Universidade Federal de Gois

Padronizao do HClcom Tetraborato de Sdio deca hidratado

Alunos : Joo Lucas R.C. Teixeira e Matheus Costa Gontijo

Goinia2015Resumo

Com base na teoria de cidos e bases, foram realizadas duas titulaes utilizando o HCl como titulante e o tetraborato de sdio ( borx) como titulado, afim de determinar a concentrao real do HCl a partir de um padro primrio. Faz-se importante esse processo, pois a concentrao rotulada nem sempre precisa.

Introduo

Um dos fatores mais importantes para o sucesso de uma anlise quantitativa a preciso dos instrumentos de medida e o conhecimento da concentrao real dos reagentes utilizados na anlise. No entanto, na maioria das vezes, os reagentes comerciais vm com concentraes com valores aproximados, o que no interessante para anlises quantitativas, que precisam de uma maior preciso em seus resultados.A concentrao de um reagente a quantidade que se tem do soluto num determinado volume de um solvente. Essa relao pode ser expressa em vrias formas, como: mol/L, percentagem em peso (p/p), percentagem em volume (p/v), percentagem simples (m/v) dentre outras. Como dito, nem sempre essa relao de concentrao dos reagentes conhecida com exatido. Para solucionar esse problema, usa-se o processo de padronizao de solues.O processo de padronizar uma soluo consiste em determinar a verdadeira concentrao de uma soluo por meio da reao desta com outra preparada com um padro primrio e de concentrao conhecida. Padres primrios so substncias qumicas (solutos) que preenche os requisitos:

Ser de fcil obteno, purificao, dessecao e conservao;Manter-se inaltervel ao ar durante a pesagem, isto , no devem ser higroscpicas, oxidveis ou sujeitas carbonatao;Deve ter uma pureza absoluta (100%) ou conhecida em relao ao componente ativo. Quando a substncia no for absolutamente pura, suas impurezas devem ser inertes frente substncia em jogo na reao;Sua reao deve ser rpida, completa e de estequiometria bem definida;Deve ter massa molar elevada, de modo a minimizar possveis erros de pesagem.

Por meio de solutos padres primrios, pode-se fazer solues de concentraes exatas. Com essas solues padres primrios, por meio da estequiometria do equilbrio de reaes, podemos padronizar solues de concentraes desconhecidas, que se tornam padres secundrios.O processo de padronizao um processo de anlise volumtrica, uma titulao, onde um soluto reage com outro e, pelo conhecimento da estequiometria da reao, pode-se determinar a quantidade exata que um soluto no padro primrio reagiu com um padro primrio de concentrao conhecida, podendo assim determinar a concentrao real da soluo feita com o soluto padro primrio.No experimento relatado a seguir, padroniza-se uma soluo cida de HCl com um padro primrio de carter bsico (Na2B4O7 . 10H2O) e, com o auxlio de um idicador de concentrao hidrogeninica, determina-se a concentrao real da soluo de HCl pela sua neutralizao completa pelo equilbrio cido-base com o Na2B4O7 . 10H2O.

Parte experimental

Materiais e Reagentes:

Balana semi-analticaEsptulaBales volumtricos de 200 e 500 mLBasto de vidroBquerBureta de 25 mLPipeta graduada e peraErlenmeyer Funil de vidroSuporte universal, garras e mufas

HCl 37% m/m Tetraborato de Sdio decahidratado (Na2B4O7 . 10 H2O)Agua destiladaIndicador vermelho de metila

Procedimento:

Com uma pipeta volumtrica foi tranferido 6,3 mL de cido clordirico concentrado para um balo volumtrico de 500 mL preenchido com 3/4 de agua destilada, o volume foi completado ate a marca de calibrao, foi feita a homogeinao. Apartir da soluo de HCl foi retirado 40 mL para um bequer, onde cuidadosamente foi transferido para a bureta que foi ambientada e zerada com a soluo.Em um bquer foi pesado 5,72g de brax que em seguida foram transferidos com a ajuda de um funil de vidro e agua destilada para um balo volumtrico de 200 mL. Apos agitao e solubilizao total, o volume foi completado ate o trao de calibrao e homogeneizado.Da soluo de brax, 20 mL foram transferidos com uma pipeta graduada para um erlenmeyer. Adicionou-se 3 gostas do indicador vermelho de metila. Realizou-se a etapa de titulao por duas vezes, ate atingir o ponto de viragem do indicador.

Resultados e discusses

A soluo diluda de cido clordrico foi preparada com uma concentrao aproximada de 0,150 mol/L, partindo de 6,3 mL da soluo de cido concentrado 37%. A soluo de borax foi preparada com concentrao prevista para que fosse utilizado 80 % do volume total da bureta contendo cido clordrico, esse volume foi de 20 mL.Baseando nesse volume de 20 mL calculou-se que o numero de mols de HCl nesse volume seria de 3 mmol.

= =

Pela estequiometria da reao:

Na2B4O7 . 10H2O + 2 HCl 2 NaCl + 4 H3BO3 + 5 H2O

Obtemos que o nmero de mols de brax para neutralizar completamente o cido de 1,5 mmol.A soluo de brax foi preparada de forma a conter 1,5 mmol em uma alquota de 20 mL, para isso pesou-se 5,720g e preparou-se uma soluo com 200 mL. Ao realizar a titulao, observou-se que foram necessrios 23,6 mL da soluo de HCl para neutralizar a soluo de Borax. A titulao foi interrompida ao atingir o ponto de viragem do indicador (saindo da cor amarela para um tom levemente avermelhado).Com isso observou-se que foi necessrio um maior volume da soluo de HCl que o previsto (20 mL), observando ento que a soluo de HCl estava em uma concentrao menor que a prevista (0,150 mol/L):

M = = = 0,127 mol/L

Sendo 0,127 mol/L a concentrao real de HCl, podemos calcular a porcentagem real do cido clordrico concentrado:N mols real da soluo de 500 ml:

n = M * V = 0,127 * 0,500 = 0,0635 mol

Massa em gramas real:

1 mol HCl ----- 36,46g X = 2,315 g 0,0635 mol HCl ----- X g

Concentrao real da Soluo concentrada (%):

7,3905 g de soluo concentrada ---------- 2,315g HCl Y = 31,324 g de HCl / 100g 100g de soluo concentrada ---------------- Y ou 31,324 %(m/m)

Concluso

Baseado na realizao de todas as etapas do experimento feitas de forma correta, temos que a concentrao real do acido concentrado abaixo da indicada pelo fabricante. Isso mostra a importancia da processo de padronizao para analises quantitativas onde preciso conhecer a concentrao exata dos reagentes.Deve-se atentar a realizao de todas as etapas do processo para que no haja erros de execuo, pois estes podem comprometer os resultados finais, levando a concluses erradas.