FACULDADE DE TELÊMACO BORBA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICADISCIPLINA DE QUÍMICA ANALÍTICA

PRÁTICA DE QUÍMICA ANALÍTICA- PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÃO PADRÃO BÁSICA.

Professor: Adriano Borges

Assistente: Antonio Carlos Fogaça.

Acadêmicos: Gezillainne Rizzato

Glaucia Lorena Ferreira Rayra Lacerda Lopes

TELÊMACO BORBA-PR

Abril de 2013.

RESUMO

Este relatório traz detalhadamente as técnicas, os resultados e as conclusões

obtidas com a padronização da solução padrão básica, sendo usado o indicador

fenolftaleína composto orgânico usado como ácido-base, é incolor em solução ácida

e rosa em solução básica (com a transição de cores ocorrendo por volta de pH 9).

Foram feitas duas experiências para cada amostra de NaOH de concentração

desconhecida, precisamos encontrar o fator de correção e a concentração real de

cada uma das amostras escolhidas. Alguns conhecimentos serão abordados a fim

de estabelecermos uma ponte ao resultado final, tais como, concentração molar e

estequiometria das reações envolvidas.

Palavra-Chave: Titulação ácido-base, Padrão Secundário, Indicadores.

SUMÁRIO

1 OBJETIVOS..............................................................................................................4

OBJETIVO GERAL..................................................................................................4

OBJETIVOS ESPECÍFICOS....................................................................................4

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA................................................................................5

2.1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................52.1.1.Analise Volumétrica.........................................................................................5

2.1.2. Àcidos e Bases...............................................................................................6

2.1.3.Soluções padrões alcalinas .......................................................................6

2.1.4.Titulação..........................................................................................................6

2.1.5. Indicadores ácido base...................................................................................7 2.1.6. Solução padrão secundária............................................................................73 MATERIAIS E MÉTODOS........................................................................................8

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES............................................................................11

6 CONCLUSÃO.........................................................................................................15

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................16

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1. OBJETIVOS

1.1.OBJETIVO GERAL

Encontrar a concentração e o fator de correção para cada solução de

hidróxido de sódio.

1.2.OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Fazer os cálculos do fator de correção e da concentração real para amostras

de hidróxido de sódio (NaOH) diluído de concentração desconhecida.

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2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1INTRODUÇÃO:

A titulação refere-se a um processo no qual o reagente padrão é adicionado à

solução de um analito até que a reação entre os dois seja julgada completa. Uma

titulação é realizada pela lenta adição de uma solução padrão de uma bureta, ou

outro dosador líquido, a uma solução de analito.

O ponto final é um ponto na titulação quando ocorre uma alteração física

associada a condição de equivalência química.

2.1.1 Análise Volumétrica:

A volumetria de neutralização baseia-se na reação de combinação dos íons

hidrogênio e hidroxilo com formação de água: H+ + OH- H2O. Com soluções

padrões ácidas podem ser tituladas substâncias de caráter alcalino;

semelhantemente, com soluções padrões alcalinas são tituladas substância de

caráter com ácido. Tem-se assim, duas variantes da volumetria de neutralização, a

alcalimetria e acidimetria, respectivamente.

Os aspectos importantes dessa titulação é que o titulante é sempre um ácido

forte ou uma base forte; o ponto final da titulação é, normalmente, sinalizado por um

indicador ácido-basico; A escolha adequada do indicador é uma função do PH nas

proximidade do ponto de equivalência. (OTTO. A. O, 1974)

2.1.2 Ácidos e bases:

Os ácidos e as bases são duas classes de compostos muito importantes. Os

membros de cada classe tem várias propriedades em comum, algumas delas

relacionadas as propriedades da outra classe. Nas bases há uma alteração de cor, a

fenolftaleína incolor fica rosa.

Ácido é qualquer substância que, dissolvida em água, aumenta a

concentração dos íon hidrogênio, H+, presentes na água. Um dos ácidos mais

comuns é o ácido clorídrico, que se ioniza na água e forma um íon hidrogênio, H + e

íon cloreto Cl- :

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HCl (aq)H(aq)+ + Cl-(aq)

Base é uma substancia que eleva a concentração do íon hidróxido OH-

quando dissolvida em água pura. As propriedades que as bases tem em comum

são as propriedades do íon OH- (aq).

NaOH(s) Na+(aq)+ OH-

(aq)

Os ácidos e as bases parecem opostos. Uma base neutraliza o efeito de um

ácido, e este por sua vez pode neutralizar o efeito daquela.

2.1.3 Soluções padrões alcalinas

Os reagentes usados na preparação de solução padrão alcalina são os

hidróxidos de sódio, potássio e bário o mais correntemente usado é o hidróxido de

sódio. Os mencionados reagentes contêm quantidades maiores ou menores de água

e carbonato. Por isso, as soluções padrões alcalinas não podem ser preparadas por

via direta.

