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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MATO GROSSO DO SUL Determinação da concentração de NaOH e HCL Determinação da acidez no vinagre Acadêmicos: Manoel Gil Borges Guimarães Thales Cerezer Câmara Danielle Almeida DOURADOS, MS MARÇO/2020 RESUMO Um dos procedimentos mais utilizados para a determinação de uma concentração e de uma solução é a titulação, uma análise volumétrica, onde, através de medições rigorosas de volumes utilizados, é possível determinar a concentração da solução desejada, onde através da curva de titulação, utilizando um indicador apropriado, com volumes medidos corretamente, é possível determinar uma neutralização ácido-base, em que o ponto de equivalência, irá indicar o ponto de equilíbrio das soluções. Através de cálculos apropriados é possível determinar a concentração real esperada. Palavra-chave: ácido, base, indicador, concentração. 1. INTRODUÇÃO As titulações ácido-base são um dos procedimentos mais usados em química analítica quantitativa, são denominadas reações de neutralização. É um método de volumetria no qual, através de medições rigorosas de volume é possível estimular a concentração de uma solução, recorrendo de outra solução ou substancia de grau primário, onde a concentração é uma solução padrão conhecida. As substâncias de padrão primário devem atender alguns requisitos, como: a) Grau de pureza superior a 99,95%; b) De fácil secagem; c) Estável em solução e em estado sólido; d) Não higroscópico, não reagir com substancias existentes no ar; e) Elevado peso molecular; f) Não volátil; g) Baixo custo e fácil acesso. Para a solução ácida com uma solução padronizada de uma base é necessário determinar a quantidade exata de base que é quimicamente equivalente à quantidade de ácido presente. O ponto no qual ocorre é conhecido como ponto de equivalência ou estequiométrico. A escolha do indicador deve ser levada em consideração por conta do pH em que se encontra o ponto de equivalência para o ponto de identificação do ponto de equivalência mais próximo. Se o ácido e a base forem eletrólitos fortes, a solução será neutra no ponto de equivalência e terá o pH igual a 7. Se o ácido ou a base for um eletrólito fraco, o sal será hidrolisado até um ponto e no seu ponto de equivalência pode ser calculado a partir da constante de ionização do ácido e/ou base fraco e da concentração da solução. Na experiência, o ponto final correto caracteriza-se por um valor definido da concentração de íons de H na solução, valor no qual depende da natureza do ácido, da base e da concentração da solução. Grande parte de substancias, chamadas de indicadores de neutralização ou ácido-base, mudam de cor de acordo com a concentração de íons de H na solução. A mudança de cor é a principal característica desses indicadores. 2. OBJETIVOS GERAIS a) Etapa 1 · Preparar uma solução de NaOH 0,15 mol/L-¹; · Preparar uma solução de HCl 0,10 mol/L-¹; · Realizar a padronização do hidróxido de sódio através da titulação ácido-base com biftalato de potássio; · Realizar os cálculos necessários para determinar a concentração da solução de NaOH. b) Etapa 2 · Realizar os cálculos necessários para determinar a concentração da solução de NaOH; · Padronizar uma solução de HCl 0,10 mol/L-¹; · Determinar a acidez CH3COOH – ácido acético (vinagre comercial). 2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS · Compreender as técnicas necessárias de preparação e padronização das soluções. · Encontrar a concentração real de NaOH e HCl. · Realizar cálculos para determinar a porcentagem de vinagre na amostra. 