Curvas de Ph - Apostilas - Quimica, Notas de estudo de Química. Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
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Maraca1 de Março de 2013

Curvas de Ph - Apostilas - Quimica, Notas de estudo de Química. Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)

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Apostilas sobre a curva de ph, materiais, método, resultados,
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DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE QUÍMICA

PRÁTICA DE LABORATÓRIO 08 – CURVAS DE pH

POTENCIOMETRIA DE pH

CURITIBA

2012

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1- INTRODUÇÃO

A titulação potenciométrica consiste em acompanhar os vários estágios e

determinar o ponto final de um processo de titulação por intermédio da medida do

pH. Neste método, o ponto de equivalência será revelado por uma abrupta

modificação do pH. Para a medida do pH, é necessário um potenciômetro que

fornece diretamente os valores variáveis do pH à medida que a titulação avança.

A detecção do ponto final da titulação pode ser feita com maior facilidade pelo

exame da curva de titulação (gráfico da variação do pH em função do volume de

titulante adicionado), que em geral é uma curva segnóide. O segmento central da

curva é onde se localiza o ponto final; na realidade o ponto final está no ponto de

inflexão da curva. Pode-se obter um valor aproximado do ponto final localizando-se

o meio caminho do segmento ascendente da curva, quando a mesma, tiver muito

evidente este segmento. Em geral, é necessário adotar um tratamento geométrico

para fixar, com exatidão, o ponto final. Para isto, pode ser adotado o método das

tangentes paralelas.

A exatidão dos resultados deste método dependerá da habilidade com que o

gráfico da curva de titulação for desenhada a partir das observações

experimentais. Por isso é usualmente preferível empregar métodos analíticos para

localizar o ponto final. Nestes métodos se grafica a curva da primeira derivada (Δ

pH/ Δ V vs V ) ou da segunda derivada ( Δ²pH/ Δ V² vs V). A curva da primeira

derivada tem um máximo no ponto de inflexão da curva de titulação, isto é, no

ponto final. A curva da segunda derivada (Δ ² pH/ Δ V²) é nula no ponto em que a

curva de Δ pH/ Δ V for máxima.

2- MATERIAIS E MÉTODOS

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2.1- EXPERIMENTO 01 – VERIFICAÇÃO BRUSCA DE pH A CADA 2mL.

MATERIAL

Funil;

Frasco lavador;

1 suporte de ferro com garra;

1 pipeta volumétrica de 20 mL;

1 bureta de 25 mL;

1 potenciômetro;

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1 béquer de 50 mL.

REAGENTES

NaOH de concentração 0,1 mol/L.

20 mL do ácido HBr.

MÉTODO

Carregou-se corretamente a bureta com a solução de NaOH de concentração 0,1

mol/L. Após isso pipetou-se 20 mL da amostra de ácido em um béquer de 50 mL e

nesse, com cuidado, introduziu-se o eletrodo do potenciômetro, já calibrado e

determinou-se o pH. Depois destes procedimentos, montou-se uma tabela de pH

versus volume de NaOH adicionado.

Com a bureta, adicionou-se 2 mL de NaOH na solução de HBr e verifica o pH desta

solução e anotando o resultado na tabela. Repete-se essa operação de 2 mL em 2

mL de NaOH até mais o menos 6 mL além da variação brusca de pH, que indica

que houve a neutralização.

2.2- EXPERIMENTO 02 – VERIFICAÇÃO BRUSCA DE pH A CADA 0,2mL.

MATERIAL

Funil;

Frasco lavador;

1 suporte de ferro com garra;

1 pipeta volumétrica de 20 mL;

1 bureta de 25 mL;

1 potenciômetro;

1 béquer de 50 mL.

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REAGENTES

NaOH de concentração 0,1 mol/L.

20 mL do ácido HBr.

MÉTODO

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Após terminar o primeiro procedimento do experimento, lava-se o béquer e o

eletrodo do pH-metro.

Carregou-se novamente a bureta com a solução de NaOH de concentração 0,1

mol/L. Após isso pipetou-se 20 mL da amostra de ácido em um béquer de 50 mL e

nesse, com cuidado, introduziu-se o eletrodo do potenciômetro, já calibrado e

determinou-se o pH. No béquer já se adiciona um volume próximo ao volume da

mudança brusca de pH observada no primeiro procedimento (no nosso caso

verificou uma mudança brusca entre 18 mL a 20 mL).

Depois destes procedimentos, monta-se uma tabela de pH versus volume de NaOH

adicionado, mas agora a quantidade adicionada de NaOH será de 0,2 em 0,2 mL.

Assim cria-se uma tabela com valores de 0,2 a 0,2 mL a partir de 18 mL e anota-se

os resultados indicados pelo pH-metro.

3- RESULTADOS E DISCUSSÕES

A reação balanceada para a titulação esta representada abaixo:

(

)

(

)

(

)

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()

Com os gráficos 1, 2 e 3 podemos verificar três pontos de equivalência. Assim

pegamos o valor dos volumes nos pontos e fazemos a média para descobrir a

concentração da solução do ácido analisado, que no caso foi HBr.

