IFAM - INSTITUTO FEDERAL DO AMAZONAS

CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA

RELATÓRIO DE QUÍMICA INORGÂNICA EXPERIMENTAL

MANAUS

2012

RAINEY OLIVEIRA VELOZO

PROPIEDADES FUNCIONAIS DE ÁCIDOS E DE BASES

Relatório realizado para a obtenção de nota na disciplina de Química Inorgânica Experimental, ministrada pela professora ANA CLAUDIA RODRIGUES DE MELO.

MANAUS

2012

SUMÁRIO

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.............................................................................................3

OBJETIVO..................................................................................................................................5

MATERIAIS E MÉTODOS UTILIZADOS..............................................................................6

RESULTADOS E DISCUSSÕES..............................................................................................7

CONCLUSÃO..........................................................................................................................11

REFERÊNCIAS........................................................................................................................12

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FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Ácidos e bases estão entre as substâncias químicas mais comuns e importantes. Os sabores amargos do vinagre e do suco de limão resultam de ácidos. Eles contêm ácido acético e cítrico, respectivamente. Todos nós necessitamos do ácido escórbico, também conhecido como vitamina C. Entre as bases mais importantes encontramos a amônia, de uso doméstico. O hidróxido de sódio, também chamada soda, encontrada a venda nos supermercados, faz parte do produto comum de limpeza de esgotos. Mesmo o bicarbonato de sódio e a e o leite de magnésia que tomamos quando nos sentimos mal do estômago são bases.

Em solução aquosa, os ácidos conduzem eletricidade. Isso ocorre porque os ácidos se desdobram em íons. Os ácidos alteram a cor de certas substâncias chamadas indicadores. Os indicadores têm a propriedade de mudar a cor conforme o caráter ácido ou básico das soluções. O tornassol e a fenolftaleína são indicadores de ácidos e bases. A solução de fenolftaleína vermelha fica incolor em presença de um ácido. Já o papel de tornassol neutro fica bege. Os ácidos reagem com as bases, formando sais e água. Essa reação se chama reação de neutralização. Como uma definição notória, torna-se necessário dizer que: ácidos são caracterizados como qualquer substância que aumenta a concentração de íon hidrônio em solução. Assim sendo, o HCl é um ácido, porque, quando dissolvido em água, reage com o solvente produzindo o H3O+.

HCl + H2O→ H3O+ + Cl-

Percebe-se que as substâncias não têm que conter necessariamente a presença de hidrogênio: o HCl contêm, mas o CO2 não. O único requisito é que as soluções contenham mais H3O+ no que encontrado no H2O puro.

CO2 + H2O→H2CO3

H2CO3 + H2O ↔ H3O+ + HCO3-

Uma das características das bases é seu sabor adstringente, que “amarra” a boca, ou seja, diminui a salivação. Da mesma forma que os ácidos, as bases também conduzem corrente elétrica quando dissolvidas em água. Os indicadores fenolftaleína (solução) e papel de tornassol também mudam de cor em presença de hidróxidos. A fenolftaleína incolor torna-se vermelha; papel de tornassol vermelho fica azul: reações inversas às que verificamos no caso dos ácidos. Uma base será definida como qualquer substância que aumenta a concentração dos íons hidroxila em solução aquosa. Hidróxido de sódio, um exemplo de composto iônico contendo íons do metal e íons hidroxila, é uma base, porque, quando se dissolve em água, se dissocia para dar íons Na+ e OH-.

NaOH→ Na+ + OH-

A dissociação do NaOH é completa e, portanto, NaOH é chamada de base forte.

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A amônia NH3, também é uma base, pois, ao reagir com á água se dissocia e produz íons hidroxila.

NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH-

OBJETIVOS

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Averiguar experimentalmente as propriedades funcionais dos ácidos e das bases. Reconhecer com o uso dos principais indicadores, a acidez ou basicidade das soluções.

MATERIAIS E MÉTODOS UTILIZADOS

Estante para tubo de ensaio

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Bagueta Tubo de Ensaio Pipeta graduada de 5 ml Solução de fenolftaleína Solução de Metilorange Azul- de – bromotimol Papel de tornassol vermelho Papel de tornassol neutro Papel indicador universal Solução á 5% de HCl Solução á 5% de H2SO4

Hidróxido de Sódio NaOH Hidróxido Amônio NH4OH

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

1- Numeraram-se quatro tubos de ensaio (1, 2, 3 e 4). Para que no decorrer da experiência, sejam identificados facilmente.

