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1 CENTRO DE CIÊNICAS SOCIAIS, SAÚDE E TECNOLOGIA- CCSST- UFMA. CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS DISCIPLINA: QUÍMICA ANALÍTICA PROF. JOSÉ R. M. COSTA EXPERIMENTO 3 PREPARO DE SOLUÇÕES AQUOSAS DE ÁCIDOS, BASES E INDICADORES ÁCIDO – BASE 1. Introdução Muitas reações de interesse industrial ocorrem em solução, particularmente em água. É importante compreender o que está presente em uma solução aquosa e que espécies de reações ocorrem entre estas as substâncias. Uma substância solúvel é a que se dissolve em larga escala em um solvente específico. Quando nos referimos à solubilidade sem mencionar o solvente, estamos querendo dizer “solúvel em água”. Uma substância insolúvel é aquela que não se dissolve significativamente em um solvente especificado. As substâncias são freqüentemente encaradas como insolúveis se não dissolvem mais que 0,1 mol.L-1. A menos que esteja especificado de outro modo, o termo insolúvel, refere-se a “insolúvel em água”. Por exemplo, carbonato de cálcio, CaCO3, que constitui a pedra calcária e o giz, se dissolve para forma uma solução que tem 0,01 g L-1 (corresponde a 1×10-4 mol.L-1), e é tida como insolúvel. O preparo de soluções constitui um capítulo particularmente importante na química como um todo, visto que o sucesso de qualquer analise química, seja ela efetuada por métodos tradicionais ou instrumentais sofisticados, e estudos de qualquer natureza dependem fundamentalmente desse importante “primeiro passo”. 2. Segurança no laboratório É obrigatório o uso de óculos de proteção e avental. Todas as experiências devem ser efetuadas em local com boa ventilação. As indicações de Risco e Segurança para os reagentes e solventes são as seguintes: 2 Tabela 01. Características dos compostos químicos utilizados no experimento 1. Composto Fórmula Características Ácido clorídrico HCl extremamente corrosivo Álcool etílico C2H5OH inflamável Hidróxido de sódio NaOH extremamente corrosivo Fenolftaleína C20H14O4 Irritante para olhos, pele e vias respiratórias Água destilada H2O -- 3. Parte Experimental 3.1 Material Necessário a) Vidraria – vidro de relógio, bastão de vidro, béquer de 50 ml, pipeta graduada de 10 ml, balão volumétrico de 100 ml e de 250 ml, buretas. b) Reagentes – Ácido clorídrico concentrado (P. A.), Hidróxido de sódio (P. A.), fenolftaleína (P. A.), álcool etílico (P. A.), água destilada. c) Outros – pisseta, pêra de borracha, espátula metálica, balança analítica, etiqueta (ou caneta para retro-projetor). 3.2 Procedimento experimental - Solução 0,1 M de Hidróxido de sódio, NaOH. Pesar quantidade apropriada de hidróxido de sódio ( ______ g) em vidro de relógio (ou diretamente em um béquer). Transferir para um béquer com auxílio de uma pisseta; Adicione água destilada. Mexa lentamente com um bastão de vidro até que todo o sal seja dissolvido; Transfira para um balão volumétrico e complete o volume do balão (250 ml) com água destilada; Identifique o frasco com a solução com nome da solução, concentração e data e nome do (s) responsável (is) pelo preparo. Nota – deve-se aguardar que a solução obtida logo após dissolução do NaOH esfrie, isto é, volte à temperatura ambiente antes de completar o volume do balão volumétrico. 3 - Solução 0,1 M de ácido clorídrico Medir, com auxílio de uma pipeta graduada, a quantidade apropriada de ácido clorídrico ( ______ ml) e transferir para um balão volumétrico. Adicione água destilada com um pisseta e agite suavemente para homogeneizar a solução; Complete o volume do balão (250 ml) com água destilada. Identifique o frasco com a solução com Nome da solução, Concentração e data e nome do (s) responsável (is) pelo preparo. - Solução 1% (m/v) de fenolftaleína em álcool etílico: água (3:2). Pesar 1 g de fenolftaleína em vidro de relógio (ou diretamente em um béquer). Adicionar cerca 40 ml de álcool etílico (P.A.); Mexa com um bastão de vidro até a total dissolução do sólido. Transfira o líquido (quantitativamente) para um balão volumétrico de 100 ml. Adicione mais 20 ml de etanol e complete o volume com água destilada. Identifique o frasco contendo a solução de fenolftaleína. 3.2.1 - Titulação Ácido-Base. - Com auxílio de uma pipeta volumétrica, transfira 3 alícotas de ____ mL de ácido clorídrico para um erlenmeyer de 250 mL. - Adicione 2 gotas de solução de fenolftaleína ao erlenmeyer; - Abra a bureta lentamente. Agite o erlenmeyer (movimentos circulares). Adicione ácido até que a coloração rosa do indicador seja persistente (ponto de viragem – ponto de equivalência reação). - Anote o volume gasto e determine a concentração do ácido. Figura 01. Titulação ácido-base. 4 Eliminação de resíduos Os resíduos devem ser neutralizados com um(a) método/solução apropriado(a), levando-se o pH do resíduo até 7, podendo depois ser eliminados nos esgotos acompanhados de uma descarga de água de 1 ou 2 minutos. Nota importante: NÃO JOGUE NA PIA RESÍDUOS DE QUAISQUER NATUREZA, SEM UM DEVIDO TRATAMENTO PRELIMINAR. Devido à natureza de alguns compostos e soluções, deixe tal atividade sob responsabilidade do professor(a) e/ou tecnólogos responsáveis pela prática. 4. Questões a) Que cuidados devemos tomar ao preparar soluções aquosas de hidróxido de sódio e de ácido clorídrico a partir de pastilhas de hidróxido e do ácido clorídrico concentrado, respectivamente? b) Por quê usamos álcool etílico para o preparo da solução do indicador ácido- base fenolftaleína? c) Quais cuidados devem ser tomados quando do armazenamento de soluções alcalinas? d) Qual procedimento deve ser seguido para a realização de titulação ácido- base? d) Qual procedimento deve ser seguido para a realização de descarte de soluções de ácidos e bases? 5. Referências - VOGEL. Análise química quantitativa. 5ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1989. 712 p. - ATKINS, P. JONES, L. Princípios de Química. Porto Alegre: Bookman, 2006. 911p. - BACCAN, N.; ANDRADE, J. C.; GODINHO, O. E. S. Química Analítica Quantitativa Elementar. 3 ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2001. 308 p. EXPERIMENTO 3 PREPARO DE SOLUÇÕES AQUOSAS DE ÁCIDOS, BASES E INDICADORES ÁCIDO – BASE
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