Os ácidos e as bases fortes estão completamente ionizados/ dissociados em solução

aquosa. Assim pode-se escrever:

)(2)()()( laqaqaq OHNaClNaOHHCl

)()()( aqaqaq OHNaNaOH

A mistura de HCl e NaOH, pode

ser traduzida pela equação

química:

)(2)()()()()(3)( 2 laqaqaqaqaqaq OHNaClOHNaOHCl

Como se observa, há partículas que:

• efetivamente reagem , H3O+ e OH-;

• são apenas iões espetadores , Cl- e Na+.

A reação inversa da autoionização da água é muito extensa

)(3)()(2)( aqaqlaq OHClOHHCl

Equação geral:

TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE

Titulação ácido-base (volumetria ácido-base) – permite determinar a concentração

desconhecida de um ácido (uma base) numa solução – titulado – fazendo reagir essa

solução com uma base (um ácido) de concentração conhecida – titulante.

Titulante

Titulado

TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE

TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE

Numa titulação ácido-base adiciona-se titulante ao titulado até se atingir o ponto de

equivalência. Momento em que ambos reagem estequiometricamente:

nácido = nbase cácido Vácido = cbase Vbase

Apenas válido para estequiometria monoácido/monobase (1: 1).

Como sabemos que se atingiu o ponto de equivalência?

-No ponto de equivalência verifica-se uma variação brusca do pH

-Pode ser detetado utilizando um indicador de ácido-base adequado, adicionado ao

titulado. Este muda de cor no ponto de equivalência.

- Na realidade o que é detetado é o ponto final – momento em que o ponto de

equivalência é ultrapassado.

- Se o indicador for bem escolhido, o ponto de equivalência e o ponto final são

próximos.

TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE

Como se processa uma titulação volumétrica?

1º - Coloca-se na bureta determinado volume de uma solução de concentração conhecida com rigor – Titulante.

2º - Coloca-se no erlenmeyer um volume conhecido da solução de concentração a determinar – Titulado.

V - ?

C - Conhecida

V - Conhecido

C - ?

Como se processa?

3º -Mede-se o volume inicial de titulante - Vi

4º -Adiciona-se aos poucos o titulante à solução (titulado) no erlenmeyer.

O ponto final é detetado pela variação de uma propriedade física ou química da solução a ser titulada, utilizando indicadores o instrumentalmente. Quando se utilizam os indicadores, esta variação é facilmente detetada, pois corresponde a uma alteração de cor.

Como se processa?

5º -O titulante é adicionado ao titulado até que se atinja a quantidade estequiométrica. A titulação termina quando se atinge o ponto final da reacção ou ponto de equivalência da reacção.

6º -Mede-se o volume final de titulante - Vf

Como se processa?

7º -Determina-se o volume de titulante utilizado Vtitulante= Vf - Vi

O ponto estequiométrico, de equivalência ou final teórico de uma

titulação é aquele calculado com base na estequiometria da

reação envolvida na titulação.

O ponto final de uma titulação é aquele determinado

experimentalmente.

Numa titulação ideal, o ponto de equivalência coincidiria com o

ponto final da titulação. Na prática, há sempre uma pequena

diferença, que constitui o chamado erro de titulação.

Ponto de equivalência ou ponto final

Determinação do ponto final de uma titulação.

Indicadores visuais:

Causam mudança de cor próximo do ponto de equivalência.

Métodos instrumentais:

Medida de pH, condutividade, potencial, corrente, temperatura, etc.

Condições a que devem obedecer as

reações utilizadas em volumetria:

Uma reacção química a utilizar em volumetria deve ser:

estequiométrica,

rápida;

completa;

possibilitar a de deteção do ponto de equivalência.

Estequiométrica, rápida, completa e com um ponto de equivalência

detetável.

• A reação deve ser estequiométrica, isto é, deve ser expressa

por uma equação química, bem conhecida.

• Deve ser rápida, para permitir atingir eficazmente o ponto de

equivalência. No caso de a reação ser lenta, e continuando a

ser feita a adição de solução titulante, o ponto de equivalência

será atingido com um excesso de volume de solução.

