experimento, o ácido acético utilizado, quando se dissolve em água, se ioniza parcialmente em íons hidrogênio (H+) e íons acetato (CH3COO-). Então, uma solução de ácido acético contém moléculas CH3COOH não-ionizadas, íons H+ e íons CH3COO-. CH3COOH(aq) ( H+(aq) + CH3COO-(aq) Podem haver soluções onde dois eletrólitos têm concentrações elevadas e da mesma ordem de grandeza, apresentando um determinado pH. Estas são denominadas de soluções-tampão, que são capazes de neutralizar soluções alcalinas ou ácidas, de tal modo que seu pH não se altere. 2 - Objetivo: Determinar o pH de soluções e verificar a eficácia das soluções-tampões. 3 - Materiais Utilizados: Tubos de ensaio; Erlenmeyer; Béquer; Pipeta; Proveta; Água destilada; Ácido acético; Acetato de sódio; Hidróxido de sódio; Ácido clorídrico; Fita para medir pH. 4 - Procedimento experimental: Experimento1: Colocamos o mesmo volume de água destilada fervida e água destilada não fervida em dois tubos de ensaio. Com a ajuda de uma fita para medir o pH, determinamos o pH das substâncias contidas nos tubos. Determinação do pH com a utilização de uma fita. A fita possui uma seqüência de quatro indicadores que em contato com uma solução alteram (ou não) suas cores. Exemplo de 1 combinação de coloração dos indicadores fornecendo um pH ácido. Com uma tabela fornecida pelo fabricante, comparamos a seqüência de cores encontradas com a mesma. Isso nos informa o pH da solução. Achamos o seguinte: Tubo1 (água destilada fervida): pH = 7 Tubo2 (água destilada ñ-fervida): 6,0 <pH < 6,5 A diferença ocorre por causa da água destilada não fervida apresentar uma elevada concentração de H2CO3 como mostra: CO2 + H2O ( H2CO3 abaixando seu pH A água destilada ao ser fervida elimina parte do CO2, diminuindo a concentração de H2CO3, elevando seu pH. ( CO2 + H2O ( H2CO3 concentração de H2CO3 abaixa. Experimento2: Com 3 tubos de ensaio e os seguintes volumes de soluções aquosas: Tubo Ácido Acético Acetato de Sódio Água pH das Soluções 7 8 0 2 2 10 0 8 2 8 – 9 13 8 2 0 4 Obs.: O pH foi medido através do método da fita. O acetato de sódio é um sal, sua dissociação em água é quase total, assim teremos uma elevada concentração de íons CH3COO- na solução. Devido a alta concentração de íons acetato a dissociação do ácido acético torna-se desprezível, e teremos uma alta concentração de CH3COOH também. Assim, notamos que a solução do tubo 13 pode ser caracterizada como uma solução-tampão. Experimento3: Dividimos o volume da solução do tubo 13 em 2 tubos de ensaio. Em outros dois tubos colocamos quantidades equivalentes de água. Adicionamos nos tubos quantidades de HCl e NaOH e obtivemos a seguinte tabela (os valores encontrados são os pH’s das soluções): Tubo HCl NaOH Água 1 Água 12 * Tampão 4 *Tampão 4 * Através da tabela, verificamos a eficácia da solução-tampão que neutralizou meios ácido e básico. 5 - Conclusão: A determinação de pH através do método utilizado foi eficaz; ele apresenta quatro indicadores coloridos que combinam as cores conforme os meios ácido, neutro ou básico. Conforme no experimento a solução-tampão mostrou-se bastante eficiente, no momento em que neutralizou os meios ácido e básico, não alterando o seu pH. 6 - Questionário: 2) Por que, em princípio, devem ser esperados valores diferentes de PH para a água fervida e não fervida ? Qual deveria ser a menor ? Por quê ? R: Porque a água fervida e não fervida apresentam diferentes concentrações de H2CO3. O menor deveria ser da água não fervida, pois tem a maior concentração de CO2. 7) O que ocorre com o pH da água destilada ( tubos 1 a 3 ) quando a ela acrescenta 1 ml de Hcl 0,1 molL-1 ? E quando se acrescenta 1 ml de NaOH 0,1 molL-1 ? Explique. R: Acrescentando Hcl à água, estamos aumentando a concentração de íons H+, diminuindo o seu pH. Já quando acrescentamos NaOH, estamos aumentando a concentração de OH-, aumentando, também, o seu pH. 8) O que ocorre com pH da solução que contém ácido acético e acetato de sódio ( tubos 13 e 16 ) quando a ele acrescenta-se 1 ml de Hcl 0,1 molL-1 ? E quando se acrescenta 1 ml de NaOH 0,1 molL-1 ? Explique. R: A solução, presente neste tubo (ácido acético + acetato de sódio) permanece com o mesmo pH quando se acrescenta Hcl e NaOH; porque esta é uma solução-tampão que tem a característica de neutralizar meios alcalinos e ácidos. 7 - Bibliografia: Apostila de Química Geral - UFOP - Departamento de Química Prática número 14 - Páginas: 64, 65, 66, 67, 68 e 69.
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