Volumetria de Neutralização – Preparo e Padronização do HCl

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO MARANHÃO – IFMA.
CAMPUS MARACANÃ – SÃO LUIS
CURSO DE TECNOLOGIA EM ALIMENTOS
QUÍMICA ANALÍTICA 
	
Volumetria de Neutralização – Preparo e Padronização do HCl.
SÃO LUÍS - MA
2018
DANYELLE FERNANDA OLIVEIRA
MAYRA DUTRA DE SOUSA 
THAYARA DE JESUS MARTINS
Volumetria de Neutralização – Preparo e Padronização do HCl.
Relatório apresentado para obtenção de nota para a disciplina de Química Analítica do curso de Tecnologia em alimentos do Instituto Federal do Maranhão. 
 Profª Doutora Eliane Rodrigues
SÃO LUÍS – MA
2018
INTRODUÇÃO
A volumetria de neutralização ou volumetria ácido-base é um método de análise baseado na reação entre os íons H3O+ e OH-. À primeira vista pode-se pensar que a reação entre quantidades equivalentes de um ácido e de uma base resultaria sempre em uma solução neutra. No entanto, isto não é sempre verdade, por causa dos fenômenos de hidrólise que acompanham as reações entre ácidos fortes e bases fracas ou ácidos fracos e bases fortes (Bancan 2001).
O ácido clorídrico é formado pelo gás cloreto de hidrogênio (HCl) dissolvido em água, numa proporção de cerca de 37% do gás. É um ácido inorgânico forte, líquido levemente amarelado, em que seus cátions H+ são facilmente ionizáveis na solução. A 18ºC o grau de ionização do ácido clorídrico, isto é, a porcentagem de hidrogênios que efetivamente sofrem ionização é de 92,5%.
Carbonato de sódio (Na2CO3) sal branco e translúcido que endurece e se agrega quando exposto ao ar devido à formação de hidratos. O carbonato de sódio é usado para o controle do pH da água potável, como aditivo alimentar, na fabricação de vidros e no tratamento de água das piscinas.
Alaranjado de metila, é um indicador de pH frequentemente usado em titulações. É geralmente escolhido para ser usado em titulações por sua clara mudança de coloração. Por causa de sua mudança de coloração na faixa de pH mediamente ácido e normalmente usado de ácidos. Diferentemente de um indicador universal, o alaranjado de metila não tem um largo espectro de mudança de cores mas tem um bem definido ponto final (VOGEL, A.I. 1991). 
 
