Relatório Quim 4

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
Padronização de soluções ácida e alcalina
Alunos / RA:
João Vitor Chavenco / 108586
Julio Akira / 106847
Luan Carlos Rigoleto / 107119
Luana Gabriela Oliveira / 108272
Maria Laura Valério / 110837
Prof.(a): Angélica Machi Lazarin
9 - Engenharia Civil / Laboratório de Química Aplicada à Engenharia Civil - 2533 / Turma 1
Maringá, 15 de maio de 2018
1. Introdução
O presente relatório refere-se à aula prática de Laboratório de Química, no qual foram realizados diversos experimentos como a padronização de ácido e base e a determinação da acidez total do vinagre.
1.1. Objetivos
Determinar a concentração real (corrigida) das soluções de ácido clorídrico (HCl) e hidróxido de sódio (NaOH).
Determinar a acidez total de uma amostra de vinagre.
1.2. Fundamentação Teórica
1.2.1. Padronização 
Padronizar uma solução significa torna-la uma solução padrão. A análise da quantidade de um constituinte de interesse (amostra) é determinada através das reações dessa espécie química com outra substância em solução, chamada de solução padrão, cuja a concentração é exatamente conhecida. Sabendo-se qual a quantidade da solução padrão é necessária para reagir totalmente com a amostra e a reação química que ocorre entra as duas espécies, se tem condições para calcular a concentração da outra substancia analisada (amostra). O processo pelo qual a solução padrão é introduzida no meio reagente é conhecido como titulação. Em uma padronização a reação química que ocorre entra a solução padrão e a amostra que está sendo analisada deve preencher certos requisitos:
•Ser extremamente rápida. Após cada adição de titulante a reação deve novamente atingir o equilíbrio rapidamente, pois em caso contrário o processo de titulação seria inconvenientemente lento e a detecção de seu ponto final seria extremamente difícil e não muito rápido. 
•Ser completa no ponto de equivalência do sistema químico. Este critério permite uma localização satisfatório do ponto final do processo. 
•Possuir uma equação química bem definida e que descreve bem o fenômeno ocorrido. Reações paralelas entre o titulante e o titulado e/ou outras espécies químicas presentes no meio são totalmente indesejáveis e constituem-se em grave causa de erro.
•Permitir o uso de meios satisfatórios para a detecção do ponto final do processo. Muitos sistemas permitem o uso de indicadores visuais para tal fim.
1.2.2. Solução Padrão
A solução padrão a ser usada em uma análise volumétrica deve ser cuidadosamente preparada, pois caso contrário, a determinação resultará errada. Pode-se em alguns casos preparar soluções de concentração exatamente conhecidas pesando-se com precisão, algumas substancias muito puras e estáveis e dissolvendo-as, com solvente adequado, por exemplo, agua em balões volumétricos aferidos. As substancias que serão utilizadas para preparar uma solução padrão são chamadas padrões primários e, devem apresentar as seguintes características 
•Ser de fácil obtenção, purificação e secagem. 
•Ser fácil de testar e eliminar eventuais impurezas. 
•Ser estável ao ar sob condições ordinárias, se não, por longos períodos, pelo menos durante a pesagem.
•Possuir grande massa molar, pois desta forma o erro relativo na pesagem seria pequeno e desprezível.
Os padrões primários alcalinos mais comuns são: Carbonato de sódio, Na2CO3, tetraborato de sódio, decahidratado (bórax), Na2B4O7•10H2O; e, os padrões primários ácidos mais comuns são: ácido oxálico dihidratado, H2C2O4•2H2O; ftalato ácido de potássio, KHC8H4O4. 
No entanto este procedimento, muitas vezes, não pode ser seguido por que com as substancia com a qual se pretende preparar a solução padrão não é um padrão primário. Nestes casos deve-se preparar uma solução desta substancia com uma concentração próxima da desejada e, em seguida, padroniza-la contra uma padrão. Esta padronização pode ser feita por vários métodos:
•Titulação de certo peso de padrão primário adequado com a solução preparada. Exemplo: Padronização de uma solução de ácido clorídrico (HCl) contra uma certo peso de carbonato de sódio (Na2CO3) 
•Titulando-se certo volume de uma solução de um padrão secundário de uma concentração conhecida. Exemplo: Titulação de uma solução de HCl contra uma solução de NaOH padronizada (padrão secundário).
