2° relatorio - Preparação de tampoes calibração de eletrodos e medições de ph

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO
 INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E BIOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
PREPARAÇÃO DE TAMPÕES, CALIBRAÇÃO DE ELETRODOS E MEDIÇÕES DE pH
Vanessa e Souza Gonçalves
Victor 
OURO PRETO
2014
INTRODUÇÃO
Soluções tampão
O conceito de pH de uma solução está relacionado ao logaritmo negativo de sua concentração hidrogeniônica, e expressa seu caráter ácido ou básico (soluções ácidas são aquelas em que seu pH está abaixo de sete, soluções básicas são aquelas onde o pH está acima de sete, sendo que a água pura apresenta pH equivalente a sete). Algumas substâncias agem na química de forma que impedem a variação ampla de pH de uma solução, ou seja, adicionando-se ácido ou base à solução, sob certas condições, esta permanecerá com o seu pH inalterado. Tais soluções recebem o nome de soluções tampão.
As soluções tampões são soluções que resistem a mudanças de pH, essa resistência é resultado do equilíbrio entre as espécies participantes do tampão. Um tampão é constituído de uma mistura de um ácido fraco e sua base conjugada ou de uma base fraca e seu ácido conjugado.
Exemplos de soluções tampões:
Ácido acético + acetato de sódio
Ácido bórico + borato de sódio
Ácido cítrico + citrato de sódio
Ácido fosfórico + fosfato de sódio
Amônia + cloreto de amônio [1].
O conceito de tampão é aplicado nas diversas áreas do conhecimento. Bioquímicos utilizam tampões devido às propriedades de qualquer sistema biológico ser dependente do pH; além disso, em química analítica e industrial, o controle adequado do pH pode ser essencial na determinação das extensões de reações de precipitação e de eletrodeposição de metais, na efetividade de separações químicas, nas sínteses químicas em geral e no controle de mecanismos de oxidação e reações eletrolíticas.
Um dos sistemas tamponantes orgânicos mais importantes é o que está presente no sangue, o qual permite a manutenção das trocas gasosas sem grande alteração de seu pH, que possui valor de 7,4. O principal responsável pelo tamponamento do sangue está no equilíbrio entre o ácido carbônico e seu íon, o bicarbonato. Este sistema impede variações de pH maiores do que 0,2 unidades, o que traria sérias consequências ao metabolismo caso ocorresse. 
Calibração de eletrodos de pH
A calibração dos eletrodos nos reguladores de pH garante um desenvolvimento muito preciso da cadeia de medição. As calibrações são, por defeito, realizadas com soluções de calibração de pH 4 e pH 7. Para determinar uma maior linearidade calibra-se os eletrodos de pH com uma terceira solução tampão. Além do próprio valor de pH, a temperatura joga um papel muito importante na calibração dos eletrodos de pH. A temperatura influi muito na transcondutância das linhas. Se em posteriores medições a temperatura do meio é quase idêntica à temperatura ambiente do processo de calibração não é necessário realizar nenhuma compensação. Os eletrodos de pH modernos dispõem além disso de um sensor de temperatura, que permite ser conectado diretamente ao instrumento de medição. Isto faz com que os eletrodos de pH determinem sempre o valor real.[2]
OBJETIVO
Utilizar as soluções tampão para a calibração do eletrodo e em seguida medir o pH das seguintes soluções: NaCl, NaOAc, NH4Cl, HCl, HOAc, NH3 e NaOH nas concentrações de 0,1mol/L e 0,002mol/L.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Para a calibração do eletrodo é necessário três tampões, com faixas de pH acido, neutro e básico. 
O tampão ácido tinha o pH em 4,01; uma solução de C8H5KO4.
O tampão neutro tinha o pH em 6,87; uma solução de Na2HPO4 e KH2PO4.
O tampão básico tinha o pH em 9,18; uma solução de Na2B4O7.10H2O.
De inicio, enxaguamos o eletrodo com água para remover todos os traços da solução de armazenagem, resíduos de processos ou soluções de testes anteriores. Cuidadosamente secamos o eletrodo com papel para remover o excesso de água. 
Em seguida, inserimos o eletrodo na solução 4,01 pH e após 30 segundos, o medidor foi ajustado para que o valor do pH lido seja igual ao da solução. Isto também foi feito com as duas outras soluções tampão. 
Uma vez que o eletrodo é calibrado, determinamos o pH das soluções, segue abaixo tabela com resultados.
	Solução
	C= 0,1 mol/L
	C= 0,002mol/L
	Caráter
	NaOH
	12,60
	11,06
	Básico
	NH4Cl
	6,37
	6,75
	Sal Acida
	NaOAc
	7,22
	6,90
	Sal Básico
	NH3
	10,96
	10,06
	Básico
	HCl
	1,66
	3,14
	Ácido
	NaCl
	7,27
	6,71
	Sal Neutro
	CH3COOH
	3,24
	4,14
	Acido
 Tabela 1. pH das soluções tampão.
Valores teóricos de pH
NH4Cl:
	0,1 mol/L
	0,002 mol/L
	
 
 
pH = 5,12
	
pH = 5,98
CH3COONa:
	0,1 mol/L
	0,002 mol/L
	
 
 
 
pH = 8,87
	
pH = 5,98
NH3:
	0,1 mol/L
	0,002 mol/L
	
 
 
pH = 11,12
	
pH = 10,27
CH3COOH:
	0,1 mol/L
	0,002 mol/L
	
 
 
pH = 2,89
	
pH = 3,72
CONCLUSÃO
Segue a tabela abaixo, para a comparação dos valores teóricos com os valores medidos na prática. 
Podemos observar que os dados não são exatos, mas apesar disso se encontram com valores aproximados aos valores teóricos, mesmo que essa aproximação não seja tão boa. 
	
	pH Teórico 0,1 mol/L
	pH Obtido 0,1 mol/L
	pH Teórico 0,002 mol/L
	pH Obtido 0,002 mol/L
	NaOH
	-
	12,60
	-
	11,06
	NH4Cl
	5,12
	6,37
	5,98
	6,75
	NaOAc
	8,87
	7,22
	5,98
	6,90
	NH3
	11,12
	10,96
	10,27
	10,06
	HCl
	-
	1,66
	-
	3,14
	NaCl
	7,00
	7,27
	-
	6,71
	CH3COOH
	2,89
	3,24
	3,72
	4,14
Obteve-se êxito ao se executar todos os procedimentos, sejam eles práticos e teóricos, confirmando assim o aprendizado.
REFÊRENCIAS BIBLIOGRAFICAS
[1] – Solução tampão, uma proposta experimental usando matérias de baixo custo.
 <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc20/v20a11.pdf>, acessado em 10/09/2014 ás 00:10.
[2] – Eletrodos de pH, < http://www.pce-medidores.com.pt/sistemas/eletrodos-pH.htm>, acessado em 10/09/2014 ás 01:34.