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Nome: Yara Rafaela Soares Barbosa Turma: 2 PQ – Noturno Relatório – volumetria de neutralização Objetivo ✓ Preparo e Padronização de solução de ácido clorídrico 0,1 mol/L ✓ Determinação de alcalinidade em águas ✓ Preparação e Padronização de solução de hidróxido de sódio 0,1 mol/L ✓ Determinação de ácido acético em vinagre Materiais Procedimento • Preparação de 200mL de solução de ácido clorídrico 0,1mol/L ➢ Pipetou-se aproximadamente 1,66mL de HCl 37,0%, na capela, com pipeta graduada; ➢ Transferiu-se para um balão volumétrico de 200mL, contendo aproximadamente 100mL de água destilada, por ser um ácido forte; ➢ Completou-se o menisco do balão com água destilada, homogeneizando; ➢ Transferiu-se para um frasco de vidro e rotulou-se. • Desidratação do carbonato de sódio PA ➢ Aqueceu-se o Na2CO3 por 30 minutos a 260-270 °C e resfriou-se em dessecador; Reagentes Vidrarias Ácido clorídrico 37% Balança analítica Frasco de plástico com tampa Água destilada Balão volumétrico de 100mL Frasco de vidro com tampa Amostra de água Balão volumétrico de 200mL Papel manteiga Carbonato de sódio PA Bastão de vidro Pipeta graduada Hidrogenoftalato de potássio Béquer Pipeta Pasteur Hidróxido de sódio PA Bureta de 25mL Pipeta volumétrica de 10mL Indicador alaranjado de metila Dessecador Pipeta volumétrica de 20mL Indicador fenolftaleina Erlenmeyer de 250mL Pisseta Vinagre Estufa ➢ Antes de estar totalmente frio, transferiu-se o sólido para um frasco de vidro seco, quente e com rolha, de fácil manipulação. • Padronização da solução de ácido clorídrico 0,1mol/L ➢ Pesou-se em balança analítica aproximadamente 0,106g de Na2CO3, já seco, em triplicata; ➢ Transferiu-se para um Erlenmeyer de 250mL e dissolveu-se em aproximadamente 50mL de água destilada; ➢ Adicionou-se 3 gotas do indicador alaranjado de metila; ➢ Ambientou-se a bureta com a solução de ácido clorídrico 0,1mol/L e completou-se o volume total da mesma; ➢ Adicionou-se aos poucos o ácido ao Erlenmeyer, realizando agitação em movimentos circulares, até que o indicador adquirisse uma leve tonalidade avermelhada; ➢ Lavou-se as paredes do Erlenmeyer com pequenas quantidades de água destilada, utilizando uma pisseta, e continuou-se a titulação gota a gota até que o indicador atingisse a cor alaranjada ou levemente rosa; ➢ Anotou-se a leitura da bureta. ➢ Repetiu-se o procedimento outras duas vezes. • Diluição do ácido clorídrico padronizado, para uma concentração de 0,02mol/L ➢ Transferiu-se 20mL de ácido clorídrico 0,1mol/L para um balão volumétrico de 100mL, completou- se o volume, homogeneizando. • Determinação de alcalinidade em águas ➢ Transferiu-se 50mL da amostra de água para um Erlenmeyer de 250mL; ➢ Adicionou-se 3 gostas do indicador fenolftaleína; ➢ Caso houvesse coloração, seria necessário titular com ácido clorídrico 0,02mol/L, até que ficasse incolor e anotar a leitura da bureta. (No caso não foi preciso); ➢ Ao mesmo frasco adicionou-se 5 gotas de indicador metilorange; ➢ Titulou-se com ácido clorídrico 0,02mol/L até que houvesse coloração alaranjada, levemente avermelhada; ➢ Anotou-se a leitura da bureta. • Preparação de solução de hidróxido de sódio 0,1mol/L ➢ Ferveu-se aproximadamente 200mL de água destilada em béquer, e deixou-se esfriar; ➢ Pesou-se aproximadamente 0,4g de NaOH diretamente em béquer; ➢ Dissolveu-se, com auxílio de um bastão de vidro, em uma pequena quantidade de água destilada já fervida e fria; ➢ Transferiu-se para balão volumétrico de 100mL ➢ Completou-se o menisco, homogeneizando. ➢ Transferiu-se para um frasco de plástico e rotulou-se • Padronização do hidróxido de sódio 0,1mol/L ➢ Pesou-se aproximadamente 0,408g de hidrogenoftalato de potássio, em papel manteiga; ➢ Transferiu-se para um Erlenmeyer de 250mL; ➢ Adicionou-se aproximadamente 50mL de água destilada isenta de CO2; ➢ Dissolveu-se sob agitação e adicionou-se 3 