O título das soluções alcalinas é determinado com relação a padrões

primários ácidos. Os reagentes mais usados para este fim são ácido clorídrico de

ebulição constante, hidrogeno ftalato de potássio ácido benzoico, entre outras.

Ácido Clorídrico: As soluções alcalinas podem ser padronizadas com solução de

ácido clorídrico de normalidade conhecida, que tenha sido preparada a partir de

ácido clorídrico de ebulição constante. No caso de soluções alcalinas no caso de

carbonato, os indicadores adequados são alaranjado de metila ou azul bromofenol.

A fenolftaleína com zonas de transição semelhantes não podem ser usados a

temperatura ordinária em vista de serem afetados pelo dióxido de carbono. (KOTZ.

J.C, 1998)

2.1.4 Titulação

Titulação é uma das técnicas universais de química e é geralmente usada

para determinar a concentração de um soluto. As titulações podem ser do tipo ácido

– base, na qual um ácido reage com uma base, ou titulação redox, na qual a reação

é entre um agente redutor e um agente oxidante (ATKINS; JONES, 2006).

Titulação ácido-base: As titulações de neutralização ou ácido base são todas as

titulações baseadas na interação dos ácidos e das bases, ou seja, reações de

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neutralização:

H3O+ + OH- ⇌ 2H2O

A titulação ácido-base é a determinação da concentração de base

desconhecida por meio de sua reação com um volume de ácido de concentração

conhecida ou vice-versa. Dependendo da força relativa entre ácidos e bases, o final

da reação (ponto de equivalência) ocorre em um pH diferente.

2.1.5 Indicadores ácido-base

Os indicadores ácido-básicos ou indicadores de neutralização são,

usualmente, compostos orgânicos de elevada massa molecular, que se comportam

em solução aquosa como ácidos fracos (indicadores ácidos) ou bases fracas

(indicadores básicos) e mudam de coloração gradualmente numa faixa estreita da

escala de pH, a zona de transição ou zona de viragem do indicador.

TABELA 1 – Exemplos de indicadores ácido-básico e suas zonas de transição.

2.1.6 Solução padrão secundário

Quando o reagente não é um padrãoprimário, pois não se pode obtê-lo

quimicamente puro. Prepara umasolução de concentração aproximada, que depois

será padronizadacom relação a um padrão primário – padrão secundário.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1. Materiais:

Os materiais utilizados para a execução prática foram:

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Béquer Usado para a diluição de soluções, para fazer reações e

preparar soluções simples.

Pipeta Volumétrica Pipetas permitem a transferência de volumes

exatamente conhecidos de um recipiente para outro.A pipeta

volumétrica dispensa um volume fixo único, entre 0,5 e 200 mL.

BuretaPermitem o escoamento de um volume máximo do dispositivo.

Uma bureta consiste em um tubo calibrado para o abrigo do titulante,

mais a válvula de controle da vazão do titulante.

Balão volumétricoUtilizado para a padronização de soluções.

Erlenmeyer Utilizado para guardar e misturar soluções.

Pêra Utilizado para auxiliar nos procedimentos de pipetagem.

Agitador magnéticoUtilizado no preparo de soluções e em reação e

químicas quando se faz necessário a agitação constante( com o auxilio

do peixinho) ou aquecimento.

Peixinho utilizado quando se deseja constante agitação de uma

solução ou reação química.

Béquer Pipeta Volumétrica Bureta

Balão volumétrico Erlenmeyer Pêra

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Agitador magnético Peixinho

Substâncias utilizadas:

Hidróxido de Sódio (NaOH) também conhecido como soda cáustica, é um

hidróxido cáustico usado na indústria, principalmente como base química, na

fabricação de papel, tecidos, detergentes, alimentos e biodiesel. Trata-se de

uma base forte.

Água destilada é a água que foi obtida por meio da destilação

(condensação do vapor de água obtido pela ebulição ou pela evaporação) de

água não pura (que contém outras substâncias dissolvidas).

Fenolftaleína Esta solução é um indicador sintético que ao se dissolver em

água se ioniza originando íons. Os íons liberados são H+ e OH- que

estabelecem um equilíbrio em meio aquoso.

Ácido clorídrico (HCl)É uma solução aquosa, ácida e queimativa. Ele

normalmente é utilizado com reagente químico.

3.2. Métodos:

1) Inicialmente escolhemos três amostras padronizadas de hidróxido de sódio

com concentrações desconhecidas em um balão volumétrico.

2) Foram transferidos para um erlenmeyer aproximadamente 50 mL de água,

10mL de HCl logo adicionadas 3 gotas de fenolftaleína;

3) Foi realizada a titulação com uma solução de NaOH até que o indicador

mudasse de cor.

