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Resultados e discussão Uma solução tampão é caracterizada como um ácido fraco e sua base conjugada ou base fraca e um ácido conjugado, sua utilidade é resistir a uma mudança de pH caso adicionado ácido ou base, ou, quando ocorre diluição, as soluções tampão são de grande importância para diversas áreas da ciência. Após a preparação de uma solução tampão contendo NaH2PO4 0,1 mol L -1 e Na2HPO4 0,1 mol L -1, tais componentes, bem como a própria solução foi submetida a alguns testes onde foram medidos seus pH através de uma fita medidora de pH, os resultados estão expressos na tabela abaixo: Tabela 1. Resultados obtidos durante a realização do experimento. Solução Original Adição de pH obtido NaH2PO4 5 Na2HPO4 8 Tampão fosfato 7 Água 6 Água HCl 1 Tampão fosfato HCl 6 Água NaOH 12 Tampão fosfato NaOH 7 Pós- laboratório 1- Quais seriam os valores de pH esperados quando da adição de HCl e de NaOH 0,25 mol L-1 em 20 mL de água? Calule esse valor segundo as concentrações iniciais de HCl e de NaOH e a diluição feita. Inicialmente utilizando a relação : Quantidade de matéria do soluto = M.V Descobrimos a concentração de HCl e NaOH após diluição [HCl] = 6 x 10-4 mol L-1 [NaOH]= 6x 10-4 mol L-1 Para o cálculo de pH do HCl antes da diluição usamos a equação -log [HCl]= -log [0,25] = 0,6 de pH Já para o cálculo de pH do NaOH antes da diluição usamos a equação -log [NaOH]= -log [0,25] = 0,6 pH + pOH = 14 pOH= 14 – 0,6= 13,4 de pOH Após a diluição se faz de modo análogo usando os novos valores de concentração resultando em: pH HCl diluído= 3,22 pOH NaOH diluído= 10,77 2- Como se explica a diferença de pH obtido quando essas soluções foram adicionadas em água ou solução tampão ? Quando adicionadas em água as soluções de caráter ácido liberam íons H+ o que torna o meio ácido, já as soluções básicas liberam íons OH- tornando o caráter básico. Em uma solução tampão não se espera variação de pH pois a mesma reage consumindo o ácido ou base adicionado em favor de manter o pH do meio sem alterações, entretanto, quando uma solução tampão tem sua capacidade de tamponamento superada acaba por reagir de forma análoga a água dependendo do que for adicionado. 3- Por que a junção de 10 mL de uma solução 0,10 mol L-1 de NaH2PO4 e 10 mL de uma solução de Na2HPO4 0,1 mol L -1 leva a solução de um sistema tampão? NaH2PO4 é o ácido da reação e Na2HPO4 é o sal da reação, o ácido em água ioniza-se pouco (por ser fraco, produz poucos íons) e o sal dissocia-se muito (libera muitos íons) por ser solúvel, como o ácido ioniza-se pouco, seu equilíbrio é deslocado para a esquerda (formação do ácido), enquanto o equilíbrio da dissociação do sal é deslocado para a direita por ser solúvel (liberação dos íons). Assim, ao adicionar-se um ácido ou uma base, a reação vai se deslocar no sentido que reestabeleça o equilíbrio químico, mantendo assim o pH. 4- Mostre utilizando a equação de Handerson-Hasselbalch, qual deveria ser o pH inicial desta solução e compare o valor de pH obtido experimentalmente. H2PO4 - 𝒑𝑯 = 𝒑𝑲𝒂 − 𝒍𝒐𝒈 [𝑯𝟐𝑷𝑶𝟒-−] [𝑯𝑷𝑶𝟒-𝟐−] 𝒑𝑯 = 𝟕, 𝟐𝟐 − 𝒍𝒐𝒈 [𝟎, 𝟏𝟎] [𝟎, 𝟏𝟎] 𝒑𝑯 = 𝟕, 𝟐𝟐 Tal pH é comprovado pela medida da fita de pH que apesar de não detalhar o pH revelou que o mesmo estaria em torno de 7, já a equação de Handerson- Hasselbalch fornece condições teóricas mais detalhadas sobre o pH possível da solução tampão. Em seguida foi verificado o efeito da solução tampão através de testes de medidas de pH da solução tampão de fosfato já utilizada e alguns elementos e misturas conforme exposto na tabela abaixo: Tabela 2. Resultados obtidos na verificação do efeito tampão. Solução original pH obtido Água destilada 6 Tampão fosfato 7 Água destilada + H2SO4 1 Água destilada + NaOH 12 Tampão + H2SO4 6 Tampão + NaOH 7 Observando os resultados acima, nota-se que o tampão possui um pH em torno de 7, enquanto que como o esperado, a solução ácida quando diluída em água tornou o pH ácido, e a solução básica diluída em água tornou o pH básico. A solução tampão manteve seu pH quando em contato com o ácido, porém, ao entrar em contato com a base a mesma teve sua capacidade de tamponamento excedida, o que alterou seu pH para mais ácido, o que mostra que o tampão não conseguiu compensar a adição de ácido em seu equilíbrio. UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS – DCT CURSO DE BACHARELADO EM QUÍMICA QUÍMICA ANALÍTICA I BRUNO NOVAES DA SILVA APLICAÇÃO ANALÍTICA: DETERMINAÇÃO GRAVIMÉTRICA DE ALUMÍNIO EM SULFATO DE ALUMÍNIO SOLÚVEL. Relatório de aula prática apresentado à disciplina de Química Analítica I, ministrada pela professora Marina Menezes Santos Filha como avaliação parcial do I semestre de 2018. Jequié-BA Outubro/2018 Referências bibliográficas [1]- VOGEL, A. Química Analítica Qualitativa. 5ªed., São Paulo: Mestre Jou, 1981. [2]- HARRIS, D.C. Análise Química Quantitativa. 5ªed., Rio de Janeiro: LTC, 2001.
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