()

O volume preciso encontrado pelo primeiro gráfico foi 19,6 mL e com pH de

neutralização 7,41 respectivo a esse volume.

Assim poderíamos indicar os seguintes indicadores:

 Vermelho de Cressol (indicador ácido)

 Α-Naftolftaleína (indicador ácido)

 Tropeolina OOO (indicador básico)

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3.1.1 - Gráfico 1:

pH

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

18,2

18,4

V NaOH

1,12

1,13

1,13

1,16

1,21

1,3

1,4

1,56

1,77

2,28

2,36

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2,51

pH

18,6

18,8

19

19,2

19,4

19,6

19,8

20

20,2

20,4

22

24

V NaOH

2,63

2,82

3,08

4,52

5,54

7,41

9,74

10,92

11,34

11,53

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12,14

12,29

pH x Volume NaOH

14

12

pH

10

8

6

4

2

0

0

5

10

15

20

25

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Volume NaOH

O volume necessário para a neutralização do ácido HBr encontrado através desse

gráfico foi de 19,6 mL.

OBS: Percebe-se que o volume necessário para a neutralização encontra-se no

meio do caminho do segmento ascendente da curva, em que se percebe grande

variação do pH em uma curta variação do volume.

3.1.1 - Gráfico 2:

ΔpH

1

3

5

7

9

11

13

Δ V NaOH

0,005

0,065

0,015

0,025

0,045

0,05

0,08

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ΔpH

18,7

18,9

19,1

19,3

19,5

19,7

19,9

Δ V NaOH

0,95

1,3

7,2

5,1

9,35

11,65

5,9

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15

17

18,1

18,3

18,5

0,105

0,255

0,4

0,75

0,6

20,1

20,3

21

23

2,1

0,95

0,38125

0,075

Gráfico da primeira derivada de

pH x Volume NaOh

12

10

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ΔpH

8

6

4

2

0

0

5

10

15

20

25

Δ Volume NaOH

O volume necessário para a neutralização do ácido HBr encontrado através desse

gráfico da primeira derivada foi de 19,7 mL.

OBS: Percebe-se que o volume necessário para a neutralização encontra-se no

pico do gráfico, que localiza-se entre uma grande variação do pH em uma curta

variação do volume.

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3.1.1 - Gráfico 3:

ΔpH²

2

4

6

8

10

12

14

16

17,55

18,2

18,4

Δ V NaOH²

0,03

-0,025

0,005

0,01

0,0025

0,015

0,0125

0,075

0,13181818

1,75

-0,75

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ΔpH²

18,6

18,8

19

19,2

19,4

19,6

19,8

20

20,2

20,65

22

Δ V NaOH²

1,75

1,75

29,5

-10,5

21,25

11,5

-28,75

-19

-5,75

-0,8125

-0,153125

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Gráfico da segunda derivada de

pH x Volume de NaOH

30

20

ΔpH²

10

0

1

6

11

16

21

-10

-20

-30

Δvolume de NaOH²

O volume necessário para a neutralização do ácido HBr encontrado através desse

gráfico da segunda derivada foi de 19,6 mL.

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OBS: Os três métodos de localização (três tipos de gráficos) do ponto final da

titulação obtiveram uma variação do valor (19,6 e 19,7 mL). Isto mostra que a

precisão dos três métodos variou-se devido à obtenção de uma curva de titulação

não exata.

4 – CONCLUSÕES

Neste experimento temos como objetivo achar a curva de pH e através dela

descobrir o ponto de equivalência com a utilização de um processo de titulação. O

ponto de equivalência ficou evidente através da mudança brusca do pH que é

medido com o uso do pH-metro.

Com isso percebemos a precisão do pH através do volume encontrado no

momento de mudança brusca do pH em três diferentes gráficos, sendo que eles

são derivados um dos outros. Assim obtivemos o volume de precisão da

neutralização do HBr com uma solução de NaOH, de concentração 0,1 mol/L, em

19,63 mL. Contudo esse foi encontrado após uma média dos volumes, pois os

gráficos não apresentaram curvas precisas tirando um pouco da exatidão do

procedimento.

Através do resultado do volume em conseguimos calcular a concentração do

ácido HBr que foi de 0,09815 mol/L.

A prática também pedia a indicação de três indicadores ácido-base, que

funcionariam para as substâncias utilizadas no experimento, sendo que essas

deveriam apresentar uma mudança de cor entre as faixas de pH que obtivessem o

valor 7,41. Os indicadores escolhidos encontram-se no item 3 do relatório (resultados

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e indicações) e foram retirados da tabela que estava anexada na prática desse

experimento.

4 – REFEREÊNCIAS

Recomendações para Elaboração de Relatórios. DAQBI UTFPR, Curitiba.

Disponível em:

< pessoal.utfpr.edu.br/israel/arquivos/RELATORIOS.pdf>. Acesso em: 03 abril 2012.

PRÁTICA Nº 08 – Curvas de pH. DAQBI UTFPR, Curitiba.

Disponível em:

< pessoal.utfpr.edu.br/israel/arquivos/08_Curvas_de_%20pH_2012.pdf >

Mistura de soluções com reações. Site Ivege.

Disponível em:

docsity.com

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