4) Esse processo se repetiu duas vezes para cada uma das amostras

escolhidas.

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Titulante, 25 ml da amostra de NaOH

Aproximadamente 50 ml de água. 10 ml do HCl. 3 gotas do indicador(fenolftaleína).

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

O processo ocorre da seguinte maneira: a solução padrão é colocada na

bureta e a solução com concentração desconhecida é colocada em um erlenmeyer

junto com algumas gotas de indicador ácido-base. A solução padrão desce

lentamente através da bureta até o indicador mudar de cor. Quando a titulação

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ácido-base é concluída, no ponto de equivalência, a quantidade de mols de ácido e

base que está misturada encontra-se em uma razão estequiométrica. Nesse ponto,

através dessa razão estequiométrica é possível descobrir a concentração da solução

utilizada.

FIGURA 1 – Demostração de Volume Titulante X Titulado

FIGURA 2 – Comparação Inicio e Fim de titulação

TABELA 2 - Volumes obtidos na titulação:

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AMOSTRA V1 V2 Média de volumes

2 4,50 ml 4,10 ml 4,3 ml

8 2,50 ml 2,90 ml 2,70 ml

9 14,9 ml 15,00 ml 14,95 ml

Dados conhecidos:

a) HCl:

TABELA 3 – Dados Conhecidos

Concentração 0,5 M

Fator de Correção 0,9881

Massa molar 36,46 g\mol

O fator de correção é um valor usado para corrigir a solução. Erros de

pesagem e aferição de balão sempre acontecem então o fator de correção é usado

para minimizar os erros durante os cálculos. É um valor adimensional que varia de 0

a 1, quanto mais próximo de 1, mais precisa será a titulação.

Fc=VrVc

Em geral, as reações ácido base em solução aquosa leva a formação de um

sal e água.

HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(l)

Isso significa que um mol de HCl reage com 1 mol de NaOH formando 1 mol

de NaCl.

1. Para o cálculo de concentração:

(a) Amostra 2:

VHCl x [ ]HCl = VNaOH x [ ]NaOH

10mlx0,5M = 4,30 ml x [ ]NaOH

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[ ]NaOH= 5 .

4,30

[ ]NaOH= 1,163 M

(b)Amostra 8:

VHCl x [ ]HCl = VNaOH x [ ]NaOH

10mlx0,5M = 2,70 ml x [ ]NaOH

[ ]NaOH= 5 .

2,70

[ ]NaOH= 1,852 M

(c) Amostra 9

VHCl x [ ]HCl = VNaOH x [ ]NaOH

10mlx0,5M = 14,95 ml x [ ]NaOH

[ ]NaOH= 5 .

14,95

[ ]NaOH= 0,3345 M

TABELA 4 – Fator de Correção

AMOSTRA CONCENTRAÇÃO [ ] SUPOSTA Fc

2 1,163 M 1,00 M 1.163

8 1,852 M 2,00 M 0.926

9 0,3345 M 0,40 M 0,83625

(a) Amostra 2

Fc= 1,163 . 1,00

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Fc = 1.163

(b)Amostra 8

Fc= 1,852 . 2,00

Fc = 0,926

(c)Amostra 9:

Fc= 0,3345. 0,40

Fc = 0,83625

Foram feitas duas experiências para cada amostra de HCl, com a amostra 2

obtivemos uma média de volume gasto de 2,30 ml, com fator de correção igual à

1.163. Para a amostra 8 obtivemos uma média de volume gasto de 2,70 ml, com o

valore de fator de correção 0,926. A amostra 9 obtivemos uma média de volume

gasto de 14,95 ml, com fator de correção igual à 0,83625.

5. CONCLUSÃO

A realização do relatório consistia em determinar a concentração existente

numa solução por meio de uma titulação. Tal objetivo foi alcançado uma vez que

várias titulações foram realizadas com essa finalidade, pudemos verificar que a partir

da concentração de HCl foi possível determinar a concentração de cada amostra de

NaOH. Durante a titulação, o ponto de viragem pode não ter sido determinado com

grande precisão devido à falta de prática dos experimentadores. Assim o volume do

titulante pode ter sido diferente do volume necessário para neutralização total do

titulado.

.

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6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS:

ATKINS, P. W.; JONES, L. “Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente”. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. 914 p.

HARRIS, D. C. “Análise Química Quantitativa”. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2005.

RUSSELL, J. B.; GUEKEZIAN, M. “Química Geral”. 2. ed. 2. v. São Paulo: Makron Books, 2004.

OTTO, A.O.; “Química Analítica Quantitativa”.vol. 2. Rio de Janeiro: Editora S.A, 1974.

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