Neutralização de uma base com ácido

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Neutralização de uma base através da utilização de um ácido
 
 
 
 
 
 
        
 
Objetivo do trabalho
 
 
Neutralização de uma base, através da utilização de um ácido.
 
 
 
Fundamentos teóricos:
 
 
        Conceito de mole:
   
 
           Mole é a quantidade de substância que 6.02x1023   partículas (o número de Avogadro de partículas).
 
 
         Massa Molar:
 
 
              A massa de uma mole de átomos de um elemento é numericamente igual à massa atómica relativa a desse elemento.
             A massa de uma mole de moléculas de uma substância é numericamente igual à massa molecular relativa dessa substância.
             A massa de uma mole de átomos, ou de moléculas, exprime-se em gramas por mole (g/mol).
             Através da expressão: n = m/M ; podemos calcular o número de moles representado por “n”, a massa da substância representada por “m” e a massa molecular representada por “M”.
 
 
Soluções, suspensões e coloides
 
 
Todas têm em comum o facto de serem designadas por dispersões. Pois são uma mistura de uma ou mais substâncias em que as partículas de uma fase (fase dispersa) se encontram distribuídas no seio de outra (fase dispersante).
 
 
 
 
 
O quadro seguinte mostra-nos as suas principais diferenças.
 
	 
	Solução
	Coloide
	Suspensão
	Dimensão média das partículas
	Inferiores a 1 nm
	De 1 nm a 1 mm
	Superiores a 1 mm
	Visibilidade das partículas
	Sistema homogéneo (não são visíveis a nenhum microscópio)
	Sistema heterogéneo (são visíveis ao ultramicroscópio).
	Sistema heterogéneo (são visíveis ao microscópio comum).
	Natureza do disperso
	Átomos, iões ou moléculas
	Conjunto de átomos, iões ou moléculas (coloide micelar) ou macromoléculas (coloide molecular) ou iões gigantes (coloide iónico).
	Grandes aglomerados de átomos, iões ou moléculas.
	Processos de sedimentação das partículas
	As partículas não se sedimentam por nenhum processo físico.
	As partículas são sedimentadas por ultracentrifugação
	As partículas têm sedimentação espontânea ou por centrifugação vulgar
	Separação por filtração
	A separação não é possível por nenhum tipo de filtro.
	As partículas são separáveis por ultrafiltração.
	As partículas são separáveis por meio dos filtros vulgares.
	Comportamento no campo elétrico
	Não permite a passagem de corrente elétrica quando a solução é molecular. Quando é iónica, dá-se uma electrólise
	As partículas do coloide têm carga elétrica do mesmo sinal pelo que migram para o mesmo pólo.
	As partículas não se movimentam pela ação do campo elétrico.
	Exemplos
	Açúcar na água, ouro 18 quilates …
	Geleia de frutas, tintas, gomas de amido …
	Farinha suspensa em água, granito…
 
 
 
Contudo, neste relatório apenas vamos aprofundar as soluções e o seu modo de expressar a sua composição quantitativa.
 
 
 
 
 
        Solução:
 
               As soluções são misturas homogéneas (soluções verdadeiras) de duas ou mais substâncias sólidas, líquidas ou gasosas.
               Quando uma substância (soluto) se dissolve noutra (solvente), as partículas do soluto dispersam-se no solvente. Dá-se o nome de dispersão à mistura de duas ou mais substâncias, em que as partículas de uma fase (fase dispersa) se encontram distribuídas no .0solvente e pode ter o mesmo estado que físico da solução ou estar em maior quantidade (nº de moles). O soluto (fase dispersa) ou não tem inicialmente o mesmo estado físico da solução ou está em menor quantidade. Uma solução poderá ter mais do que um soluto, mas tem, apenas, um único solvente.
               A solubilidade é a quantidade máxima de soluto que é possível dissolver num determinado volume de solvente, a uma determinada temperatura, de modo a preparar 1 dm3 de solução.
               Existem três estados de soluções: sólido, gasoso e líquido. Dentro do estado líquido das soluções podemos distinguir as soluções aquosas em que o solvente é a água.
        
