Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL DISCIPLINA: PRINCÍPIOS DE QUÍMICA ANALÍTICA AULA PRÁTICA Nº3: Titulação ácido-base Christian Eduardo de Moura Juzwiak Eduarda Alessandra Veiga Juliane Rodrigues Rigatti Maria Luísa Borrajo Tondo CANOAS, RS, 2019/2 2 Sumário 1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 3 2. DESENVOLVIMENTO ................................................................................................. 5 3. Teor Ácido Cítrico em Sucos de Fruta ...................................................................... 5 1.1 Experimento com suco de Limão ....................................................................... 5 1.2 Experimento com suco de Laranja ..................................................................... 7 4. Teor Ácido Acético no Vinagre ................................................................................... 9 5. Teor Hidróxido de Magnésio em Leite de Magnésia (retrotitulação) .................10 6. REFERÊNCIAS...........................................................................................................13 3 1. INTRODUÇÃO Na aula prática número 4 foram aplicados experimentos sobre titulação ácido-base. Nesta foi colocado em prática o que foi visto em aula. Soluções padrão são aquelas cuja concentração é exatamente conhecida. Deseja-se que a concentração das soluções de trabalho possa ser determinada com erro inferior a 0,1%. A preparação de uma solução requer, direta ou indiretamente, o uso de um reagente quimicamente puro e com composição perfeitamente definida. Quando o reagente usado para preparar a solução é uma substância padrão primário, recorre-se à técnica direta, pesando uma fração definida ou medindo seu volume para dissolução, normalmente em solvente universal. A solução obtida assim é uma solução padrão primário. Quando o reagente não é disponível em sua forma mais pura, como no caso da maioria dos hidróxidos alcalinos, alguns ácidos inorgânicos e várias substâncias deliquescentes, é utilizada a técnica indireta, esta consiste em preparar inicialmente uma solução com concentração próxima à desejada e depois padronizá -la, ou seja, determinar sua concentração exata em relação a um padrão primário adequado. A solução obtida será então denominada padrão secundário. As soluções padrões devem ser conservadas e suas concentrações mantidas Os frascos utilizados para conservar soluções padrões devem estar perfeitamente limpos e não mantidos sem exposição à luz direta. Em nenhum caso deve fazer-se retornar ao frasco original sobras de soluções padrões utilizadas nas práticas laboratoriais. Para uma solução ser considerada solução padrão primário, esta deve atender alguns requisitos, tais como: as substâncias devem ser de fácil obtenção, purificação, dessecação e conservação; as impurezas devem ser facilmente identificáveis em ensaios qualitativos conhecidos; o teor de impurezas não deve ser superior a 0,01 - 0,02%; a substância não deve ser higroscópica ou eflorescente; a substância deve possuir elevado Kps, de modo a formar uma solução perfeita; a substância deve possuir elevado peso molecular; a substância deve ser sólida. O número de substâncias padrão primário existente é relativamente pequeno. As https://www.infoescola.com/quimica/hidroxidos/ 4 principais são: Na2CO3, Na2B4O7, NaCl, AgNO3, KSCN, Na2C2O4, K2Cr2O7, ácido benzóico, ácido oxálico. Para a utilização de soluções comuns, é necessária a padronização de soluções, ou seja, titulá-la com uma substância considerada padrão (aquela que se sabe a concentração real), para que a partir da relação estequiométrica das duas substâncias, seja possível calcular a concentração real da solução comum preparada. A diferença entre substâncias heterogênea e homogênea é que a substância homogênea apresenta uma única fase enquanto a heterogênea pode apresentar duas ou mais fases. Fase é cada porção que apresenta aspecto visual uniforme. Exemplos de substâncias homogêneas: água salgada e ar, as duas apresentam fase única. Exemplo de substância heterogênea: água e óleo, estas não se misturam apresentando assim um sistema de duas fases onde cada uma é composta por uma substância diferente. O método de titulação direta é aquele onde a espécie a ser determinada reage diretamente com a solução padrão. Já o método de titulação indireta ou titulação de retorno consiste em adicionar um excesso, exatamente conhecido, da solução padrão ao analito e depois determinar a parte desse excesso que não reagiu com outra solução padrão. É usado, principalmente, quando a velocidade da reação direta não é compatível com a titulação ou quando a amostra não é solúvel em água, mas é solúvel no reagente da titulação direta ou ainda quando não se tem indicador adequado à titulação. 