Estequiométrica, rápida, completa e com um ponto de equivalência

detetável.

A reacção tem de ser completa, e não podem ocorrer reacções

secundárias, caso contrário é impossível o cálculo do resultado

da análise.

Deve possibilitar a de deteção do ponto de equivalência por

visualização da alteração repentina de uma propriedade da

solução (pH, temperatura, condutividade).

Para auxiliar a deteção do ponto de equivalência, podem ser

utilizados, indicadores visuais ou métodos instrumentais.

Titulante – Solução Padrão

Para ser possível determinar com rigor a

concentração da solução a titular, o titulante deve ser

uma solução padrão, ou seja, uma solução cuja

concentração seja rigorosamente conhecida.

Este tipo de soluções são preparadas a partir das suas

substâncias primárias.

Como escolher o indicador?

Teremos que saber o ponto de equivalência, através da curva de titulação.

Curvas de Titulação

O indicador adequado é

aquele cuja zona de

viragem contém o ponto de

equivalência.

Mas tem de ser

Um indicador cuja zona de

viragem esteja contida na

zona abrupta da curva.

TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE

Curvas de Titulação

TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE

pH inicial do titulado (base)

Próximo do ponto de equivalência há

uma variação brusca do pH:

(de 11 para 3,6)

Ponto de equivalência (zona de inflexão)

Volume de titulante (ácido) gasto para atingir o ponto de

equivalência

TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE

TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE

EXERCÍCIO

Observe a seguinte figura e determine a concentração de HCl desconhecida, presente no

titulado.

R: [NaOH]= 0,1 mol dm-3 VNaOH gasto = 10 mL = 0,01dm3 [HCl]= ? mol dm-3

VHCl = 25 mL = 0,025 dm3

Como estequiometria 1: 1

na= nb Ca Va = Cb Vb Ca 0,025 = 0,1 0,01 Ca = 0,04 mol dm-3

)(2)()()( laqaqaq OHNaClNaOHHCl

EXERCÍCIO

Na titulação de 20,00 cm3 de uma solução de HNO3, gastaram-se 10,00 cm3

de NaOH de concentração 0,10 mol dm-3.

a) Completa a equação química que traduz esta titulação ácido-base.

b) Calcule a concentração da solução ácida.

c) Qual o pH no ponto de equivalência? Justifique.

d) Qual o pH da solução após a adição de 4, 00 cm3 de solução de NaOH?

(___)(___))()(3 ___________ aqaqNaOHHNO

EXERCÍCIO

R: a) b) Estequiometria 1:1. Resultado: Ca= 0,05 mol dm-3 c) O pH no ponto de equivalência é 7 (a 25 ºC). No ponto de equivalência existe a

solução de um sal derivado de um ácido forte e de uma base forte. Como os iões deste sal não sofrem hidrólise, a solução é neutra. d) nb = cb Vb nb = 0,10 4,00 10-3 nb = 4,00 10-4 mol

na = ca Va na = 0,05 20,00 10-3 nb = 10 10-4 mol

Nesta altura existe excesso de ácido forte de 6 10-4 mol num volume de 24,00 cm3. A sua concentração é 0,025 mol dm-3. Calculo do pH da solução de HNO3, 0,025 mol dm-3. [H3O

+]= [HNO3] ionizado= 0,025 mol dm-3

pH = - log [H3O+]= - log (0,025) pH = 1,6

)(2)(3)()(3 laqaqaqOHNaNONaOHHNO

INDICADORES ÁCIDO-BASE

INDICADORES ÁCIDO-BASE

Existem alguns ácidos fracos que possuem uma certa cor quando na sua forma molecular e uma cor diferente quando estão na forma ionizada. Isso pode ser muito útil, pois dependendo da cor da solução podemos saber se o ácido está ionizado ou não. Mais do que isso, podemos saber a concentração do ião H+ na solução. Por isso dizemos que esses ácidos fracos são indicadores da concentração do ião H+ . Podemos chamar essas substâncias de Indicadores.

INDICADORES ÁCIDO-BASE

INDICADORES ÁCIDO-BASE