O ponto final da titulação corresponde ao um momento físico e químico em que o ponto de equivalência foi alcançado. O meio mais simples que permite identificar o ponto final é uma mudança física ou química. Em geral para estudos analíticos de ácidos e bases usam-se indicadores coloridos que mudam de cor com o pH.
2. Procedimento Experimental
Experimento 01. Padronização de solução de ácido clorídrico (HCl).
a- Lavou-se a bureta, duas ou três vezes com pequenas quantidades de ácido clorídrico, HCl, e escoou-se todo líquido antes da adição do novo volume.
b- Fixou-se a bureta de 25,00mL, com o auxilio de uma garra metálica, e um suporte universal, enchê-la ate um pouco acima do zero da escala, com a solução (solução problema).
c- Abriu-se a torneira para preencher a extremidade inferior da bureta; zerou-se de modo que a base do menisco do liquido na bureta tangencie a marca zero da escala. Observou-se que não houve formação de bolhas abaixo da torneira.
d- Transferiu-se para um Erlenmeyer de 250,0mL a massa de carbonato de sódio, Na2CO3, (padrão primário) contida em um envelope de papel alumínio. Anotou-se a massa de carbonato de sódio.
e- Acrescentou-se ao Erlenmeyer cerca de 50,00mL de água destilada e duas gotas de indicador alaranjado de metila. Homogeneizou-se a solução.
f- Colocou-se o Erlenmeyer sobre a bureta e escoou-se a solução titulante, gota a gota, até a mudança de coloração; durante a titulação controlou-se a torneira com a mão esquerda e agitou-se o Erlenmeyer continuamente com a mão direita. Foi lavado as paredes do Erlenmeyer com pequenas quantidades de água destilada, especialmente a parte superior onde pode ter restado pequenas quantidades de titulante.
g- Leu-se com exatidão o volume de titulante gasto na neutralização.
h- Repetiu-se duas vezes o processo, a fim de obter o volume médio gasto na neutralização.
i- Calculou-se a concentração real em mol/L, da solução de ácido clorídrico (HCl).
Experimento 2 – Padronização da solução de hidróxido de sódio (NaOH).
a- Lavou-se a bureta, duas ou três vezes com pequenas quantidades de ácido clorídrico, HCl, (padrão secundário), escoou antes da adição do novo volume. (no caso da nossa aula a bureta já contem HCl, portanto basta completar com a solução inicial).
b- Fixou-se a bureta de 25,00mL, com o auxílio de uma garra metálica, e um suporte universal, enchê-la até um pouco acima do zero da escala, com a solução (padrão secundário).
c- Abriu-se a torneira para preencher a extremidade inferior da bureta; zerou-se de modo que a base do menisco do liquido na bureta tangencie a marca zero da escala. 
d- Transferiu-se, com o auxílio de uma pipeta volumétrica, 10,00mL da solução de hidróxido (NaOH) de concentração aproximadamente 0,10mL/L para um Erlenmeyer de 250,0mL.
e- Acrescentou-se ao Erlenmeyer cerca de 50,00mL de água destilada e três gostas de indicador fenolftaleína. Homogeneizou-se a solução.
f- Colocou-se o Erlenmeyer sobre a bureta e escoou-se a solução titulante, gota a gota, até a mudança de coloração; durante a titulação controlou-se a torneira com a mão esquerda e agitou-se o Erlenmeyer continuamente com a mão direita. Foi lavado as paredes do Erlenmeyer com pequenas quantidades de água destilada, especialmente a parte superior onde pode ter restado pequenas quantidades de titulante.
g- Leu-se com exatidão o volume de titulante gasto na neutralização.
h- Repetiu-se duas vezes o processo, a fim de obter o volume médio gasto na neutralização.
i- Calculou-se a concentração real, em mol/L, da concentração de solução de hidróxido de sódio (NaOH).
