Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1. Introdução 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: n = M x V onde, n= Número de moles V= Volume da solução M= Molaridade Como temos uma igualdade de nº de mols: nOH = nH Reformulando: MOH x VOH = MH xVH 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 estequimétrico (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. Alguns exemplos de indicadores: Fenolftaleína: É incolor em meio ácido e rosa em meio básico, possui faixa de viragem em 8<pH<10; ideal pra titulação de um ácido fraco com uma base forte; Vermelho de Metila: É vermelho em meio ácido e amarelo em meio básico, possui faixa de viragem em 4,8<pH<6. Frequentemente usado em testes microbiológicos; Alaranjado de Metila: É vermelho em meio ácido e amarelo em meio básico, possui faixa de viragem em 3,2<pH<4,4. Possuí viragem bem definida. Utilizando assim esses conceitos e conhecimentos sobre a variação de cores de indicadores, pode-se determinar a concentração de uma substância, através de uma titulação com uma solução padrão. 2. Objetivo O experimento realizado teve como intuito verificar a ação de indicadores ácido-base em uma reação de neutralização, e tambem na determinação de uma concentração desconhecida de ácido acético e ácido cloridrico, a partir de uma solução de hidroxido de cloreto 0,1 M através da volumetria de neutralização. 3. Materiais e Métodos 3.1. Titulação ácido-base (HCl x NaOH) Inicialmente com o auxilio de uma pipeta volumetrica, foram transferidos para 3 Erlenmeyer 3 aliquotas de 25 mL de HCl 0,0929 Mr. Após fixado a bureta ao suporte, foi feito a ambientação da mesma com uma solução titulante de NaOH 0,1 M e posteriormente descartado. Com a bureta já ambietada, foram adcionados 50 mL da solução titulante (NaOH) em seu interior. Cuidadosamente virou-se a torneira para que lentamente fosse adcionado NaOH a solução de HCl com presença de Fenolftaleína (duas gotas), e simultaneamente a agitação do Erlenmeyer para a homogenização. Cessou a adição do titulante ao verificar a viragem do indicador, e assim foi anotado o volume gasto de NaOH para a neutralização. Foram feitas outras duas volumetrias de neutralização porém com Vermelho de Metila e o Alaranjado de Metila. Com os volumes anotados, foram calculados as concentrações de HCl e comparados com a do rótulo. 3.2. Titulação ácido-base (HAc x NaOH) Com auxilio de uma pipeta volumétrica foram adcionados 10 mL de vinagre em um balão volumétrico de 100 mL, posteriormente o balão foi preenchido com água até 100 mL. Após a diluição do vinagre foram separadas 3 alíquotas de 10 mL de sua solução para cada Erlenmeyer, feito isso foi determinado que o indicador fenolftaleína seria o mais eficaz, pois possui ponto de viragem em meio levemente básico, o que seria ideal para uma neutralização envolvendo um ácido fraco e uma base forte. Feito a ambientação da bureta, foram adcionados 50 mL de NaOH 0,1 M em seu interior. Após a técnica de volumetria de neutralização, foi feito uma média do volume gasto de NaOH e posteriormente calculado a concentração do ácido acético. Sabendo a concentração do ácido diluido foi calculado a concentração real do vinagre e finalmente o seu percentual. 