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Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Engenharia Cívil – Química Geral RELATÓRIO DE QUÍMICA GERAL TÍTULAÇÃO ÁCIDO-BASE Alunos: Iélifer Danielle Marques, Nicoly Queiroz e Mylena Cardoso Professor: Fábio Gozzi 2017 Relatório da aula prática de Química Geral realizada no dia 10-02-2017 no Instituto de Química da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. 1. INTRODUÇÃO Titulação é o método pelo qual se determina uma quantidade desconhecida de uma substância particular, mediante a adição de um reativo-padrão que reage com ela em proporção definida e conhecida. As titulações podem ser classificadas segundo a reação química que nelas ocorrem. Assim, podemos referir as seguintes titulações: Titulação ácido-base: realizada em laboratório na aula Titulação de precipitação; Titulação de oxidação-redução; Numa titulação ácido-base, como o nome indica, ocorre uma reação entre um ácido e uma base. Esta reação é completa, e ocorre uma neutralização. O termo neutralização geralmente cria confusões, muitas vezes associado a tornar o pH neutro. A neutralização consiste numa reação entre quantidades equivalentes de um ácido e de uma base para se formar um sal. Numa titulação de um ácido forte com uma base forte, pode concluir-se que no ponto de equivalência, a 25 ºC, o pH da solução é 7, pelo que a solução tem caráter neutro. Numa titulação de um ácido fraco com uma base forte, pode concluir- se que no ponto de equivalência, a 25 ºC, dada a formação do íon OH. O pH do titulado é superior a 7, tornando a solução básica. Numa titulação de um ácido forte com uma base fraca pode concluir-se que no ponto de equivalência, a 25 ºC, dada a formação do íon H3O+, o pH do titulado é inferior a 7, pelo que a solução é ácida. Finalmente, numa titulação de um ácido fraco com uma base fraca, o valor do pH poderá estar situado na zona ácida, básica ou neutra, dependendo da força relativa de cada espécie envolvida. Neste relatório vamos tratar de uma reação entre uma base forte (NaOH) e um ácido forte (HCl), e por isso o pH da solução deverá rondar 7. Esta reação química é traduzida pela seguinte equação química: NaOH(aq)+ HCl(aq)→NaCl(aq)+ H2O(l) No início da atividade prática, a solução de concentração desconhecida, é colocada do balão de Erlenmeyer, cujo volume foi rigorosamente medido por uma pipeta volumétrica. Esta solução é designada de titulado. O ácido ou base que vai reagir com o titulado a fim de se conseguir determinar a sua solução, designa-se de titulante e é colocado na bureta, sabendo-se a sua concentração e volume e só depois de feita a titulação, obtemos o volume gasto. O volume gasto é o valor utilizado para a realização dos cálculos da concentração. A reação processa-se enquanto houver excesso de ácido ou base, ou seja, de titulado. Quando ocorre neutralização, ocorre uma variação brusca de pH. O ponto de equivalência é a altura da titulação em que a relação entre o número de mols do titulante adicionadas e o número de mols de titulado é a prevista pela estequiometria da reação: n(ácido) = n(base), no caso da estequiometria ser 1:1. Do ponto de vista prático, a detecção do ponto de equivalência pode ser feita usando um indicador ácido-base apropriado, que, mudando de cor para um valor de pH o mais próximo possível do ponto de equivalência, assinala o fim da titulação. Numa titulação, o pretendido é conhecer o ponto de equivalência, ou seja, o ponto exato em que ocorre neutralização, mas na verdade o que se conhece é o ponto final, momento em que há variação de uma propriedade física ou química no titulado (por exemplo: a mudança de cor) que é imediatamente posterior ao ponto de equivalência. Numa titulação ideal, o ponto final visível coincidirá com o ponto final estequiométrico. Porém, na prática, existe sempre uma pequena diferença, que constitui o denominado erro de titulação. Os indicadores químicos são substâncias através das quais é possível observar o desenvolvimento de uma reação