gotas de indicador fenolftaleína; ➢ Titulou-se com a solução de hidróxido de sódio 0,1mol/L até que houvesse uma coloração levemente rosa; ➢ Anotou-se a leitura da bureta. ➢ Repetiu-se o procedimento outras duas vezes. • Determinação de ácido acético em vinagre ➢ Transferiu-se uma alíquota de 10mL de amostra de vinagre, com pipeta volumétrica, para um balão volumétrico de 100mL; ➢ Completou-se o volume com água destilada e homogeneizou-se a solução. ➢ Reservou-se. ➢ Retirou-se uma alíquota de 20mL da solução de vinagre, com pipeta volumétrica, e transferiu-se para um Erlenmeyer de 250mL; ➢ Adicionou-se 2 gotas de fenolftaleína; ➢ Titulou-se com solução padronizada de hidróxido de sódio 0,1mol/L, até que houvesse uma coloração levemente rosa; ➢ Anotou-se a leitura da bureta. ➢ Repetiu-se o procedimento mais uma vez. Resultados e Discussões • Preparação da solução de ácido clorídrico 0,1mol/L Para a preparação de 200mL da solução foi preciso calcular o volume de HCl necessária, da seguinte maneira: HCl = 37,0% d = 1,19g/mL 1mol ---- 36,5g (MMHCl) x = (36,5*0,1) / 1 37% ---- 0,73gHCl z = (0,73*100) /37 0,1mol ---- x x = 3,65gHCl 100% ---- z z = 1,97gHCl 1L ---- 3,65gHCl y = (3,65*0,2) / 1 0,2L ---- y y = 0,73gHCl d= m / v ➔ 1,19 = 1,97 / v ➔ v = 1,97 / 1,19 ➔ v = 1,66mL (volume necessário) • Padronização da solução de ácido clorídrico 0,1mol/L Como o ácido clorídrico não é um padrão primário (ou seja, não é encontrado com um grau de pureza considerável, na natureza) é preciso realizar a padronização, que é feita com o carbonato de sódio (Na2CO3), que é um padrão primário. O carbonato de sódio PA contém uma certa quantidade de umidade, por esse motivo é necessário realizar sua desidratação. Após realizar sua desidratação é necessário calcular a massa necessária para se titular com aproximadamente 20mL de HCl 0,1mol/L, para que não ocorra desse volume ser muito baixo ou muito alto, o que poderia interferir na análise ou até dificultar a leitura. Sendo assim, foram utilizados os seguintes cálculos: m = Cn * V * MM m = 0,1 mol/L * 0,02L * 36,5g/mol m = 0,073gHCl Na2CO3 + 2HCl ➔ 2NaCl + H2CO3 106g 73g X 0,073g X = (0,073*106) / 73 X = 0,106g (Valor teórico de massa necessária) A análise foi realizada em triplicata. Para calcular o fator de correção de cada amostra, utilizou-se a seguinte fórmula: Fc = massa de carbonato de sódio milemol ∗ volume de HCl ∗ concentração de HCl teórica Segue resultados de cada uma das amostras: 1ª amostra: Massa de Na2CO3 pesado: 0,106g Volume de HCl gasto na titulação: 20,5mL Fc = 0,106 0,053∗20,5∗0,1 ➔ Fc = 0,976 2ª amostra: Massa de Na2CO3 pesado: 0,103g Volume de HCl gasto na titulação: 19,8mL Fc = 0,103 0,053∗19,8∗0,1 ➔ Fc = 0,982 3ª amostra: Massa de Na2CO3 pesado: 0,110g Volume de HCl gasto na titulação: 21,0mL Fc = 0,110 0,053∗21,0∗0,1 ➔ Fc = 0,988 Após a determinação dos fatores de correção, foi possível verificar a concentração real da solução de HCl produzida. Fc (média) = (0,976 + 0,982 + 0,988) / 3 ➔ Fc (média) = 0,982 C (real) = Fc (média) * C (teórica) C (real) = 0,982 * 0,1 ➔ C(real) = 0,098mol/L • Diluição do ácido clorídrico padronizado, para uma concentração de 0,02mol/L Uma solução de ácido clorídrico 0,1mol/L, ainda é muito concentrada, após sua padronização foi necessário realizar uma diluição para que fosse possível obter uma concentração de 0,02mol/L, ideal para a realização da análise de alcalinidade em água. Para isso foi necessário realizar o seguinte cálculo, para a preparação de 100mL de solução: Creal*Vnecessário = Cdesejado*Vfinal 0,098mol/L * Vnecessário = 0,02mol/L* 100mL Vnecessário = (0,02 * 100) / 0,098 Vnecessário = 20mL (volume necessário de HCl 0,1mol/L) • Determinação de alcalinidade em água A alcalinidade representa a capacidade da água em aceitar prótons, com a análise, foi possível constatar essa alcalinidade na amostra coletada. A análise é realizada em duas etapas. Cada uma