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FACULDADE DE OURO PRETO DO OESTE FARMÁCIA QUÍMICA ANALÍTICA QUANTITATIVA SOLUÇÃO PADRÃO ÁCIDA E BÁSICA UTILIZANDO UM PADRÃO PRIMÁRIO Ouro Preto do Oeste 2.019 FACULDADE DE OURO PRETO DO OESTE QUÍMICA ANALÍTICA QUANTITATIVA SOLUÇÃO PADRÃO ÁCIDA E BÁSICA UTILIZANDO UM PADRÃO PRIMÁRIO Relatório e análise da aula prática de Química Analítica Quantitativa, sobre padronização e titulação de solução ácido-base, sob supervisão e orientação do Professor Vonivaldo Leão. Alunas: Edvane Arcelino Larisça Carvalho Larissa Fernandes Rosemeire Rocha Ouro Preto do Oeste 2.019 SUMÁRIO 1. Introdução------------------------------------------------------------------------------- 4 2. Objetivos-------------------------------------------------------------------------------- 5 3. Materiais e Reagentes--------------------------------------------------------------- 6 3.1. Materiais utilizados------------------------------------------------------------------- 6 3.2. Reagentes------------------------------------------------------------------------------ 6 4. Procedimentos------------------------------------------------------------------------ 7 4.1. Prática 01 – Solução Ácida-------------------------------------------------------- 7 4.2. Prática 02 – Solução Básica--------------------------------------------------- 7, 8 5. Tabelas dos Resultados e Cálculos--------------------------------------------- 8 5.1. Cálculos do Procedimento 01------------------------------------------------- 8, 9 5.2. Cálculos do Procedimento 02------------------------------------------------ 9, 10 6. Discussão----------------------------------------------------------------------------------- 10 7. Conclusão----------------------------------------------------------------------------------- 11 8. Referencial Bibliográfico----------------------------------------------------------------- 12 4 1. INTRODUÇÃO A partir desses procedimentos, serão determinadas as concentrações de duas soluções: uma ácida, preparada com HCl 0,1N, e uma básica, preparada com NaOH 0,1N, cada uma com seu padrão primário correspondente, através da titulação, em que uma solução de concentração conhecida (titulante) é adicionada gota a gota sobre uma solução de concentração desconhecida (titulado), até que a mesma atinja o ponto de equivalência (PE), que é o momento em que o volume das suas soluções sejam iguais. Isso acontece com a ajuda de indicadores ácido-base adequados, que auxilia na notabilidade do ponto de equivalência, por possuir características de mudanças de cores para diferentes tipos de pH. No caso desses dois procedimentos, por tratar-se de soluções entre ácidos e bases fortes, o pH é neutro, 7.0, e recebe o nome de neutralização. 5 2. OBJETIVOS Preparação de 1000 ml de HCl 0,1 N e 1000 ml NaOH 0,1 N. Padronização e titulação com os seus padrões primários correspondentes. Determinar o volume utilizado do padrão primário respectivos, para consumir o volume do ácido e base preparados. Calcular o fator de correção (fc) dessas soluções, após a titulação com o padrão primário respectivo. 6 3. MATERIAIS E REAGENTES 3.1. Material utilizado Balança de precisão Suporte universal Bureta Pipeta graduada Balão volumétrico de 1000 ml Becker 50 ml Erlenmeyer 250 ml Bastão de vidro Espátula Vidro de relógio Frasco de vidro para armazenar a solução de ácido Frasco de plástico para armazenar a solução básica 3.2. Reagentes Tabela 1 – Propriedades dos Produtos utilizados PRODUTO MASSA MOLAR DENSIDADE PONTO DE FUSÃO PONTO DE EBILIÇAO SOLUBILIDADE HCl 0,1 N 36.46 g/mol 1,18 g/cm3 -27.32°C 247 K 48°C 321 K Água, éter dietílico, etanol, metanol NaOH 0,1 N 39.9971 g/mol 2,13 g.cm-3 322°C 1388°C