Experimento 3 – Determinação da acidez totaldo vinagre.
a- Lavou-se a bureta duas vezes com pequenas quantidades de solução de NaOH, escoando todo líquido antes da adição do novo volume.
b- Fixou-se a bureta de 25,00 mL com auxílio de uma garra metálica em um suporte universal, e encheu-a até um pouco acimado zero da escala, com solução titulante.
c- A torneira foi aberta, a fim de preencher a extremidade inferior da bureta e após, zerou-se de modo que a base do menisco do líquido na bureta tangenciou o zero da escala.
d- Transferiu-se, com o auxílio de uma pipeta volumétrica, 2,00mL de uma amostra de vinagre para um Erlenmeyer de 250,0mL.
e- Acrescentou-se ao Erlenmeyer, cerca de 50mL de água destilada e três gotas de indicador fenolftaleína e a solução foi homogeneizada.
f- Colocou-se o Erlenmeyer sobre a bureta e escoou-se a solução titulante, gota a gota, até a mudança de coloração; durante a titulação controlou-se a torneira com a mão esquerda e agitou-se o Erlenmeyer continuamente com a mão direita. Foi lavado as paredes do Erlenmeyer com pequenas quantidades de água destilada, especialmente a parte superior onde pode ter restado pequenas quantidades de titulante.
g- Leu-se com exatidão o volume de titulante gasto na neutralização.
h- Repetiu-se duas vezes o processo, a fim de obter o volume médio gasto na neutralização.
i- Calculou-se a porcentagem de ácido acético no vinagre e comparou-se com o rótulo do frasco.
3. Resultados e Discussão
Experimento 01. Padronização de solução de ácido clorídrico (HCl).
d- A massa anotada de carbonato de sódio (Na2CO3) de 0.0521g.
g- O volume de titulante gasto na neutralização foi de 10,20 ml.
i- A concentração real, calculada, da solução de HCl foi de 0,0964mol/L.
Cálculos
Na2CO3(s) + 2HCl(aq) 2NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g) 
nNa2CO3 = mNa2CO3 / MMNa2CO3 = 0,0521 g / 105,9889 g/mol = 4,9156 x10-4 mol
1 mol Na2CO3 ___________ 2 mols HCl
nNa2CO3 ______________________ x = nHCl = 9,8312 x10-4 mol
MHCl = nHCl / VHCl = 0,0964 mol/L
Experimento 2 – Padronização da solução de hidróxido de sódio (NaOH).
g- O volume de titulante gasto na neutralização foi de 10,00 ml.
i- A concentração real, calculada, da solução de NaOH foi de 0,0983 mol/L.
Cálculos
MNaOH = MHCl x VHCl / VNaOH = 0,0983 mol/L
Experimento 3 – Determinação da acidez total do vinagre.
g- O volume de titulante gasto na neutralização foi de 15,30 ml.
i- A porcentagem de ácido acético no vinagre foi de 4,5%.
Cálculos
Massa teórica:
DHAC = 1,0052 g/ml
MMHAC = 60 g/mol
1,0052 g _________ 1,0 ml
(mHAC) X _________ 2,0 ml
X = 2,0104 g 
Massa experimental:
nNaOH = MNaOH / VNaOH = 1,5042 x10-3 mol
1 mol NaOH _______________ 1 mol HAC
nNaOH _____________________ X (nHAC)
X = 1,5042 x10-3 mol
mHAC = nHAC x MMHAC = 0,0903 g
2,0104 g __________________ 100%
mHAC exp ___________ X (% de HAC no vinagre)
X = 4,4892 % aproximadamente 4,5%
4. Conclusão
Conclui-se que os objetivos de determinar a concentração real (corrigida) das soluções de HCl e NaOH, e determinar a acidez total de uma amostra de vinagre através de experimentação e cálculo, foram concluídos e bem-sucedidos neste grupo da turma 1 do laboratório de Química aplicada à Engenharia Civil.
5. Referências bibliográficas 
- Apostila de Química Experimental do curso de Engenharia Civil, ano de 2018.