OBJETIVO
Objetivo Geral
Preparar solução de ácido clorídrico (HCl) e com a solução de carbonato de sódio (Na2CO3).
Objetivo específico 
Determinar a concentração real das soluções preparadas de NaOH e HCl;
Verificar aplicações da volumetria de neutralização.
PARTE EXPERIMENTAL
Materiais:
 Béquer; 
 Pipeta volumétrica/graduada 10 mL;
 Balança analítica;
 Pera de sucção;
 Suporte Universal com garra;
 Bastão de vidro;
 Espátula;
 Chapa aquecedora;
 Erlenmeyer;
 Balão Volumétrico de 100 mL;
 Balão Volumétrico de 250 mL;
 Pisseta;
 Bureta de 25 mL.
Reagentes:
 Na2CO3 (carbonato de sódio)
 HCl (ácido clorídrico);
 Alaranjado de metila (metilorange);
 Água destilada.
Procedimentos:
Preparo da solução 0,1 mol L-1 de HCl.
Inicialmente calculou-se a volume necessário para preparar 250 mL de uma solução de (HCl)a 0,1 mol/L. Mediu-se com o auxilio de uma pipeta 2,06 mL de HCL concentrado e transferiu-se para um balão volumétrico de 250 mL contendo água destilada, pois se tratava de um ácido forte, em seguida completou-se o balão com água destilada até aferição do menisco e homogeneizou-se a solução. 
Todo esse preparo foi realizado na capela, tendo em vista que se tratava de um ácido forte.
Preparo da solução 0,05 mol/L de Na2CO3.
Pesou-se com o auxilio de um béquer, 0,530g de carbonato de sódio. Em seguida com o bastão de vidro e água destilada foi possível dissolver o reagente e adicionar no balão volumétrico de 100 mL, completando-o com água destilada, após esse processo aferiu-se o menisco e homogeneizou-se a solução. 
Padronização de HCl 0,1 mol L-1 com carbonato de sódio, Na2CO3 (105,99g/mol).
Encheu-se a bureta com a solução HCl, em seguida colocou-se uma alíquota de 10 mL de carbonato de sódio em um erlenmeyer e adicionou-se duas gotas do indicador alaranjado de metila, após esse preparo realizou-se a titulação deixando cair gota a gota a solução de HCl. O HCl em contato com o carbonato dará a seguinte reação:
 2 HCl + Na2CO3 → 2 NaCl + H2CO3
Gotejou-se a solução HCl até que a coloração começasse a desviar da inicial. O ponto de equivalência ainda não foi alcançado. A presença de H2CO3 na reação antecipou o ponto final.
Após esse procedimento, aqueceu-se a solução na chapa aquecedora durante 2 minutos com a finalidade de romper o ácido carbônico em H2O e CO2. Esfriou-se a solução em água corrente para assim continuar a titulação até que a coloração começasse a desviar para o alaranjado mais escuro, ou seja, o ponto de viragem. Realizou-se o experimento em duplicata.
RESULTADOS E DISCUSSÃO.
O ácido usado no experimento não é um padrão primário, ou seja, não é um composto com pureza suficiente para permitir a preparação de uma solução padrão mediante a pesagem direta da quantidade da substância, e por isso torna-se necessário padroniza-lo. Seguindo os passos abaixo: 
Calculou-se o volume de HCl a 37% (m/m).
m = m(g)
 PM × V(L)
0,1 = m(g) 250 × 1000 = 0,25L
 36,46 × 0,25
m(g) = 0,912g HCl
Pureza 37%
37g HCl 100g solução
0,912g HCl X de solução
 X = 2,46g de solução
.
Calculou-se o volume de acordo com a densidade de 1,19g mL-1.
d = m Temos 2,06 mL de HCl
 V
1,19 = 2,46 
 V
V = 2,06 mL
Calculou-se a massa do carbonato de sódio.
m = m(g)
 PM × V(L)
0,05 = m(g)
 105,99 × 0,1
m(g) = 0,530g
Após as amostras serem tituladas calculou-se a média do volume gasto no experimento. O processo de padronização foi realizado em duplicada.
Vgasto = V1 – V2 = 11,7 – 11,2 = 11,45 mL de HCl.
 2 2
No ponto de equivalência.
2HCl + Na2CO3
Para cada dois mols de HCl irá reagi com um mol de Na2CO3, no entanto para que a equação fique balanceada e de acordo com a equivalência da estequiométrica, multiplicou-se Na2CO3 por dois.
n° de mols Na2CO3 = n° de mols de HCl
 2 V × m = V × m
 2 × 10 × 0,5 = 11,45 × m
 1 = 11,45 m
 m = 0,087 → m ≈ 0,9 mol/L
O ponto de equivalência ocorre quando a quantidade de titulante adicionado e a quantidade exata necessária para a reação estequiométrica com o analito, portanto é o resultado ideal (teórico) que procuramos em uma titulação. Porém o que realmente medimos é o ponto final, indicado pela mudança súbita em uma propriedade física da solução.
Fator de correção do HCl	
2 (V × M× Fc) = Vg × M × Fc
2 ( 10 × 0.05 × 1) = 11.45 × 0.1 × Fc
Fc = 0.9 mol\ L
Fator de correção é o número que se multiplica com a concentração teórica para assim encontrar a concentração real. É utilizado para corrigir a diluição de uma substância, o teor do princípio ativo, o teor elementar de um mineral ou a umidade.
CONCLUSÃO
O procedimento de volumetria de neutralização aponta-se como uma importante ferramenta experimental para aferir a concentração de determinado componente em uma solução. Mediante a realização da padronização da solução de HCl observou-se uma pequena discrepância entre o valor real e o valor esperado, tais discrepância foram causada por erros sistemáticos: erros instrumentais, erros de métodos ou pessoais.
REFERÊNCIAS
Ácido Clorídrico. Disponível em: https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/acido-cloridrico.htm Acesso em: 26 de Nov de 2018.
Elemento Sódico. Disponível em: https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/elemento-sodio.htmAcesso em: 26 de Nov de 2018.
BACCAN, Nivaldo; ANDRADE, João Carlos de. Química Analítica Quantitativa Elementar. 3 ed. Edgard blucher, 2001.