Água, etanol, metanol, glicerol Na2CO3 286.14 g/mol 2,54 g/cm3 851°C 1600°C Água KH2PO4 136.09 g/mol 2,34 g/cm3 235°C 400°C Água H2O Fenolftaleína 318.323 g/mol 1,277 g/cm3 262,5°C N/A Água, etanol, éter Alaranjado de metila 327.33 g/mol 1.28 g/cm3 >300°C Decompõe-se Água 7 4. PROCEDIMENTOS 4.1. Prática 01: Solução Padrão Ácida (HCl 0,1N) utilizando Padrão Primário Colocou-se 8,4 ml de ácido clorídrico (HCl) em um balão volumétrico de 1000 ml, que já tinha 100 ml de água destilada. Após agitar, completou com água destilada até completar o volume da marca de 1000 ml. Homogeneizou-se por 10 vezes. Foi colocado uma parte dessa solução em uma bureta, para posterior titulação, e o restante foi colocado em um frasco de vidro, com apropriada identificação: (nome da solução, nome da equipe, turma, data, etc.). Em seguida, começou-se a preparação do titulado: pesou-se, separadamente, 3 amostras de Na2CO3 (carbonato de sódio) até que atingisse o limite máximo de 0,1060 g cada amostra. Diluiu-se a amostra em água destilada e colocou em um erlenmeyer de 250 ml, completando com água destilada até que atingisse o volume de 100 ml, mexendo bem para que toda a amostra fosse completamente diluída. Adicionou-se, 5 gotas do indicador alaranjado de metila, e pesou-se essa solução. Iniciou-se então a titulação com a solução de HCl anteriormente preparada, até que atingisse a viragem. Pesou-se novamente essa solução. Repetiu-se esse processo com as três amostras de Na2CO3, e anotou-se cada resultado. 4.2. Prática 02: Solução Padrão Básica (NaOH 0,1N) utilizando Padrão Primário Pesou-se uma solução de NaOH (hidróxido de sódio) em 100 ml de água destilada, até que atingisse o peso máximo de 4,1 g. com o bastão de vidro, mexeu- se bem a solução para a total dissolução do NaOH. Com a ajuda do bastão de vidro, essa solução foi transferida para um balão volumétrico de 1000 ml, que já continha 100 ml de água destilada. Adicionou-se água destilada até que atingisse a marca de 1000 ml de volume. Homogeneizou-se essa solução por 10 vezes. Parte dessa solução foi colocada em uma bureta para posterior titulação, e o restante foi transferido 8 para um frasco de plástico apropriado, devidamente identificado: (nome da solução, nome da equipe, turma, data, etc.). Em seguida, começou-se a preparação do titulado: pesou-se, separadamente, 3 amostras de KH2PO4 (fosfato monobásico de potássio), até que atingisse o limite máximo de 0,2777 g cada amostra. Após a pesagem, diluiu-se a amostra em água destilada e foi colocado em um erlenmeyer de 250 ml, completando com 100 ml de água destilada, mexendo bem para que a amostra fosse completamente diluída. Adicionou-se 5 gotas de fenolftaleína e pesou-se essa solução. Iniciou-se então a titulação com a solução de NaOH preparada anteriormente, até que atingisse a viragem. Pesou-se novamente essa solução. Repetiu-se esse processo com as 3 amostras de KH2PO4, e anotou-se cada resultado. 5. TABELAS DOS RESULTADOS E CÁLCULOS Tabela 2. Resultados do Procedimento com Titulante Ácido (HCl 0,1N) Pesagem 1° Pesagem 2° Pesagem 3° Pesagem Resultado Amostras Amostra Na2CO3 puro Solução Na2CO3 + Indicador Alaranjado de metil Solução Na2CO3 + Alaranjado de metil + titulante HCl 0,1 N Titulação Amostra 1 0.1060 (g) 210,3 (g) 230,4 (g) 20,1(ml) Amostra 2 0.1061(g) 229,7 (g) 249,8 (g) 20,1(ml) Amostra 3 0.1060 (g) 235,6 (g) 255,6 (g) 20.0 (ml) Soma das Amostras 0.3181 (g) 675,6 (g) 735,8 (g) 60,2 (ml) Resultado / 3 0.1069 (g) 225,20 (g) 245,26 (g) 20,06 (ml) Volume em litro (L) 0,02006 (L) 5.1. Cálculo do número da prática (Np) e do fator de correção (fc) solução 1. Np = mNa2CO3 . 2 105,99 . Vgasto (L) Np = 0,1060 . 2 105,99 . 