Titulação Ácido-Base, Manuais, Projetos, Pesquisas de Química

Baixe Titulação Ácido-Base e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Química, somente na Docsity! Química Experimental Geral 1 Ana Maria Pires ANÁLISE VOLUMÉTRICA: ACIDIMETRIA E ALCALIMETRIA GEOVANA MARCELA DOS SANTOS MENDONÇA INGRID DOMENE EUGENIO LEONARDO FIGUEIREDO SARAIVA Presidente Prudente- SP 11/05-2018 RESUMO A concentração molar de uma solução envolve a quantidade de matéria do soluto em tal volume de solução, adjunto a isso, a titulação envolve uma medida de um volume de uma solução, de uma concentração conhecida, que reage quantitativamente com o analito. A titulação ácido-base, se dá pela adição de um ácido e uma base em um meio aquoso, reagindo onde um neutraliza o outro, formando um sal na presença de fenolftaleína, onde o ponto de equivalência pode ser visualizado. No primeiro e segundo experimento, a prática teve por objetivo determinar através da técnica citada, o número de mols real da base, enquanto que no terceiro experimento, através do que foi citado, determinar a porcentagem em massa de ácido presente no vinagre. Como qualquer erro poderia fazer o experimento dar errado, todos foram feitos com suas devidas precauções. 2 OBJETIVOS Demonstrar a relação quantitativa das reações químicas e as leis de equivalência química . 2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Analisar a diluição dos compostos;  Padronizar compostos;  Analisar a titulação de uma solução  Utilizar indicadores de pH no intuito de encontrar o ponto de equivalência  Familiarizar-se com o processo de titulação 3 MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS 3.1.1 Vidrarias • Bureta de 50mL • Béquer de 50mL • Béquer de 25mL • Proveta de 10mL • Balão Volumétrico de 250mL • 2 Erlenmeyer de 250ml 3.1.2 Equipamentos • Suporte universal • Pisseta • Pipeta de Pasteur • Balança semi analítica Shimadzu, Modelo BL- 3200H. Capacidade: 3200g; Leitura: 0,01g; Repetitividade: 0,01g; Linearidade: ± 0,03g; Tempo de resposta: 1 a 1,2 s; Temperatura de operação: 5 a 40°C; Coeficiente de sensibilidade à temperatura: ± 5ppm/°C (10-30°C); 3.1.3 Materiais E Reagentes • Ácido Oxálico dihidratado (C2H2O4.2H2O) • Hidróxido de Sódio (NaOH) a 6mol/L • Fenolftaleína • Vinagre (Ácido Acético C2H4O2) • Água destilada • Papel higiênico 3.2 TOXICIDADE DOS REAGENTES Ácido Oxálico dihidratado (C2H2O4.2H2O)7 – Em quantidades pequenas, a inalação do ácido provoca dificuldade para respirar e tosse. Quando o ácido entra em contato com a pele ou com os olhos, causa a lesão dos tecidos e efeitos cáusticos, e quando ingerido, causa irritação da faringe, esôfago e do aparelho gastrointestinal. Hidróxido de Sódio (NaOH)8 – A inalação de quantidades pequenas do reagente, causa queimadura nas mucosas, enquanto que o seu contato com a pele, também causa queimadura, porém, na pele. O contato com os olhos e a ingestão, podem causar queimaduras no trato gastrointestinal e também riscos de cegueira. Fenolftaleína (C20H14O4)7 – É um reagente que não possui toxicidade elevada em termos de contato, porém, a ingestão de grandes quantidades de fenolftaleína, causa náuseas, sintomas gastrointestinais, febre. Vinagre (Ácido acético)7 – A inalação de ácido acético pode causar queimaduras nas vias respiratórias. Quando o reagente entra em contato com a pele e com os olhos, pode causar irritação e corrosão dos tecidos subcutâneos e queimaduras graves. A ingestão do ácido em grandes quantidades causa vômitos e distúrbios, levando ao óbito. 