2- Preencheu-se 1/3 do volume desses tubos com HCl (tubo 1), H2SO4 (2), NaOH (3) e NH4OH (4).

3- Utilizou-se a bagueta, umedeceu-se com a solução do tubo 1 (HCl) um pedaço de papel de tornassol neutro, um de tornassol vermelho e um de indicador universal, respectivamente com os conseguintes tubos (2, 3, 4).

4- Posteriormente colocou-se em cada um desses tubos 3 a 5 gotas da solução de fenolftaleína.

5- Conseguinte adicionou-se 3 a 5 gotas de Metilorange a cada um dos quatros tubos.6- Em seguida adicionou-se 3 a 5 gotas de Azul – de – bromotimol a cada uma das quatro

soluções.7- Logo após acrescentou-se no tubo 3, mais ou menos 1 ml de NaOH e três gotas de

fenolftaleína e agitou-se.8- Acrescentou-se nesse mesmo tubo, o tubo 3, HCl até o momento em que a mistura

descorou-se.9- No tubo 2, colocou-se HCl até 1/3 do volume. Em seguida adicionou-se uma pequena

porção de bicarbonato de sódio, e observou se a reação que ocorrida.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Teste de verificação de acidez ou basicidade com os indicadores:

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Tubo 1 (HCl):o Tornassol neutro: begeo Tornassol Vermelho: laranjao Indicador universal: pH 1.

Tubo 2 com (H2SO4):o Tornassol neutro: begeo Tornassol Vermelho: laranjao Indicador universal: pH 1.

Tubo 3 com (NaOH):o Tornassol neutro: azulo Tornassol Vermelho: azulo Indicador universal: pH 13.

Tubo 4 com (NH4OH):o Tornassol neutro: azulo Tornassol Vermelho: azulo Indicador universal: pH 7.

Conclusões:

Torn. Neutro + ácidos: Adquire coloração bege em meio ácido.Torn. Neutro + bases: Adquire coloração azul em meio alcalino.Torn. Vermelho + ácidos: Adquire coloração laranja em meio ácido.Torn. Vermelho + bases: Adquire coloração azul em meio alcalino.Ind. Universal + ácidos: De acordo com um índice tabelado que indica á acidez de uma solução, está entre uma escala de pH 0 - 7 para ser considerada uma solução ácida.Ind. Universal + bases: De acordo com um índice tabelado que indica á basicidade de uma solução, deverá está entre uma escala de pH 7 - 14 para ser considerada uma solução alcalina.

(Imagem retirada do site: http://www.brasilescola.com/upload/e/escala%20ph.jpg)

Teste de verificação de acidez ou basicidade, com o indicador fenolftaleína:

Fenolftaleína + HCl: incolorFenolftaleína + H2SO4: incolorFenolftaleína + NaOH: VermelhoFenolftaleína + NH4OH: Vermelho

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Teste de verificação de acidez ou basicidade com o indicador, Metilorange:

Metilorange + HCl: VermelhoMetilorange + H2SO4: VermelhoMetilorange + NaOH: laranjaMetilorange + NH4OH: laranja

Teste de verificação de acidez ou basicidade com o indicador, azul-de-bromotimol:

Azul-de-bromotimol + HCl: AmareloAzul-de-bromotimol + H2SO4: AmareloAzul-de-bromotimol + NaOH: AzulAzul-de-bromotimol + NH4OH: Azul

Conclusões:

Fenolftaleína + ácidos: Apresenta característica incolor em meio ácido.Fenolftaleína + bases: Adquire coloração vermelha em meio alcalino.Metilorange + ácidos: Adquire coloração vermelha em meio ácido.Metilorange + bases: Adquire coloração laranja em meio alcalino.Azul-de-bromotimol + ácidos: Adquire coloração amarela em meio ácido.Azul-de-bromotimol + bases: Adquire coloração azul em meio alcalino.

Informações dos indicadores acima:

Indicadores Faixa de viragem Em meio ácido Em maio básicoFenolftaleína 8,2 - 10,0 Incolor VermelhoMetilorange 3,0 – 4,4 Vermelho LaranjaAzul-de-bromotimol

6,0 – 7,5 Amarelo Azul

Em um tubo foi colocado mais ou menos 1 ml de NaOH e 3 gotas de fenolftaleína, a solução adquiriu uma coloração vermelha, pois fenolftaleína em meio alcalino ou básico, adquire coloração vermelha devido a presença de íons OH-. Em seguida acrescentou-se o ácido clorídrico HCl, até que em um momento essa cor avermelhada tornou-se incolor novamente. O que proporcionou a volta desta cor avermelhada para incolor tem como base a seguinte explicação:

A essa reação em que um ácido (HCl), mais uma base (NaOH), formam sal e água denominamos de reação de neutralização.