3. MATERIAIS E MÉTODOS a) Etapa 1 · HCl – Ácido clorídrico; · NaOH – Hidróxido de sódio (sólido). · 01 Balança semi analítica; · 01 Pipeta graduada; · 01 Béquer de 50 mL; · 01 Bastão de vidro; · 01 Balão volumétrico de 100 mL; · Peseta de água destilada; · 01 Pipeta volumétrica; · Suporte universal; · Garra; · 03 Erlenmeyres; · Biftalato; · Frasco de vidro para guardar o NaOH e o HCl. b) Etapa 2 · NaOH – Hidróxido de sódio (sólido). · Vinagre (4%); · Biftalato · 01 Béquer de 250 mL; · 01 Bastão de vidro; · Peseta de água destilada; · 01 Balão volumétrico de 250 mL; · 01 Bureta de 25 mL; · 06 Erlenmeyres; · 01 Pipeta volumétrica; · 01 Pipeta graduada; · Suporte universal; · Garra; · Proveta de 50 mL. 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES Foram padronizados em 250 mL de água destila a solução de NaOH de 0,15 mols/L-1, para isso utilizou-se a fórmula da concentração para descobrirmos o número de mols, assim descobrimos a massa a ser pesada de NaOH, utilizamos o seguinte método: Com o valor da concentração, foi utilizada uma regra de três com o valor a massa molar do NaOH já conhecida (mm= 40 g/mol), assim obtivemos o valor da massa utilizada. X = 1,5 gramas de NaOH Após isso determinamos o valor real que foi pesado através da pureza do NaOH que se encontrou no fraco do reagente, o valor encontrado foi de 99% de pureza, assim utilizamos novamente uma regra de três e descobrimos o valor real que pesou para essa padronização. x= 1,5151 gramas de NaOH Após feito todos os cálculos, pesou-se em um béquer uma massa de NaOH de 1,5155 gramas, acrescentou-se água destilada ao béquer para a diluição da massa em seguida transferiu-se para um balão volumétrico de 250 mL e completou-se até o menisco, após isso reservou-se a solução. Para a padronização de HCl com concentração de 0,10 mols/L-1, utilizou-se um volume de 100 mL, na mesma formula de concentração utilizada para a padronização do NaOH, descobriu-se assim o valor da massa pesada de HCl para uma concentração de 0,10 mols/L-1, assim obtivemos: Com o valor obtido realizamos uma regra de três, utilizando a massa molar do HCl (mm= 36,5g) e o valor da concentração obtido, sendo assim: X = 0,365 gramas de HCl Achou-se o valor real a ser utilizado de HCl através da pureza que encontramos no fraco (36%), utilizou-se novamente uma regra de três e obtivemos o seguinte resultado: x= 1,0139 gramas de HCl Encontramos assim a massa real que foi utilizada na padronização, transformamos o valor da massa obtido de HCl em mL, utilizou-se o valor da densidade da água (Dágua = 1,19 g/mL), utilizou-se a formula da densidade e encourou-se o valor em mL que foi utilizado na padronização, deste modo: V=0,852 mL Pipetou-se o valor obtido de 0,85 mL de HCl com o auxílio de uma pipeta graduada de 10 mL, transferiu-se para um balão volumétrico de 100 mL e completou-se com agua destilada até a linha do menisco. Para a padronização de NaOH, utilizou-se biftalato de potássio, sabendo que é uma reação de um mol para um mol, descobriu-se através do cálculo de concentração a quantidade de mols que havia para assim calcularmos a quantidade de massa que pesou-se de biftalato de potássio, ou seja: 1 mol de Biftalato de potássio = 1 mol de NaOH Tínhamos 10 mL da solução de NaOH em uma concentração de 0,15 mol/L-1, então utilizou-se disso para a mesma quantidade de biftalato de potássio, assim conseguimos calcular a quantidade de massa que necessitaríamos para preparação da titulação, através do seguinte cálculo: Após acharmos a concentração, utilizamos uma regra de três para descobrirmos a quantidade de massa que utilizaríamos nessa pratica, utilizou-se o valor da massa molar do biftalato de potássio (204,22 g/mol), para isso obtivemos: x= 0,3063 gramas de Biftalato de potássio Após acharmos a massa necessária, realizamos o seguinte método: pesou-se em um béquer a massa de biftalato de potássio o mais próximo do