QUIM_EX09_10

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DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
NYCOLAS RANGEL CYPRIANO
TALES BERALDO SANTIAGO
RELATÓRIO EXPERIMENTAL 9 - 10
Preparo de soluções e Padronização de soluções Ácidas e Básicas
Belo Horizonte
Novembro de 2019
Sumário
1	INTRODUÇÃO	1
2	OBJETIVOS	2
3	MATERIAIS E reagentes	2
4	PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS	2
4.1	preparação DE REAÇÕES	2
4.1.1	Preparação de 250 mL de solução 0,10 mol L-1 de NaOH	2
4.1.2	Preparação de 100 mL de solução 0,10 mol L-1 de HCl	3
4.2	PADRONIZAÇÃO DE SOLUÇÕES ÁCIDAS E BÁSICAS	4
4.2.1	Padronização da solução de NaOH com solução padrão de hidrogenoftalato de potássio	4
4.2.2	Padronização da solução de HCl com a solução padronizada de NaOH	4
5	RESULTADOS E DISCUSSÃO	5
5.1.1	Preparação de 250 mL de solução 0,10 mol L-1 de NaOH	5
5.1.2	Preparação de 100 mL de solução 0,10 mol L-1 de HCl	5
5.1.3	Padronização da solução de NaOH com solução padrão de hidrogenoftalato de potássio	7
5.1.4	Padronização da solução de HCl com a solução padronizada de NaOH	7
6	CONCLUSÃO	8
REFERÊNCIAS	9
ANEXO A	10
2
INTRODUÇÃO
Soluções são misturas homogenias de duas ou mais substâncias. É definido como soluto o composto em menor quantidade dentro do sistema, e o solvente como aquele em maior quantidade. 
É comum determinarmos se uma solução é ácida ou básica, para isso utiliza-se de indicadores de pH. Os mais comuns são: papel de tornassol (em meio ácido adquire coloração azul e em meio básico coloração vermelha), solução de fenolftaleína que em meio ácido é transparente e em meio básico adquire coloração rosa (o ponto de viragem dela é em torno de 8,2 e 10 na escala pH).
Para preparar soluções deve-se seguir uma sequência para que os resultados não sejam equivocados. Tal sequência é a seguinte: inicialmente mede-se a massa ou volume do soluto, em seguida dissolve-se ele em um recipiente com uma pequena quantidade de solvente e em seguida transfere-se isso para um balão volumétrico. No balão é completado com solvente até a marca do recipiente, obtendo assim um volume conhecido, em seguida homogeneíza-se a solução. Em alguns casos é feita a padronização da solução e depois é graduado as soluções em recipientes rotulados. 
Para padronizar as soluções utilizamos da titulação, que consiste em adicionar uma solução de concentração conhecida (chamada de titulante) a outra de concentração desconhecida (chamada de titulada). Para isso utiliza-se de uma bureta para controlar a entrada do titulante, deste modo é possível determinar o ponto de equivalência. Esse ponto nem sempre coincide com o valor estequiométrico, já que pequenos erros podem ocorrer durante a titulação. 
O objetivo da titulação como visto é determinar o quanto um ácido reage com uma base conhecida. Porém em casos que o ácido ou a base é fraca, o sal formado hidrolisa, consequentemente o ponto de equivalência encontrado é diferente do estequiométrico, uma vez que a solução ficara ou um pouco ácida ou um pouco básica. 
OBJETIVOS
As experiências 9 e 10 têm como base a preparação de soluções e a determinação qualitativa do pH das mesmas. E por fim, a determinação da concentração exata em quantidade de matéria das soluções de ácido clorídrico e hidróxido de sódio.
MATERIAIS E reagentes
Balança (1), suporte para bureta (1), bureta de 25 mL (1) e 50 mL (1), béquer de 50 mL (2), e de 100 mL (2), bastão de vidro (1), garrafa lavadeira (2), balão volumétrico de 100 mL (1) e de 250 mL (1), vidro de relógio (6), espátula (1), papel indicador de pH variando de 0 até 14 (2), papel tornassol vermelho, tubos de ensaio (2), frascos para estoque de soluções (2), pipeta volumétrica de 10 mL (1), funil pequeno de colo curto (1), erlenmeyer de 250 mL (3), garra (1), frasco de resíduo (1).
