EXPERIMENTO 2 ESTUDO DE ÁCIDOS E BASES EM MEIO AQUOSO

Prévia do material em texto

IFSP – INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SÃO PAULO - CAMPUS CUBATÃO CURSO: ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO DISCIPLINA: QUÍMICA EXPERIMENTAL 
PROFESSORA: FLÁVIA DAYLANE
ANA CAROLINA MONTEIRO
BIANCA DIAS DA SILVA
FERNANDA SANTOS CRUZ
GIOVANNA FERNANDES D’ANGELO
NILSON FERREIRA NETO
THAYNÁ FLORÊNCIO DE PAULA
EXPERIMENTO 2-
ESTUDO DE ÁCIDOS E BASES EM MEIO AQUOSO
CUBATÃO-SP
2019
INTRODUÇÃO
Este relatório é referente ao experimento realizado no dia 27/03/2019 para estudo sobre pH (potencial hidrogeniônico) e pOH(potencial hidroxiliônico) de substâncias a partir do uso de indicadores ácido-base. Ácidos são substâncias que, em meio aquoso, liberam íons H+. Quando a constante de equilíbrio (Ka=[H+]x.[A]y/[HA]z) for maior que 1, o ácido é considerado forte, e se for menor que 1 é fraco. As bases, quando em solução aquosa, liberam íons OH- e, quando a constante (Kb=[A+]x. [OH-]y/ [AOH]z) for maior que 1 a base é forte, quando for menor que 1 ela é fraca. As escalas de pH e pOH, quando somadas, resultam em 14, em temperatura de 25⁰C. Para calcular utilizamos a fórmula: pH= -log [H+] e pOH= -log [OH-]. Ácidos possuem pH <7 e pOH>7, as bases possuem pH>7 e pOH<7. Ao final foi verificado o ponto de virada do ácido clorídrico, a partir da adição de hidróxido de sódio.
OBJETIVO GERAL
O objetivo deste experimento foi determinar, a partir dos indicadores ácido-base, a faixa de pH de diversas substâncias.
Substâncias estudadas:
Ácido Bórico (H₃BO₃)	
Ácido Clorídrico (HCl)
Carbonato de Sódio (Na₂CO₃)
Cloreto de Amônia (NH₄Cl)
Hidróxido de Sódio (NaOH)
Vinagre (diluído)
MÉTODOS UTILIZADOS E MATERIAIS
Para realização do experimento foram utilizados os seguintes materiais:
Becker, tubo de ensaio, proveta, estante para tubo de ensaio, vermelho de metila e fenolftaleína. 
Os indicadores ácido-base são substâncias que possuem capacidade de mudar de cor de acordo com o pH do meio em que se encontram, como descrito na tabela 1.
Tabela 1
	Comportamento dos indicadores ácido-base
	Indicador
	pH
	Cor
	Vermelho de Metila 
	pH<4,4
	Vermelho
	
	pH>6,2
	Amarelo
	Fenolftaleína
	pH<8
	Incolor
	
	8<pH<10
	Rosa
	
	pH>10
	Roxo
PROCEDIMENTO
Inicialmente foram utilizados 12 tubos de ensaio com 6 diferentes substâncias. A cada dois tubos de ensaio foram adicionados, separadamente, 10 ml de carbonato de sódio, de cloreto de amônio e de vinagre e 5 ml de ácido bórico, de ácido clorídrico e de hidróxido de sódio. Para as medições foram utilizados o Becker e a proveta.
Na sequência, os tubos de ensaio foram divididos em dois grupos, cada um com as seis diferentes substâncias. No primeiro grupo foi verificado se as soluções tinham caráter ácido, adicionando 3 gotas de vermelho de metila. Já no segundo grupo verificou-se, a partir da adição de 3 gotas de fenolftaleína, se a solução tem caráter ácido.
Ao final do experimento foi verificado o ponto de virada de uma solução que continha 5 ml de ácido clorídrico e 3 gotas de fenolftaleína, a partir da adição de 5 ml de hidróxido de sódio, resultando em uma solução balanceada de cloreto de sódio e água. 
RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Os resultados obtidos a partir da adição dos indicadores ácido-base nas diferentes substâncias podem se observados na tabela 2.
Tabela 2
	Leitura de pH a partir de indicadores ácido-base 
	Substâncias 
	Volume (ml)
	Coloração obtida a partir de: 
	pH
	Caráter 
	