 
         Concentração de uma solução:
 
 
                 A concentração de uma solução indica a quantidade de soluto que existe numa dada quantidade de solução; exprime a composição quantitativa dessa solução.
                  Há diferentes formas de exprimir a concentração das soluções:
 
1. Massa de soluto por unidade de volume de solução   C =  m/V
2. Massa de soluto por unidade de massa se solução                      C = m(soluto)
      m(solução)
 
3. Quantidade (mole) de soluto por unidade de volume por solução   n = m
                         V
    
    4. Pode-se também calcular a composição quantitativa das soluções através da percentagem  em volume (% V/V) e em massa/volume (%m/V)  
 
 
 
 
Diluir uma solução consiste em preparar uma solução menos concentrada a partir de uma mais concentrada, por adição de solvente. A adição de solvente não altera a quantidade de soluto, só altera o volume da solução.
 
Reações Ácidos - Base
 
        Os ácidos são substâncias que estão dissolvidas nas soluções aquosas ácidas.
        Os ácidos mais importantes no laboratório são:
               
·         Ácido cloridríco  HCL
·         Ácido sulfúrico  H2SO4
·         Ácido nítrico ou azótico  HNO
·         Ácido fosfórico  H3PO4
·         Ácido acético  HCH3COO
 
 
Bases são substâncias que estão dissolvidas nas soluções aquosas básicas ou alcalinas.
 
As bases mais importantes no laboratório são:
 
           - hidróxido de sódio : NaHO
           - hidróxido de cálcio : Ca(HO)2
           - hidróxido de magnésio : Ng(HO)2
           - hidróxido de amónio : NH4HO
 
Há ainda substâncias que dissolvidas em água não têm comportamento ácido nem básico. Originam soluções neutras.
   São exemplos: o cloreto de sódio e o sulfato de sódio em solução aquosa.
 
 
Os indicadores de ácido-base
 
 Há muitas substâncias naturais ou preparadas nos laboratórios que podem funcionar como indicadores.
   São substâncias que apresentam uma determinada cor em soluções ácidas e outra em soluções básicas.
 
   Os indicadores de ácido-base servem para indicar o comportamento ácido, básico ou neutro de uma solução.
 
     Os indicadores ácido-base mais usados nos laboratórios são a fenolftaleína e o tornassol.
 
   As soluções ácidas na presença de fenolftaleína ficam incolores. A tintura azul de tornassol adquire a cor vermelha.
 
 
   As soluções básicas ou alcalinas, a solução alcoólica de fenolftaleína mantém-se carmim e a tintura azul de tornassol mantém-se azul.
 
   Em soluções neutras, a solução alcoólica de fenolftaleína mantém-se incolor mas a tintura de azul tornassol fica arroxeada.
 
 
Escala de pH
 
   Os químicos associaram ao grau de acidez e de basicidade de uma solução uma escala numérica. Estabeleceram uma escala de pH.
 
   A acidez e a basicidade de uma solução podem medir-se na escala de pH.
 
   Esta escala, para soluções pouco concentradas e à temperatura de 25ºC varia de 0 até 14.
 
   As soluções ácidas correspondem a valores de pH menores que 7 à temperatura de 25º C.
 
   As soluções básicas ou alcalinas correspondem a valores de pH maiores que 7 à temperatura de 25º C.
 
   As soluções neutrais têm pH igual a 7 à temperatura de 25ºC.
 
Reação entre ácidos e bases
 
   As bases são substâncias capazes de anular (ou neutralizar) os ácidos.
 
   Quando se quer elevar o pH de uma solução adiciona-se-lhe uma base. Inversamente, para baixar o pH da solução, acrescenta-se uma substância ácida.
 
