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QUÍMICA EXPERIMENTAL Titulação Ácido-Base ÍNDICE Resumo.....................................................................................................................1 Introdução Teórica...................................................................................................1 Objetivo.....................................................................................................................1 Parte Experimental...................................................................................................3 Resultados e discussões.........................................................................................4 Conclusão.................................................................................................................6 Referencias Bibliográficas......................................................................................7 Objetivo O experimento realizar titulações ácido-base (volumetria de neutralização) com indicadores diferentes. Efetuar cálculos estequiométricos envolvendo titulações. Resumo A titulação é um processo físico para determinação da concentração em valores específicos de uma substância desconhecida podendo ser esta de natureza ácida ou alcalino-básica. Quando a substância de concentração desconhecida é um ácido usamos uma base de concentração conhecida para determinar a concentração do ácido e vice-versa. Introdução a) Análises volumétricas O termo análise titulométrica aplica-se à análise quantitativa executada com a determinação do volume de uma solução, cuja concentração é exatamente conhecida, requerida para reagir quantitativamente com a solução a ser determinada. A solução cuja concentração é conhecida com exatidão é chamada de SOLUÇÃO PADRÃO. A concentração da solução a ser determinada é calculada a partir do volume consumido da solução padrão, aplicando-se as leis estequiométricas. A solução padrão é usualmente adicionada através de uma bureta, e é chamada titulante. O processo de adição da solução padrão até que a reação esteja completa é chamado de titulação, e a substância a ser determinada titulada. O ponto exato em que ocorre o término da titulação chama-se Ponto de Equivalência ou Ponto Final Teórico ou Ponto Estequiométrico. O final da titulação deve, via de regra, ser identificada por alguma mudança, vísivel, produzida pela própria solução padrão ou, mais usualmente, pela adição de um reagente auxiliar conhecido como Indicador. Após a adição de um pequeno excesso do titulante (1 gota), o indicador deverá produzir uma mudança visual no líquido que está sendo titulado. Este ponto é chamado de Ponto de Viragem ou Ponto Final da Titulação. b) Titulação ácido-base A titulação é um processo físico para determinação da concentração em valores específicos de uma substância desconhecida podendo ser esta de natureza ácida ou alcalino-básica. Quando a substância de concentração desconhecida é um ácido usamos uma base de concentração conhecida para determinar a concentração do ácido e vice-versa. Exemplo: Determinação da concentração de um ácido A (x mol/L) através de uma base B de 0,10 mol/L. Em uma bureta coloca-se a base 0,10 mol/L junto a um suporte (chamado suporte universal) e sob ela um erlenmeyer contendo a solução de ácido de concentração desconhecida com algumas gotas de fenolftaleína (indicador, irá auxiliar para identificação do ponto de viragem ou neutralização). Abrindo a torneira da bureta (de modo que fique um gotejamento) e com agitação permanente do erlenmeyer até que o ácido mude a sua coloração para avermelhada indicando a neutralização, após isso anota-se o valor gasto de base e através da fórmula calcula-se o valor da concentração do ácido (aqui com valores fictícios foi feito o valor da concentração). Base B = 0,10 mol/L; valor usado na bureta 22,50 mL. Acido A = X mol/L; valor usado no erlenmeyer 25 mL. Concentração do ácido A x volume do mesmo = concentração da base B x volume da mesma (M1.V1=M2.V2) Ácido A mol/L x 0,025 = 0,10 mol/L x 0,0225 L= 0,00225 Ácido A= 0,00225 / 0,025 = 0,09 mol/L (converteu-se de ml para L). Parte experimental Preparo das soluções: A) Preparar 100 mL de solução NaOH 2 mol/L (PM = 40,0 g/mol) Calcular a massa de NaOH necessária. Tarar (pesar previamente) um béquer de 50 mL e, dentro dele, pesar o NaOH, dissolver em quantidade suficiente de água destilada. Espere esfriar. Transferir a solução do béquer, para um balão volumétrico de 100 mL e, completar o volume com água destilada. Acondicionar a solução e rotular adequadamente. B) Titulação ácido-base com dois indicadores diferentes. O procedimento a seguir será realizado quatro vezes – duas delas com o indicador fenolftaleína e a outras duas com o azul de bromotimol. (Duplicata) Parte A: 1. Fez-se o cálculo para verificar quanto de NaOH era necessário para o experimento. 2. Com um béquer vazio, em balança tarada, pesou-se 8,0 g de NaOH. 3. Acrescentrou-se quantidade necessária de água destilada para dissolver NaOH. 4. Foi transferido todo o conteúdo do béquer para balão volumétrico de 100mL. 5. Resfriou-se o balão volumétrico em água corrente. 6. Foi completado o volume do balão volumétrico até o menisco com água destilada. 7. Solução foi acondicionada para próxima etapa do procedimento Parte B: 1. Mediu-se em uma proveta 20 mL a solução de ácido clorídrico de concentração desconhecida. Transferiu-se para um erlenmeyer de 125 mL – procedimento feito quatro vezes). 2. Acrescentou quatro gotas de indicador fenolftaleína em 02 erlenmeyers na solução ácida HCl. 3. Acrescentou quatro gotas de indicador azul de bromotimol em outros 02 erlenmeyers na solução ácida HCl. 4. Encheu-se a bureta com uma solução de hidróxido de sódio 2 mol/L preparada previamente na primeira parte do procedimento. Abriu-se vagarosamente a torneira deixando sair à pressão, deu-se uma volta completa na torneira. E completou-se a bureta até o volume zero. 5. Iniciou-se a titulação gotejando a solução de NaOH da bureta na solução de ácido clorídrico do erlenmeyer contendo o indicador fenolftaleína agitando continuamente. 6. Quando a solução começou a querer mudar de cor o gotejamento foi feito mais lentamente para não perder o ponto de viragem. 7. Assim que a solução mudou de cor definitivamente (persistiu-se por 30 segundos), o volume de NaOH da bureta utilizado foi anotado. Procedimento feito em duplicata. 8. Repetiu-se o procedimento para o outro indicador o azul de bromotimol e foi anotado o volume obtido. Resultados e discussões Questões 1. Calcule o número de mols de NaOH consumido nas titulações. 2. Escreva a equação química da reação realizada e deduza o nº de mols de ácido que foram neutralizados. 3. Calcule a concentração da solução de ácido clorídrico desconhecida em cada titulação. 4. Compare os resultados das duas titulações e discuta se as concentrações obtidas foram o esperado. 5. Pesquise se a escolha do indicador deve ter influenciado nos resultados obtidos. 6. Discuta a diferença entre ponto de equivalência e ponto de viragem de uma titulação. 7. Pesquise como seria um gráfico de pH versus volume de NaOH (em mL) para uma titulação como esta, e onde seria detectado o ponto de viragem neste gráfico. Conclusão A presente prática experimental nos permite concluir que a técnica de destilação por arraste de vapor é uma boa opção na extração de óleo essencial presente na canela. Foi possível determinar seu rendimento de forma simples e compara-los com a literatura, os erros em relação ao rendimento do óleo são comuns em laboratório, visto que qualquer descuido no manuseio pode levar ao mesmo. Referências Bibliográficas Concentração molar. Indicadores ácido-base. Artigo da Revista Química Nova, vol.28 no.1 São Paulo Jan./Feb. 2005 – endereço eletrônico: http://quimicanova.sbq.org.br/qn/qnol/2005/vol28n1/28-AG03314.pdf Titulometria de neutralização. Ponto de equivalência e ponto de viragem.