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Todos os procedimentos adotados neste relatório tiveram como base a Apostila de Química Geral (2014), assim como as orientações dadas em sala.
preparação DE REAÇÕES
Preparação de 250 mL de solução 0,10 mol L-1 de NaOH
Para início do procedimento foi calculada a massa necessária para preparação da solução por meio dos seguintes cálculos:
Dessa forma, a massa obtida foi medida com auxílio de uma espátula de porcelana e um vidro de relógio. Logo então o NaOH pesado foi colocado em um béquer de 100 mL contendo 50 mL de água destilada, sendo dissolvido com auxílio de um bastão.
Em seguida a solução foi transferida quantitativamente para um balão volumétrico de 250 mL, com agitações constantes a qual foi completada com água destilada até o menisco do balão. Por fim o balão foi agitado para homogeneização da solução. 
Observação qualitativa do pH
Para observação qualitativa do pH da solução foi transferido 3 mL da mesma para um béquer e logo após foi mergulhado um papel tornassol vermelho na solução, o resultado foi observado.
Com o intuito de medir o pH da solução, mergulhou-se um papel indicador universal na solução, com isso o resultado obtido foi comparado com os cálculos teóricos. Por fim foram adicionadas duas gotas de uma solução alcoólica de fenolftaleína e foi observou-se o resultado.
Preparação de 100 mL de solução 0,10 mol L-1 de HCl
Para início do procedimento foi calculada o volume de ácido clorídrico concentrado necessário para preparação da solução por meio dos seguintes cálculos:
Dessa forma, com auxílio de um bureta de 25,00 mL o ácido clorídrico concentrado foi transferido para um balão volumétrico de 100 mL contendo um aproximadamente 30 mL de água destilada. 
Em seguida o balão contendo o ácido concentrado foi completada com água destilada até o menisco da vidraria. Por fim o balão foi agitado para homogeneização da solução. 
Observação qualitativa do pH
Para observação qualitativa do pH da solução foi transferido 3 mL da mesma para um béquer e logo após foi mergulhado um papel tornassol azul na solução, o resultado foi observado.
Com o intuito de medir o pH da solução, mergulhou-se um papel indicador universal na solução, com isso o resultado obtido foi comparado com os cálculos teóricos. Por fim foram adicionadas duas gotas de uma solução alcoólica de fenolftaleína e foi observou-se o resultado.
PADRONIZAÇÃO DE SOLUÇÕES ÁCIDAS E BÁSICAS
Padronização da solução de NaOH com solução padrão de hidrogenoftalato de potássio
Para início do procedimento foi lavada um bureta com água destilada e feito ambiente com a solução de NaOH, de modo a certificar que apenas a solução desejada estará presente na vidraria. Em seguida a bureta foi presa em um suporte apropriado e, com auxílio de um funil de colo curto, a bureta foi preenchida com a solução de NaOH excedendo o limite do traço zero. Dessa forma foi escoada uma quantidade da solução até que o menisco da solução coincidisse com a marca zero da vidraria.
Foi disposto em um béquer de 50 mL uma pequena quantidade de hidrogenoftalato de potássio (0,100 mol L-1) e com a mesma solução foi feito o ambiente em uma pipeta de 10 mL.
Sendo assim, foram pipetados 10 mL da solução padrão com a pipeta ambientada e transferidos para um Erlenmeyer de 250 mL, com isso foram adicionadas 3 gotas de uma solução alcoólica de fenolftaleína.
Em seguida, foi feita a titulação da solução padrão por meio da solução de NaOH, o procedimento foi realizado 3 vezes e observados os volumes de NaOH gastos. Foi observado também a diferenças desses volumes, os quais devem diferir no máximo 0,1 mL.
Padronização da solução de HCl com a solução padronizada de NaOH
Para início do procedimento foi lavada um bureta com água destilada e feito ambiente com a solução de NaOH, de modo a certificar que apenas a solução desejada estará presente na vidraria. Em seguida a bureta foi presa em um suporte apropriado e, com auxílio de um funil de colo curto, a bureta foi preenchida com a solução de NaOH excedendo o limite do traço zero. Dessa forma foi escoada uma quantidade da solução até que o menisco da solução coincidisse com a marca zero da vidraria.
Foi disposto em um béquer de 50 mL uma pequena quantidade de HCl e com a mesma solução foi feito o ambiente em uma pipeta de 10 mL.
Sendo assim, forampipetados 10 mL da solução de HCl com a pipeta ambientada e transferidos para um erlenmeyer de 250 mL, com isso foram adicionadas 3 gotas de uma solução alcoólica de fenolftaleína.
