Experimento 10 - Titulação ácido-base

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO SANTO
Departamento de Ciências Naturais – DCN
Experimento 10: Titulação ácido – base
Bruna Chieza Madeira
Caroline Meneghetti Galdino
Centro Universitário Norte do Espírito Santo
Rodovia BR 101 Norte, Km. 60, Bairro Litorâneo, CEP 29932-54 São Mateus – ES Sítio eletrônico: http://www.ceunes.ufes.br
Uma técnica comum utilizada nos laboratórios de química para a determinação de uma concentração desconhecida é a titulação (volumetria de neutralização). Essa técnica consiste na lenta adição de uma solução padronizada (concentração conhecida) em uma solução de concentração desconhecida.
A reação entre um ácido e uma base forma, em geral, sal e água. A titulação se dá pela neutralização do íon hidrogenado e do íon hidroxila. Do ponto estequiométrico, o número de mols de OH- têm de ser igual ao número de mols de H+. Utilizando equações, temos que:
Onde, 
n= Número de moles
V= Volume da solução
M= Molaridade
Como temos uma igualdade de nº de mols:
Reformulando: 
Para realização dessa técnica conta-se com o auxilio de um indicador, que nada mais é que um corante, solúvel em agua, cuja cor depende do pH. A mudança rápida de pH que ocorre no ponto estequiométrico (ponto em que o titulante reage totalmente com o titulado) de uma titulação é, portanto, sinalizada por uma mudança instantânea da cor do corante em resposta ao pH, ponto de viragem.
Nesse caso, foi utilizado como indicador a fenolftaleína, que em meio ácido é incolor e em meio básico se torna rosa avermelhada. 
PARTE A)
A massa de NaOH necessária para preparar uma solução 0,1 mol/L é:
 
Preparo da solução de NaOH: pesou-se em um Becker de 100 mL aproximadamente 1,0770 g de hidróxido de sódio. Adicionou-se 5 mL de água destilada e foi utilizado um bastão de vidro para agitar a solução até que tudo fosse dissolvido. Após a dissolução transferiu-se a amostra para o balão volumétrico de 250 mL com o auxílio de um funil de vidro e completou-se com água destilada até a marca do balão.
Como 1,0770g foram pesados a nova concentração de NaOH é:
PARTE B)
Padronização da solução de NaOH:
A padronização do hidróxido de sódio é necessária, pois é um sólido higroscópico e sempre contem uma quantidade indeterminada de água e carbonato de sódio; portanto não é possível preparar uma solução com concentração exata, sendo necessária a padronização para confirmar sua concentração real.
Pela estequiometria da reação sabe-se que a cada 1 mol de ácido de oxálico são necessários 2 moles de hidróxido de sódio para realizar a neutralização.
C2H2O4 (aq) + 2 NaOH (aq) → Na2C2O4 (aq) + 2 H2O (l)
Na2C2O4 (aq) → 2 Na+ (aq) + C2O42- (aq) 
Como Na+ vem de uma base forte não hidrolisa, apenas C2O42-, pois veio de um ácido fraco.
C2O42- (aq) + 2 H2O (l) → C2H2O4 (aq) + 2 OH- (aq) 
Os íons OH- aumentam o pH da solução.
Tabela 1: Volume do titulante (NaOH)
	
	1° Repetição
	2° Repetição
	3° Repetição
	Volume (mL) 
	25,8
	26,5
	23,56
A média dos volumes de NaOH gastos na neutralização de 10 mL de ácido oxálico foi de 25,22 mL.
Cálculo da concentração padronizada de NaOH:
A concentração de NaOH encontrada confirma que é necessário uma padronização, porém o valor encontrado foi menor do que o valor teórico (0,1 mol/L), isso pode ter ocorrido por conta de impurezas na solução ou na bureta utilizada ou por uma quantidade superior de ácido oxálico durante as medidas em laboratório.
PARTE C)
Massa molar de um ácido:
O volume de NaOH consumido na titulação foi de 16 mL. De acordo com a estequiometria da reação entre acido benzoico e hidróxido de sódio a proporção entre estes compostos será de 1:1. 
C6H5COOH(aq) + NaOH (aq) → NaC7H5O2 (aq) + H2O (l)
NaC7H5O2 (aq) → Na+ (aq) + C7H5O2 - (aq) 
Como Na+ vem de uma base forte não hidrolisa, apenas C7H5O2-, pois veio de um ácido fraco.
C7H5O2 - (aq) + H2O (l) → C6H5COOH(aq) + OH- (aq) 
Os íons OH- aumentam o pH da solução.
	Foi pesado 0,20 g de acido benzoico. O número de moles do ácido pode ser expresso por:
	Cálculo da quantidade de moles de NaOH:
	Como a proporção é de 1:1, temos que:
Sendo a massa teórica do ácido benzoico 122,12 g/mol.
Cálculo do erro da massa molar encontrada: 
	
O erro que pode ter sido provocado por conta do excesso de gotas de NaOH durante a titulação no ponto de viragem. 
PARTE D)
 Determinação da concentração de Ácido Acético no Vinagre:
Com a molaridade do NaOH conhecida é possível descobrir experimentalmente a concentração de ácido acético na amostra, com o auxilio da Fenolftaleína que possui viragem em meio básico. A reação ocorrida foi:
CH3COOH(aq) + NaOH (aq) → NaCH3COO- (aq) + H2O (l)
NaCH3COO- (aq) → Na+ (aq) + CH3COO - (aq) 
Como Na+ veio de uma base forte não hidrolisa, apenas CH3COO -, pois provem de um ácido fraco.
CH3COO - (aq) + H2O (l) → CH3COOH(aq)) + OH- (aq) 
Os íons OH- aumentam o pH da solução.
O volume gasto nos três testes será apresentado na tabela abaixo.
	INDICADOR
	VOLUME DE NaOH
	Fenolftaleína
	7,1 mL
	Fenolftaleína
	6,9 mL
	Fenolftaleína
	7,3 mL
Tabela 2: Indicador x Volume de neutralização.
	Média de volume: 7,1 mL
Cálculo da Molaridade do Vinagre diluído:
Esta concentração refere-se à concentração da solução de vinagre diluído. A concentração real do vinagre é dada por:
Conclusão
 É importante a seleção de um indicador com ponto final próximo do ponto estequiométrico da titulação de interesse, para que assim o momento de viragem indique com precisão o volume de titulante necessário para a neutralização, baseado nisso foi possível calcular o teor de acidez no vinagre. Deve se levar em conta os erros do operador, no qual pode haver uma imprecisão ao verificar o volume de titulante no momento exato de viragem, e também o erro proporcional, causado por impurezas na bureta ou na solução padrão.
Referências bibliográficas
· ATKINS, P. & JONES, L. Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente., 5° Ed., Porto Alegre, Bookman, 2012.
· MAHAN, B., Química um Curso Universitário, São Paulo, Ed. Edgard Blücher Ltda., 411 edição, 1995.