4. Resultados e Discussão 4.1. Titulação ácido-base (HCl x NaOH) Segue abaixo uma tabelo com os determinados volumes obtidos das titulações após a primeira transformação cromatográfica das soluções: INDICADOR VOLUME DE NaOH Alaranjado de Metila 22,9 mL Vermelho de Metila 23,2 mL Fenolftaleína 23,1 mL Tabela 1: Indicador x Volume de neutralização. Cálculo da Molaridade: i) Alaranjado de Metila: MOH xVOH = MH x VH 0,1 x22,9 = MH x 25 MH1 =0,0916 mol/L ii) Vermelho de metila: MOH xVOH = MH x VH 0,1x23,2 = MH x 25 MH2 = 0,0928 mol/L iii) Fenolftaleína: MOH xVOH = MH x VH 0,1x23,1 = MH x 25 MH3 = 0,0924 mol/L Percebe-se de acordo com os valores acima, que a titulação acido-base(volumetria de neutralização) é uma técnica análitica apropriada para determinação da concentração de uma solução de ácido apartir do volume gasto de uma base titulante de concentração conhecida. As concentrações observadas experimentalmente: MH1 =0,0916 mol/L, MH2 =0,0928 mol/L e MH3 =0,0924 mol/L tem seus valores proximos a concentração real de 0,0929 mol/L de HCl presente no rótulo da solução. 4.2. Titulação ácido-base (HAc x NaOH) Com a molaridade do NaOH conhecida agora é possível descobrir experimentalmente a concentração de ácido acético na amostra, com o auxilio da Fenolftaléina que possui viragem em meio basico. O volume gasto nos três testes será apresentado na tabela abaixo. INDICADOR VOLUME DE NaOH Fenolftaleína 6,7 mL Fenolftaleína 7,1 mL Fenolftaleína 7,2 mL Tabela 2: Indicador x Volume de neutralização. Média de volume: 7 mL Cálculo da Molaridade do Vinagre diluido: MOH xVOH = MH x VH 0,1 x7,0 = MH x 10,0 MH = 0,07 mol/L Esta concentração refere-se à concentração da solução de vinagre diluído. A concentração real do vinagre é dada por: Ci x Vi = Cf x Vf Ci x 10,0 = 0,07 x 100,0 Ci = 0,7 mol/L Passando este valor para a concentração massa por volume temos (ácido acético(60g/mol): 42g/L. Considerando a densidade do vinagre próxima a da água ~ 1 g/mL, temos que: 42g ___ 1000mL x ___ 1mL :. x = 0,042g, logo a concentração é 0,042g/mL 0,042g ____ 1 mL y ____ 100 mL :. y = 4,2 g , logo temos que a concentração de ácido acético em termos de percentual massa/volume no vinagre comercial verificada foi de 4,2%(m/v). Uma vez que o rótulo de vinagre indica que a acidez é de 4%, o erro absoluto em relação a acidez encontrada é de 0,2%, temos que o erro relativo é dado por: erro relativo = (0,2% x 100)/(4%) .: Erro relativo = 5%. Ou seja, um erro experimental comum, que pode ser gerado pela diferença entre os métodos utilizados pela empresa produtora e o método utilizado no laboratório, além de certa imprecisão na observação no ponto de viragem de algum dos indicadores. · É possível realizar a titulação invertendo as soluções na bureta e no erlenmeyer? Não é possível, pois é padronizado adicionar a solução de concentração desconhecida ao erlenmeyer e a solução padrão de concentração conhecida na bureta. Além disso, caso ocorresse essa inversão no modo de titular, a viragem do indicador, fenolftaleína, não ocorreria no volume necessário para predição da correta concentração da solução titulante. · Pode-se determinar a natureza de um ácido (forte ou fraco) por meio de titulação? Pode-se determinar a natureza do ácido com a construção de uma curva de titulação e monitoramento do pH no ponto de equivalencia (com auxilio de indicadores ácido-base e papel tornassol). Caso seja usada uma base forte, se for um ácido forte a virada ocorre no pH neutro; caso for um ácido fraco a virada ocorre em um pH superior a 7. Se for utilizada uma base fraca e o ácido seja forte, a virada de pH ocorre com um pH menor que 7. Podemos assim determinar a natureza do ácido. 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 precissão o volume de titulantenecessário para a neutralização, baseado nisso foi possivel calcular o teor de acidez no vinagre com precisão. Deve se levar em conta os erros pessoais, no qual há uma imprecissão 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. Referencias Bibliograficas
Compartilhar