Em seguida, foi feita a titulação da solução por meio da solução de NaOH, o procedimento foi realizado 3 vezes e observados os volumes de NaOH gastos. Foi observado também a diferenças desses volumes, os quais devem diferir no máximo 0,1 mL.
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Preparação de 250 mL de solução 0,10 mol L-1 de NaOH
Ao ser mergulhado o indicador papel tornassol vermelho na solução de NaOH, foi observado que ao entrar em contato com a solução o papel torna-se azul, o que prova que a solução é básica. Ao medir o pH da solução com o auxílio do papel indicador universal, observamos que o pH da solução está na faixa entre 12 e 14. O pH está dentro do esperado já que temos:
Por fim, adicionamos 2 gotas de solução alcoólica de fenolftaleína e observamos que a solução de NaOH torna-se rosa, como esperado já que a mesma possuí caráter básico.
Preparação de 100 mL de solução 0,10 mol L-1 de HCl
Ao mergulharmos a ponta de um papel tornassol azul nela. Observou-se que ao entrar em contato com a solução o papel torna-se vermelho, o que prova que a solução é ácida. 
Ao medir o pH da solução com o auxílio do papel indicador universal, observamos que o pH da solução está na faixa de 1, o que condiz com os cálculos teóricos. 
Após isso, adicionamos 2 gotas de solução alcoólica de fenolftaleína e observamos que a solução de HCl permaneceu incolor, o que indica o caráter ácido da solução.
Padronização da solução de NaOH com solução padrão de hidrogenoftalato de potássio
A partir das titulações obtivemos os seguintes volumes de NaOH escoados:
Tabela 1 - Volumes de NaOH
	V1 ± 0,05 mL
	V2 ± 0,05 mL
	V3 ± 0,05 mL
	V médio ± 0,1 mL
	11,90
	12,00
	12,00
	11,97
Em seguida, calculamos a concentração, em quantidade de matéria, da solução de NaOH. Como a proporção de hidrogenoftalato para NaOH é de 1 : 1, a quantidade de matéria que reage do primeiro é a mesma que reage do segundo.
O desvio foi obtido a partir da soma dos desvios relativos das medidas envolvidas na multiplicação e divisão:
Padronização da solução de HCl com a solução padronizada de NaOH
Tabela 2 - Volumes de HCl
	V1 ± 0,05 mL
	V2 ± 0,05 mL
	V3 ± 0,05 mL
	V médio ± 0,1 mL
	10,00
	9,85
	9,90
	9,92
Portanto o volume médio obtido foi: 
Para o cálculo do erro utilizamos o erro da bureta, que é de 0,05 mL, e o multiplicamos por 3, visto que na soma de volumes ocorre a propagação do erro.
Logo o volume médio encontrado foi de V = (9,73 0,2) mL
Depois, utilizamos nossos conhecimentos químicos para calcular a concentração, em quantidade de matéria, da solução de HCl.
Como a proporção de NaOH para HCl é de 1 : 1, a quantidade de matéria que reage do primeiro é a mesma que reage do segundo.
(aq)(aq)(aq)(l)
O desvio foi obtido a partir da soma dos desvios relativos das medidas envolvidas na multiplicação e divisão.
CONCLUSÃO
Concluísse que todo preparo de soluções deve antes apresentar o seu cálculo de concentração e após isso se inicia de fato a sua preparação, a atenção se mostra preciosa neste momento, pois o preparo correto de soluções envolve precisão nas medidas, além da pureza das substâncias usadas. Após o preparo, é necessário analisar se a concentração da solução é realmente aquela esperada e para essa verificação o método a ser utilizado é a titulação. 
REFERÊNCIAS
DEMICHELI, P. CYNTHIA; SOUZA, A. B. ANA LÚCIA; SANTOS, N. EDUARDO; REIAS, F. A. GERALDO; CARVALHO, M. D. MARIA ELIZA; FABIANO, L. RONALDO; et al. Química Geral. Belo Horizonte, 2014. (Apostila).
ANEXO A
Questionários
QUESTIONÁRIO 9:
1) A dissolução exotérmica ocorre quando a energia absorvida para separar as partículas do soluto (dissociação) for menor que a energia liberada na sua solvatação.
2) Como a reação é endotérmica, ela absorvera calor, com isso o recipiente perderá calor em relação ao meio.
3) A concentração em quantidade de matéria consiste na relação entre a quantidade de matéria do soluto, expressa em mols, e o volume da solução em litros. Dessa forma, a concentração em quantidade de matéria indica a quantidade de matéria presente em um litro da solução; por isso sua unidade é dada em mol L-1.