0,02006 9 Np = 0,212 2,1261594 Np = 0,09971 fc = Np NT (onde NT é o número do título da solução) fc = 0,09971 0,1 fc = 0,9971 Tabela 3. Resultados do Procedimento com Titulante Básico (NaOH 0,1N) Pesagem 1° Pesagem 2° Pesagem 3° Pesagem Resultado Amostras Amostra KH2PO4 puro Solução KH2PO4 + Indicador Fenolftaleína Solução KH2PO4 + Fenolftaleína + titulante NaOH 0,1 Titulação Amostra 1 0,2758 (g) 215,6(g) 235,6(g) 20,0(ml) Amostra 2 0,2756(g) 189,9(g) 212,4 (g) 22,5(ml) Amostra 3 0,2745(g) 236,8 (g) 255,1 (g) 18,3 (ml) Soma das Amostras 0,8259 (g) 642,3(g) 703,1 (g) 60,8 (ml) Resultado / 3 0,2753(g) 214,1(g) 234,36 (g) 20,27(ml) Volume em litro (L) 0,02027(L) 5.2. Cálculo do número da prática (Np) e do fator de correção (fc) solução 2. Np = mKH2PO4 136,09 . Vgasto (L) Np = 0,2753 136,09 . 0,02027 Np = 0,2753 2,75854 Np = 0,09979 fc = Np NT (onde NT é o número do título da solução) 10 fc = 0,09979 0,1 fc = 0,9979 6. DISCUSSÃO No procedimento 01, verificou-se que nas três amostras analisadas, obteve-se uma média bem próxima na quantidade de volume do titulante (HCl 0,1N) gasto. Ao adicionar essa solução de padrão primário gota a gota, usando a bureta, assim que o volume adicionado equivaleu-se ao da substância analisada (Na2CO3), chegou-se ao ponto estequiométrico (PE), que no caso dessa solução, por se tratar de uma solução ácido-básico, encontra-se ao atingir o pH 7.0. O indicador é necessário para que se note com maior facilidade esse ponto estequiométrico, nessa solução usou-se o indicador Alaranjado de Metila, que após atingir o PE, a solução passou de laranja- claro a quase vermelho. No procedimento 02, ao adicionar-se o indicador fenolftaleína, a solução continua incolor porque está em meio ácido, mas quando a quantidade de íons da base se igualar a quantidade de íons do ácido, ou seja, quando atingir o pH 7.0, atinge- se então o ponto de equivalência (PE), e a solução muda de cor, de incolor para o rosa, que é a cor do indicador. Significa que a partir desse momento, passa-se a ter um excesso de base na solução. 11 7. CONCLUSÃO Perante aos aspectos analisados observou-se na pratica em laboratório como a titulação acontece, de forma rápida e sutil. Que a mudança de pH influencia no alcance do ponto de viragem de uma solução, e que ao passar desse ponto, terá excesso de titulante na solução analisada. E como é importante conhecer os elementos que serão utilizados no procedimento, como por exemplo a escolha do indicador adequado para cada tipo de solução, pois ele é muito importante para que se perceba o momento certo em que a solução atinge o seu ponto de equivalência, por causar mudança na coloração da substância. 12 8. REFERENCIAL BIBLIOGRAFICO ALARANJADO DE METILA. WIKIPÉDIA. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Alaranjado_de_metila. Acesso em 21 outubro 2019. CARBONATO DE SÓDIO. WIKIPÉDIA. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Carbonato_de_s%C3%B3dio. Acesso em: 21 outubro 2019. ESTRATÉGIAS DE ENSINO-APRENDIZAGEM: TITULAÇÃO NA PRÁTICA. BRASILESCOLA. Disponível em: https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/titulacao-na-pratica.htm. Acesso em: 21 outubro 2019. FENOLFTALEÍNA. WIKIPÉDIA. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Fenolftale%C3%ADna. Acesso em: 21 outubro 2019. FOSFATO MONOBÁSICO DE POTÁSSIO. WIKIPÉDIA. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Fosfato_monopot%C3%A1ssico. Acesso em: 21 outubro 2019. HIDRÓXIDO DE CÁLCIO. WIKIPÉDIA. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_de_s%C3%B3dio. Acesso em: 21 outubro 2019. N. BACCAN; J. C. de ANDRADE; O. E. S. GODINHO; J. S. BARONE. Química Analítica Quantitativa Elementar. 1ª Edição. São Paulo. Editora: Edgard Blücher Ltda. 1979
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