química. Estes, utilizam-se sobretudo na determinação do ponto de equivalência em análise volumétrica e são denominados de indicadores de pH ou indicadores ácido-base ou ainda de neutralização. Estes indicadores, em contato com soluções ácidas ou alcalinas, mudam de cor, sendo por este fato utilizados para indicar o carácter ácido ou alcalino de uma solução. Dentro dos indicadores de pH, os mais utilizados são: a fenolftaleína, o tornesol e o indicador universal. Nas titulações ácido-base, são mais utilizados a fenolftaleína, o azul de bromotimol e o vermelho de metilo. No caso da prática foi utilizada a fenolftaleína. Agora, veremos resumidamente como utilizar os dados obtidos na titulação para chegar à concentração desejada, que pode ser de um ácido ou de uma base em solução. Para tal, seguem-se basicamente três passos: Escrever a equação química balanceada => Verificar a proporção estequiométrica e aplicar na fórmula da concentração em mol/L ou realizar regras de três. 2. OBJETIVOS A prática de titulação ácido-base tem como objetivo averiguar a concentração em uma amostra de solução desconhecida. 3. MATERIAIS E MÉTODOS Para a realização das técnicas de preparação e titulação o processo foi divido em três etapas, sendo utilizado suporte com garras, um balão de 100ml que foi adicionado 81ml de HCl e um balão de 250ml que foi adicionado 1,55g de Na(OH). Utilizando 3 Erlenmeyers, foi adicionado em cada 10ml da solução de HCl, 10ml de água. Foram adicionadas 3 gotas de fenolftaleína e titular com solução padrão padrão de NaOH, repetindo o processo por duas vezes e calculando a concentração real do HCl. 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES Quando se juntou a fenolftaleína ao ácido clorídrico, a solução permaneceu incolor, pois a fenolftaleína, apenas altera a sua coloração em soluções básicas. Mas há medida que se adicionava o hidróxido de sódio e se agitava o balão de Erlenmeyer, a solução apresentava uma coloração rosa. Fechou-se a torneira, privando a solução de NaOH de se juntar ao ácido, essa cor desaparecia passados escassos segundos. Continuando sempre da mesma forma, a agitar o balão, ao fim de alguns minutos, a coloração apareceu e quando se fechou a torneira, a cor em vez de desaparecer, intensificou-se e permaneceu por mais de 30 segundos. A cor apresentada no final da titulação foi carmim (lilás), cor que fenolftaleína apresenta quando se encontra em soluções básicas com valor de pH entre 10,00 e 12,00. Com efeito, o pH medido e registrado no final da titulação foi 12,6. Determinação da concentração de HCl NaOH(aq) + HCl(aq) -> NaCl(aq) + H2O(l) V (NaOH) = 1.55g = 19,867 cm³ = 0,0199dm C (NaOH) = 1 mol dm³ Como no ponto de equivalência, atentando na estequiometria da reação (1:1); Nácido = Nbase, temos N(HCl) = N(NaOH) V(HCl) = 20cm³ = 0,020dm; C = N/V C(HCl) = 0,0155/0,020 = 0,775 mol dm³ 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS O objetivo deste relatório consistia em determinar a concentração existente numa solução por meio de uma titulação. Tal objetivo foi alcançado uma vez que três titulações foram realizadas com tal finalidade. Observamos que é possível determinar a concentração molar de qualquer substância por meio da titulação, desde que se tenha conhecimento exato da molaridade de outra substância, que servir-se-á de titulante. Ao realizar-se um experimento dessetipo em que desejar-se descobrir valores exatos de determinada incógnita, deve-se atentar para escolher equipamentos e reagentes que nos forneça medidas precisas e exatas. 6. REFERÊNCIAS Cálculos Envolvido na Titulação. Disponível em: <http://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvidos-na-titulacao.htm>. Acessado em 16 de fevereiro de 2017. Titulação Ácido-Base. Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/titulacao-acido-base.htm>. Acessado 16 de fevereiro de 2017. Titulação. Disponível em: <http://www.infoescola.com/quimica/titulacao/>. Acessado 16 de fevereiro de 2017.
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