5 2. DESENVOLVIMENTO 3. Teor Ácido Cítrico em Sucos de Fruta Em um Erlenmeyer, transferiu-se 2 mL do suco, adicionou-se 5 mL de água destilada e duas gotas de fenoftaleína. Após foi adicionada a solução de NaOH 0,1M à bureta. Foi iniciada então a titulação do suco até a virada de pH. Para estes experimentos foi utilizada a fenolftaleína 0,1%. 1.1 Experimento com suco de Limão Reação Global: C6H8O7 + 3NaOH = Na3C6H5O7 + 3H2O 1 mol 3 mol 7x10-4 mol = x 2,1x10-3 mol 𝑴 = 𝟕𝒙𝟏𝟎−𝟒 𝒎𝒐𝒍 𝟕𝒙𝟏𝟎−𝟑 𝑳 𝟎,𝟏 𝑴 = 𝒏º 𝒅𝒆 𝒎𝒐𝒍 𝟎,𝟎𝟐𝟏 𝑳 Molaridade = 0,1M nº de mol = 2,1 x 10-3 6 Figura 1 – Experimento Teor ácido cítrico com suco de Limão Fonte: Elaborado pelos autores, 2019 Resultados e Conclusão: Após realizados os procedimentos descritos acima, utilizando o suco de limão, notou-se a virada de pH com um volume de 21 mL de NaOH. A coloração ficou rosa claro e pode ser observada na figura abaixo. A cor obtida indica que a solução possui pH básico. 7 Figura 2 – Experimento Teor ácido cítrico com suco de Limão após virada de pH Fonte: Elaborado pelos autores, 2019 A concentração da solução obtida foi de 0,1 mol/L. 1.2 Experimento com suco de Laranja Reação Global: C6H8O7 + 3NaOH = Na3C6H5O7 + 3H2O 1 mol 3 mol 2,8x10-4 mol = x 8,4x10-4 mol 𝑴 = 𝟐,𝟖𝒙𝟏𝟎−𝟒 𝒎𝒐𝒍 𝟕𝒙𝟏𝟎−𝟑 𝑳 𝟎,𝟏 𝑴 = 𝒏º 𝒅𝒆 𝒎𝒐𝒍 𝟖,𝟒𝒙𝟏𝟎−𝟑 𝑳 Molaridade = 0,04 M nº de mol = 8,4x10-4 8 Figura 3 – Experimento de Teor ácido cítrico com suco de Laranja Fonte: Elaborado pelos autores, 2019 Resultados e Conclusão: Após realizado o passo a passo do i tem 1, utilizando o suco de laranja, notou-se a virada de pH com um volume de 8,4 mL de NaOH. A coloração ficou rosa médio, indicando assim que a solução atingiu pH básico, conforme apresenta a figura abaixo. 9 Figura 4 – Experimento Teor ácido cítrico com suco de Laranja após virada de pH Fonte: Elaborado pelos autores, 2019 A molaridade da solução é 0,04 mol/L. 4. Teor Ácido Acético no Vinagre Este experimento foi realizado apenas por um grupo. O procedimento e os resultados foram fornecidos pelos colegas e professora. Para este experimento, transferiu-se 20 mL de vinagre, com exatidão, ao Erlenmeyer de 250 mL e em seguida foram adicionadas 3 gotas de fenolftaleína. A titulação foi feita com uma solução de NaOH 0,1M, que foi adicionada à bureta. Iniciou-se então a ti tulação, o volume de NaOH consumido para a virada de pH foi de 7,6 mL. 10 Reação Global: CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O 1 mol 1 mol 7,6x10-4 mol = x 7,6x10-4 mol 𝑴 = 𝟕,𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟒 𝒎𝒐𝒍 𝟎,𝟎𝟐 𝑳 𝟎,𝟏 𝑴 =𝒏º 𝒅𝒆 𝒎𝒐𝒍 𝟕,𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟑 𝑳 Molaridade = 0,038 M nº de mol = 7,6x10-4 mol A molaridade da solução é de 0,038 mol/L. 5. Teor Hidróxido de Magnésio em Leite de Magnésia (retrotitulação) Primeiramente, agitou-se bem o leite de magnésia e o pesou, com auxílio de conta-gotas, a pesagem foi de 1,037g de leite de magnésia em um Erlenmeyer. Com uma pipeta volumétrica de 25 mL foram adicionados 50 mL de HCl 0,1 M ao Erlenmeyer, agitou-se novamente até que se dissolvesse completamente. Foi colocado então 2 gotas de fenoftaleína 1%. A titulação foi feita utilizando NaOH 0,1M. Reação Global: HCl + NaOH = NaCl + H2O 1 mol 1 mol 𝟎, 𝟏 𝑴 = 𝒏º 𝒅𝒆 𝒎𝒐𝒍 𝟎,𝟎𝟓 𝑳 𝟎, 𝟏 𝑴 = 𝒏º 𝒅𝒆 𝒎𝒐𝒍 𝟎,𝟎𝟐𝟓 𝑳 nº de mol = 5x10-3 nº de mol = 2,5x10-3 5x10-3 – 2,5x10-3 = 2,5x10-3 mol 2HCl + Mg(OH)2 = MgCl2 + 2H2O 2 mol 1 mol = 58,3 g 2,5x10-3 mol x = 1,25x10-3 mol = 0,073 g 1,037g leite de magnésia – 100% 0,073 g – x = 7,04 % de Mg(OH)2 11 Figura 5 – Experimento Teor Hidróxido de Magnésio em Leite de Magnésia Fonte: Elaborado pelos autores, 2019 Resultados e Conclusão: Para a virada de pH deste experimento, na quantidade indicada acima, foram consumidos 25 mL de NaOH 0,1M. A coloração ficou rosa forte conforme a figura 5. 12 Figura 6 – Experimento Teor Hidróxido de Magnésio em Leite de Magnésia após virada de pH Fonte: Elaborado pelos autores, 2019 O teor de hidróxido de magnésio no leite de magnésia é de 7,04%. 13 6. REFERÊNCIAS SILVA, André Luis Silva da. Substâncias e Soluções Padrões. Disponível em < https://www.infoescola.com/quimica/substancias-e-solucoes-padroes/> Acesso em 08 out 2019. QuímicaSuprema. Preparo e Padronização. Disponível em < http://www.quimicasuprema.com/2015/05/preparacao-e-padronizacao-de-solucoes .html> Acesso em 08 out 2019. UFJF. Introdução aos Métodos Volumétricos de Análises. Disponível em < http://www.ufjf.br/baccan/files/2011/05/Aula_pratica_24.pdf> Acesso em 08 out 2019. https://www.infoescola.com/quimica/substancias-e-solucoes-padroes/ http://www.quimicasuprema.com/2015/05/preparacao-e-padronizacao-de-solucoes.html http://www.quimicasuprema.com/2015/05/preparacao-e-padronizacao-de-solucoes.html http://www.ufjf.br/baccan/files/2011/05/Aula_pratica_24.pdf