   Pode-se verificar, experimentalmente, como varia o pH nas reações entre ácidos e bases: observa-se variações da cor do indicador universal existente na solução básica do balão de Erlenmeyer. Isto sucede à medida que se lhe adiciona gotas da solução ácida contida na bureta. Começa-se por se ter uma solução básica e à medida que se adiciona gotas da solução ácida esta vai-se tornando menos básica e há um momento em que se torna uma solução que é neutra (pH=7). Isto significa que ocorre uma reação química entre uma solução básica (hidróxido de sódio) e uma solução ácida (ácidoclorídrico), estes reagentes vão-se consumindo e transformam-se nos produtos. A reação química que traduz e reação entre o ácido clorídrico e o hidróxido de sódio é:
 
HCL(aq)     +     NaHO(aq)   →     NaCL(aq)    +     H2O(I)
 
    Ácido clorídrico            hidróxido de sódio       cloreto de sódio               água
 
 
           Ácido                      base (hidróxido)              sal                           água
 
 
 
A reação entre ácidos e base (ou hidróxidos) origina um sal e
 
De um modo geral:
 
                   ácido + base → sal + água
 
 
Este esquema traduz uma reação ácido-base. Designa-se, vulgarmente, por reação de neutralização.
 
Convém salientar que esta designação não significa que a solução resultante seja sempre neutra (pH = 7).
 
Quando a reação estiver completa, é o sal que determina o pH da solução resultante. Pode, por isso, ter um caráter ácido, básico ou neutro.
 
Buretas
 
      Permitem medir, rigorosamente, volumes variáveis até à capacidade máxima.
      Existem vários tipos de buretas, sendo a mais comum a de torneira direita em vidro esmerilado.
 
 
Procedimento experimental
 
Protocolo
 
1º → Pesar 1 g de NaOH e dissolver num gobelé com 20ml água e com a ajuda de uma vareta.
2º → Adicionar esta solução num balão volumétrico de 100 ml.
3º → Retirar com a pipeta e a respetiva pompete 10 ml desta solução e colocar num Erlenmeyer.
4º → Adicionar umas gotas de fenolftaleína.
 
5º → Colocar esta preparação sobre o suporte universal e deixar pingar da bureta algumas gotas de ácido clorídrico até que a base seja neutralizada.
6º → Repetir o 5º passo pela segunda vez.
 
 
 
Reagentes e produtos
  
Hidróxido de sódio : NaHO (base)
Ácido clorídrico  HCL (ácido
Cloreto de sódio NaCL (sal)
Àgua  H2O
        
NaOH (aq) + HCL (aq)  →  NaCL (aq)  +  H2OCL   
          
Material
 
- Fenolftaleína
- Hidróxido de sódio (NaOH)
- Ácido cloridríco
- Vareta
- Gobelés
- Erlenmeyer
- Bureta
- Suporte universal e garra
- Pano de limpeza
- Conta – gotas
- Pipeta
- Pompete
 
Registo de medições
 
	Concentração
	Volume
	Nº de moles
	Massa
	0,25mol/dm3 NaOH
	10 ml
	O,0025
	1g
	0,56mol/dm3  HCL
	4,45 ml
	2,5
	88,6 g
 
Cálculos
 
 
 
 
 
 
Conclusão e crítica
 
 
Esta atividade permitiu-me concluir que é possível determinar a concentração de uma substância presente numa solução através do conhecimento do seu volume;  C=n/V
 
Posso ainda afirmar que é possível neutralizar uma base através de um ácido e que as bases na presença da solução alcoólica de fenolftaleína adquirem a cor carmim.
 
 
Bibliografia
                                                                                    
Ramalho, Marta Duarte e Mendonça, Lucinda Santos, 1999, No mundo em Transformação – Química.
8º Ano, Texto Editora , Portugal
 
Macial, Noémia e Miranda, Ana, Eu e a Física
9º Ano, Porto Editora, Portugal
 
Simões, Teresa Sobrinho e Queirós, Maria Alexandra e Simões, Maria Otilde, Química em Contexto.
10º Ano , Porto Editora, Portugal