utiliza um indicador diferente, na primeira parte, a qual é utilizado fenolftaleína, não se obteve uma leitura, pois não foi preciso adicionar HCl nessa etapa. Sendo assim o P da equação foi igual a 0; já na segunda etapa, com metilorange a leitura obtida foi de 3,2mL, ou seja M. De acordo com a tabela a seguir é possível calcular a alcalinidade na amostra. Onde: P = n0 total de ácido 0,02mol/L gasto na titulação com fenolftaleína T = P + M = n0 total de mL de ácido 0,02 mol/L gasto na titulação com fenolftaleína e metilorange. Sendo assim: Alcalinidade de hidróxidos = 0 Alcalinidade de carbonatos = 0 Alcalinidade de bicarbonato = 𝑇∗1000 50 mg/L CaCO3 ➔ 3,2∗1000 50 = 64mg/L CaCO3 Resultados da titulação Alcalinidade de hidróxidos Alcalinidades de carbonatos Alcalinidade de bicarbonatos P = 0 0 0 T P < ½ T 0 2P T – 2P P = ½ T 0 2P 0 P > ½ T 2P - T 2(T - P) 0 P = T T 0 0 • Preparação de solução de hidróxido de sódio 0,1mol/L Para a preparação de 100mL de solução de hidróxido de sódio 0,1mol/L, foi preciso realizar o cálculo da massa necessária, que foi o seguinte: 1mol ---- 40g x = (40 * 0,1) / 1 0,1mol ---- x x = 4g 1L ---- 4g y = (4 * 0,1) / 1 0,1L ---- y y = 0,4g (massa necessária para o preparo da solução) • Padronização do hidróxido de sódio 0,1mol/L Como o hidróxido de sódio, não é padrão primário, é necessário realizar a padronização com o hidrogenoftalato de potássio (KHC8H4O4), que é um ácido relativamente fraco. Para isso foi necessário calcular a massa de hidrogenoftalato necessária para titular com 20mL de NaOH 0,1mol/L m = Cn * v * MM m = 0,1 mol/L * 0,02L * 40g/mol NaOH m = 0,08g NaOH NaOH + KHC8H4O4 ➔ H2O + KNaC8H4O4 40g 204g 0,08g X X = (0,08*204) / 40 X = 0,408g (Valor teórico de massa necessária) A análise foi realizada em triplicata. Para calcular o fator de correção de cada amostra, utilizou-se a seguinte fórmula: Fc = hidrogenoftalato de potássio milemol ∗ volume de NaOH ∗ concentração de NaOH teórica Segue resultados de cada uma das amostras: 1ª amostra: Massa de HFP pesado: 0,408g Volume de NaOH gasto na titulação: 21,0mL Fc = 0,408 0,204∗21,0∗0,1 ➔ Fc = 0,952 2ª amostra: Massa de HFP pesado: 0,404g Volume de NaOH gasto na titulação: 20,5mL Fc = 0,404 0,204∗20,5∗0,1 ➔ Fc = 0,966 3ª amostra: Massa de HFP pesado: 0,410g Volume de NaOH gasto na titulação: 21,3mL Fc = 0,410 0,204∗21,3∗0,1 ➔ Fc = 0,944 Após a determinação dos fatores de correção, foi possível verificar a concentração real da solução de NaOH produzida. Fc (média) = (0,952 + 0,966 + 0,944) / 3 ➔ Fc (média) = 0,954 C (real) = Fc (média) * C (teórica) C (real) = 0,954 * 0,1 ➔ C(real) = 0,095mol/L • Determinação de ácido acético em vinagre A determinação do ácido acético foi feita a partir dos seguintes cálculos: 𝑚 𝑀𝑀 = 𝐶 ∗ 𝑉 100mL(solução) ---- 10mL(vinagre) x = (20*10) / 100 20mL(solução) ---- x x = 2mL(vinagre) 1ª amostra: 𝑚 60 = 0,095 ∗ 0,017 𝑚 = 0,0969𝑔 2mL ---- 0,0969g x = (0,0969*100) / 2 100mL ---- x x = 4,8g/100mL = 4,8% 2ª amostra: 𝑚 60 = 0,095 ∗ 0,0165 𝑚 = 0,0941𝑔 2mL ---- 0,0941g x = (0,0941*100) / 2 100mL ---- x x = 4,7g/100mL = 4,7% Conclusão Foram realizadas duas analises, alcalinidade em água e teor de acidez no vinagre. Para que isso fosse possível, foi necessário o preparo e padronização de duas soluções, ácido clorídrico 0,1mol/L e hidróxido de sódio 0,1mol/L, após a realização da pratica e seus devidos cálculos, foi possível verificar suas concentrações reais que foram de 0,098mol/L e 0,095mol/L respectivamente. Com a análise de alcalinidade da água obteve-se um resultado igual a 64mg/L CaCO3. Com a análise de teor de acidez do vinagre obteve-se uma média de 4,8% de ácido acético na amostra de vinagre, o que é positivo, já que o ideal para consumo é que seja de 4 a 6%, sendo que para a legislação não há limite máximo para aprovação. Nesse caso a amostra de vinagre estaria aprovada para consumo.
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