obtido, diluiu-se em 25 mL de água, depois transferiu-se o volume da solução para um erlenmeyer, em seguida, adicionou-se duas gosta da solução de fenolftaleína (serviu como indicador da titulação), repetiu-se o procedimento para mais dois erlenmeyer. Completou-se a bureta de 25 mL com a solução de NaOH e realizou-se a titulação de um erlenmeyer por vez, a cada erlenmeyer titulado, completou-se a bureta novamente, obtivemos assim a seguinte tabela: Alíquota (erlenmeyer) Massa pesada de Biftalato depotássio (em gramas) Volume gasto de NaOH em mL 1 0,3070 g 10,7 mL 2 0,3066 g 10,6 mL 3 0,3064 g 10,8 mL Após a titulação calculou-se a concentração real de NaOH padronizada anteriormente, assim temos: Alíquota 1= Alíquota 2= Alíquota 3= Media = Com a média obtida, calculou-se o desvio padrão: Dp= Padronizou-se uma solução de HCl com concentração de 10 mols/L-1, utilizou-se a solução de NaOH padronizada anteriormente como titulante e uma solução de fenolftaleína como indicador, transferiu-se para um erlenmeyer 10 mL da solução de HCl com o auxílio de uma pipeta volumétrica de 10 mL, adicionou-se 10 mL de água destila e três gostas de fenolftaleína, repetiu-se esse procedimento para mais dois erlenmeyer. Preencheu-se a bureta com 25 mL de NaOH padronizado e realizou-se a titulação, obteve-se os seguintes dados: Para o erlenmeyer 1, utilizou-se 7,4 mL de NaOH Para o erlenmeyer 2, utilizou-se 7,5 mL de NaOH Para o erlenmeyer 3, utilizou-se 7,5 mL de NaOH Determinou-se a concentração real da solução de HCl, através da formula C1*V1=C2*V2, utilizou-se a concentração obtida de NaOH (0,1403 mols/L-1) e o volume gasto na bureta em L, obteve-se os valores: Para o erlenmeyer 1 = Para o erlenmeyer 2 = Para o erlenmeyer 3 = Media = Com a média obtida, calculou-se o desvio padrão: Dp= Determinou-se a acides de uma solução de ácido acético (vinagre comercial), utilizando-se a solução de NaOH padronizada e fenolftaleína como indicador. Adicionou-se a um erlenmeyer 2,5 ml de vinagre, colocou-se 15 mL de água destilada com auxílio de uma proveta de 50 mL e adicionou-se três gotas de fenolftaleína, repetiu-se para mais dois erlenmeyer. Preencheu-se a bureta com 25 mL de NaOH e realizou a titulação, para cada erlenmeyer titulado, completou-se novamente a bureta até os 25 mL, obtendo-se os seguintes resultados: Para o erlenmeyer 1, utilizou-se 12,6 mL de NaOH Para o erlenmeyer 2, utilizou-se 12,6 mL de NaOH Para o erlenmeyer 3, utilizou-se 12,6 mL de NaOH Determinou-se a concentração real da solução de ácido acético no vinagre, através da formula C1*V1=C2*V2, utilizou-se a concentração obtida de NaOH (0,1403 mols/L-1) e o volume gasto na bureta em L, obteve-se os valores: Para o erlenmeyer 1 = Para o erlenmeyer 2 = Para o erlenmeyer 3 = Media = Calculou-se a acidez real utilizando uma regra de três, assim obtivemos o seguinte resultado: x= 4,2 % 5. CONCLUSÃO Por meio dos cálculos e da técnica de titulação a conclusão foi que o resultado obtido foi muito próximo ao esperado uma vez que o procedimento foi feito com precisão e acurácia. Os resultados obtidos na titulação foram: Concentração de NaOH :0,1403 mol/L-1 Concentração de HCl: 0,1047mol/L-1 Concentração de Ácido Acético:0,7071 mol/L-1(4,2% de acidez) De acordo com os parâmetros previstos em legislação o ideal de acidez do ácido acético é entre 4 ~ 6%, o que significa que o respectivo ácido acético (vinagre) em questão está dentro dos parâmetros indicados. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS · BRADY, James E., HUMISTON, Gerard E. Química Geral. 2.ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1996. · VOGEL, Arthur I. Análise Inorgânica Quantitativa. Rio de Janeiro. Editora Guanabara, 1986.
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