	
	Vermelho de metila 
	Fenolftaleína
	
	
	Ácido bórico
	5
	Alaranjado
	Incolor
	4,4<pH<6,2
	Ácido
	Ácido clorídrico
	5
	Vermelho
	Incolor
	pH<4,4
	Ácido
	Carbonato de sódio
	10
	Amarelo
	Rosa
	8<pH<10
	Base
	Cloreto de amônio
	10
	Amarelo
	Incolor
	6,2<pH<8
	Neutro
	Hidróxido de sódio
	5
	Amarelo
	Rosa
	8<pH<10
	Base
	Vinagre (diluído)
	10
	Vermelho
	Incolor
	pH<4,4
	Ácido
O ácido bórico apresentou uma cor alaranjada, quando em contato com o vermelho de metila, apesar disso ele é um ácido, tal resultado ocorreu devido à baixa concentração de H⁺, que pode ser calculada a partir da fórmula: C=N/V.
O fato do carbonato de sódio, que é um sal, ter sido indicado como base, é porque todo sal é formado pela junção de uma base e um ácido, tendo em vista que o carbonato foi originado de uma base forte e um ácido fraco, o pH dessa substância foi maior que 7, caracterizando uma substância básica. 
A verificação do ponto de virada do ácido a partir da adição de base é perceptível a partir da mudança de coloração de incolor para rosa. Pode-se afirmar que a reação é balanceada pois foram adicionados 5 ml de hidróxido de sódio em 5 ml de ácido clorídrico, resultando em 10 ml de uma solução de cloreto de sódio e água.
A equação balanceada do experimento de ponto de virada é:
HCl +NaOH→ NaCl + H₂0.
CONCLUSÃO
A partir dos experimentos realizados foi possível classificar, com uma pequena margem de erro, o pH de 6 soluções diferentes. As soluções de H₃BO₃, HCl e vinagre foram classificadas como acidas, as soluçõesde Na₂CO₃ e NaOH, classificadas como básicas e a solução de NH₄Cl como neutra. Tal medição foi realizada a partir da adição de 3 gotas de um dos dois indicadores ácido-base (vermelho de metila ou fenolftaleína) em cada tubo de ensaio, com dois tubos de ensaio para cada solução (um para cada indicador). Ao fim desta etapa, foi realizado outro experimento para verificação da faixa de viragem do indicador fenolftaleína através da adição de uma base em uma solução com ácido e o indicador. 
REFERÊNCIA
Bessler, K. E.; Neder, A. V. F. Química em Tubos de Ensaios – Uma Abordagem para Principiantes. 2 a edição, Edgard Blucher; 2011. 
Skoog, D.A.; West, D.M.; Holler, F.J.; Crouch, S.R. Fundamentos de Química Analítica. São Paulo: Cengage Learning, 2008.
EXERCÍCIOS
01. Para as soluções básicas, escreva a equação química da reação entre a espécie que atua como base e a água. 
R: XOH → X⁺ + OH⁻
NaOH → Na+ + OH- 
NaC₂O₃→Na+ + CO₃ 2-
02. Para as soluções acidas, escreva a equação química da reação entre a espécie que atua como ácido e a água. 
R: HX → H⁺ + X⁻
HCl → H+ + Cl- 
NH₄Cl→NH₄+ +Cl-
CH₃COOH→CH₃COO- + H+
H₃BO₃→ 3H+ + BO₃ 3-
03. Determine a concentração do ácido na solução escolhida. Explique o valor encontrado.
R:
HCl + NaOH → NaOH + H₂O
C= 1 mol HCl – 1 mol NaOH
V= 5ml/L.5ml – C.5ml
C= 5/5 = 1,0 mol/L