Reação:NaOH → Na+ + OH-

HCL → H+ + Cl-

(ácido) HCL + (base) NaOH → (sal) NaCl + (água) H2OEm outro tubo foi adicionado uma pequena porção de bicarbonato de sódio, em

solução de HCl, e observou-se um efervescência, isso pode ser explicado da seguinte forma. Conforme será mostrado na reação o bicarbonato de sódio, ao entrar em contato com ácido clorídrico, ocorre a seguinte reação de neutralização:

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Reação:NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2

Ocorreu como mostrado na solução à liberação do gás carbônico (CO2), que é responsável junto com outras substâncias que reagem isso define o proposito da efervescência, presente também com a colaboração do bicarbonato de sódio.

INDICADOR

COLORAÇÃO EM MEIO

ÁCIDO BASICO

Tornassol neutroBege Azul

Tornassol VermelhoRosa Azul

Indicador Universal0 - 7 7 - 14

FenolftaleínaIncolor Vermelho

Metilorange Vermelho Laranja

Azul-de-bromotimol Amarelo Azul

QUESTÕES DE VERIFICAÇÃO

1. Suponha que você tenha um líquido incolor e inodoro. Cite seis processos para provar, experimentalmente, que esse líquido é ácido. (Um desses processos não deve utilizar nenhum indicador.).

R: Aparelho medidor de pH, reação com metais se houver liberação de gases, o líquido e ácido, repolho roxo, frutas, flores, folhas roxas.

2. Descreva cinco processos pelos quais se pode demonstrar, experimentalmente, a natureza alcalina (básica) de uma substância.

R: Os cinco processos de indicadores são: Violeta de metilo, azul de bromofenol, vermelho de fenol, vermelho de cresol, vermelho neutro. 3. Qual a definição de indicador ácido-base?R: Indicadores são substâncias que mudam de cor na presença de ácido H+ e OH- livres em uma solução, e justamente por está propriedade são usados para indicar o pH, ou seja, como o próprio nome já diz, os indicadores indicam se uma solução e ácida ou básica. 4. Quais indicadores ácidos bases você conhece?R: Tornassol neutro e vermelho, indicador universal, fenolftaleína, Metilorange, azul-de-bromotimol.

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5. Como se pode conhecer um ácido pela fórmula?R: Geralmente conhecemos um ácido pela fórmula quando, o hidrogênio se encontra a esquerda na fórmula da substância.

6. Por que a sacarose, C12H22O11, tendo 22 átomos de hidrogênio por molécula, não apresenta o caráter ácido?

R: O ácido de acordo com Arrhenius, é toda substância que, em solução aquosa libera única e exclusivamente os íons H+, ou seja, se a sacarose não libera unicamente o H+ e sim outros ou nenhum, ela não pode ser considerada ácida, por essa razão.

7. Escreva as estruturas dos indicadores ácido-bases usados no experimento.

Fenolftaleína

Metil Orange

Azul de bromotimol

CONCLUSÃO

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Os objetivos desta experiência foram alcançados com êxito, pois se conseguiu através dos indicadores ácido-base, utilizados nesse experimento, verificar o caráter das soluções. Observou-se também que ainda a uma dificuldade na observação e determinação de pH utilizando alguns indicadores, por essa razão e necessário a utilização de outros meio para dar maior credibilidade aos resultados que se buscam em um experimento, como por exemplo utilizar de aparelhos como o pHmetro, que têm uma maior precisão e aferição sobre os resultados que se quer determinar.

REFERÊNCIAS

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BRADY, James E.; HUMISTON, Gerard E. Química Geral. Vol. 1, tradução, 2º ed. Rio de Janeiro: LTC, 1994, p.198-199.

BRASIL ESCOLA Navegando e Aprendendo. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/quimica/acidos.htm/> Acesso em: 31 dez. 2012.

BRASIL ESCOLA Navegando e Aprendendo. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/quimica/bases.htm/> Acesso em: 31 dez. 2012.

BRASIL ESCOLA Navegando e Aprendendo. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/upload/e/escala%20ph.jpg/> Acesso em: 01 dez. 2013.