4) Uma substância é denominada higroscópica quando ela possuiu um acentuado efeito desidratante, quando o grau de absorção de água é muito elevado a substância começa a dissolver-se na própria água absorvida, essa característica é chamada de deliquescente. Transferir quantitativamente o soluto, significa garantir que toda a sua massa seja transferida para outro recipiente. Para isso é preciso “lavar” o recipiente aos poucos com água destilada.
5) É preciso esperar a solução esfriar para adicioná-la ao balão para evitar o erro da dilatação da solução e como medida de segurança, evitar o que o vidro trinque. 
6) O teste da fenolftaleína indica a faixa de pH da solução, em meio ácido permanece incolor e em meio básico ganha uma coloração rosa.
7) O papel de tornassol azul em meio ácido fica avermelhado, já em meio básico não mudaria de cor.
8) O papel de tornassol vermelho mergulhado em solução ácida não mudaria de cor, mas em meio básico ficaria azul.
9) 
a) 5,6g --- 1000 mL
 Xg --- 250 mL
 X = 1,4g de KOH
b) 56g --- 1 mol --- 1 L 
 xg --- 0,25 mol –2 L
 x = 28g de KOH
10)
a)
 V1 x M1 = Vf x Mf
 V1 x 6 = 500 x 0,5
 V1 = 41,66
b)
 V1 x M1 = Vf x Mf
 V1 x 6 = 250 x 0,25
 V1 = 10,42 mL
11) 
Concentração de ácido nítrico = 0,1 mol/L 
Volume = 250 mL = 0,250 L 
C = n/v 0,1 = n/0,250 n = 0,1 x 0,250 = 0,025 mol 
Massa molar (HNO₃) =  1 X A(H) + 1 x A(N) + 3 x A(O) = 1 x 1,01 + 1 x 14,01 + 3 x 16,00 = 63,02 g/mol 
Logo para descobrir a massa:
n = m/Massa molar 0,025 = massa/63,02
massa = 0,025 x 63,02 = 1,5755 gramas de HNO₃
100 gramas de solução contém----- 65 gramas de HNO₃
X gramas e solução contêm ------- 1,5755 gramas de HNO₃
x = (100 x 1,5755)/65 = 2,43gramas de solução 
Densidade = 1,5 g/mL 
p =massa/volume
1,5 = 2,43/volume
volume = 2,43/1,5 = 1,62 mL
12) 
MM H3PO4 = 98g ----- 1 mol
 3,92 ----- x 
 X = 0,04 mol
M = 0,04 / 250 mL 
M = 0,2 mo.L-1
13) 
 1 mol --- 142g
 X ------ 56,8 g
 X = 0,4
M = 0,4 mol.L-1
QUESTIONÁRIO 10:
1)
a) Uma solução denominada padrão é aquela que contém uma massa exatamente conhecida do reagente em um volume definido da solução.
b) O ponto de equivalência em uma titulação é quando todo o titulante é titulado, como prevê a estequiometria da reação.
c) O ponto final em uma titulação é quando é possível visualizar a mudança de cor da reação.
2) HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O (l)
3) 
M = mol / L 0,1= x mol / 21,3
X = 2,13 mol
M = 2,13 / 50 
MNaOH = 0,0426 mol.L-1
1 mol --- 40 g 
0,0426 – x 
X = 1,704 g 
5)
M = m / mm x V
M = 14,7 / 98 x 0,6
M = 14,7 /58,8
M = 0,25 mol/L de NaOH
6) 
1 L ---- 0,1 mol
0,1 L --  x mol
x= 0,1 mol * 0,1 L ÷ 1 L
x= 0,01 mol
- cálculo do excesso de NaOH
0,09 mol -  0,01 mol= 0,08 mol de NaOH
7) O hidróxido de sódio, apesar de sólido, não pode servir de padrão primário pois, sempre contém uma quantidade indeterminada de água e carbonato de sódio absorvida no sólido; portanto não é possível de se preparar uma solução com concentração exata, fazendo-se necessária a padronização para confirmar sua concentração. Já o CO2 também não pode já que não é possível obtê-lo no estado solido de forma estável.
8) A importância de se fazer ambiente nas vidrarias como um todo é para evitar avarias nos resultados. Caso o erlenmeyer estivesse molhado as concentrações medidas seria alterada, mas no caso de estar ambientado isso não aconteceria.
±