3.3 MÉTODOS 3.3.1 Experimento I De início, havia um balão volumétrico de 250mL disponível, onde usou-se este balão para preparar uma solução de aproximadamente 0,5mol/L de Hidróxido de sódio (NaOH) a partir de uma solução estoque do mesmo reagente a 6 mol/L. Preparou-se a solução a partir de uma diluição feita, onde acrescentou-se um volume determinado de água, que fora calculado anteriormente, completando a solução até 250mL. Por fim, homogeneizou-se a solução 3.3.2 Experimento II Inicialmente, haviam dois elernemeyers de 250mL dispostos, onde os dois possuíam diferentes massas de ácido oxálico, porém, as duas massas eram próximas de 0,8g. Com isso, adicionou-se aproximadamente 50mL de água destilada em cada erlenmeyer e, após a adição, agitou-se cuidadosamente até o ácido dissolver-se completamente. Em seguida, foram adicionadas 3 gotas de Fenolftaleína em cada erlenmeyer. Posteriormente, realizou-se a ambientação da bureta de 50mL, onde banhou-se completamente o interior da bureta com uma pequena quantidade da solução 0,5mol/L de NaOH, e então descartou-se essa quantidade. Com coloração rosa, já que quando a fenolftaleína está em meio básico, sua coloração é rosa.9 O uso do indicador de pH fenolftaleína em grande parte das titulações ácido-base, deve-se à sua zona de transição (o pH limite, onde é perceptível a mudança de cor) ser próxima ao pH do ponto de equivalência, sendo este, cerca de 9,4.10 A variação da cor rosa se deve ao adicionar um volume da base maior que o necessário, deixando a cor da solução mais intensa. Após a visualização do ponto, tornou-se possível realizar os cálculos para determinar o valor real da concentração da solução de NaOH presente na bureta, usando-se a média das massas do ácido Oxálico. (Cálculos dispostos em anexo). Os valores de concentração da base obtidos, estão listados na tabela 2. Tabela 2 – Concentração real de NaOH a partir das massas do ácido. Erlenmeye r Massa de ácido (g) Vol. de NaOH(mL) Conc.* de NaOH (mol/L) 1 0,8022 26,00 0,4892 2 0,8344 26,90 0,4921 Média Desvio 0,8183 0,0227 26,45 0,6364 0,4907 1,910.10-3 *Conc – Concentração A reação de neutralização que fora feita pode ser representada conforme mostra a equação abaixo. C2H2O4.2H2O(s) + NaOH(aq)  C2O4Na2(aq) + 4H2O(l) Ao analisar-se o que foi obtido, observa-se que o desvio entre a concentração de NaOH desejada, e a concentração obtida, foi pouco, porém, este desvio pode ser explicado por diferentes fatores, como a pesagem feita do hidróxido de sódio, na preparação da solução estoque, pois o NaOH absorve a água muito facilmente. Sendo assim, parte de sua massa pôde ter absorvido certa quantidade de água antes da pesagem, interferindo na concentração da solução estoque. Outro erro, é o volume adicionado para a preparação da solução padrão, que para obter-se 0,5mol/L, deveria ser adicionado 20,8mL, porém, não havia disponível um instrumento de medida volumétrica tão preciso para adicionar esta quantidade. Além de que o número de gotas na titulação, pode ter sido maior do que o necessário, alterando o volume que fora observado. 4.2 EXPERIMENTO III Vinagre é um líquido, produzido exclusivamente a partir de matérias primas de origem agrícola, que contem amido ou açúcares, através de um duplo processo de fermentação, alcoólica e acética.11 Comumente, o vinagre contém de 4 a 8% m/v de ácido acético. De acordo com a legislação brasileira, independente da forma de obtenção do vinagre, a solução deve conter no mínimo 40 gramas de ácido acético por litro de solução, o que corresponde a 4g/100 mL de solução12. Embora o vinagre contenha outros ácidos orgânicos em sua composição, o teor de acidez é expresso em termos de ácido acético (C2H4O2 ou CH3COOH), este sendo o ingrediente ativo. Ele reage com o hidróxido de sódio (NaOH), produzindo o sal acetato de sódio (NaC2H3O2) e água, como exposto abaixo na figura 1. Figura 1 – reação de ácido acético e hidróxido de sódio Fonte: http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/carlad/materiais/13_Titulacao2.pdf Assim, o NaOH padronizado no experimento anterior pode ser utilizado para determinar a quantidade de ácido acético numa amostra de vinagre e assim, determinar se a quantidade de ácido presente está de acordo com os padrões estabelecidos. O produto da reação é o acetato de sódio. O pH de uma solução 0,1 mol/L de acetato de sódio é 8,7 e o de uma solução 0,01 mol/L é 8,2. Com isto, o indicador usado deverá ter a zona de viragem em torno desses valores. A zona da fenolftaleína (8 a 10) é a indicada para essa titulação. O vinagre pesado e a quantidade de NaOH suficiente pra que ocorresse o ponto de viragem estão na tabela a seguir. Tabela 3 – massa de vinagre e volume de NaOH Erlenmeyer Massa do vinagre (g) Volume NaOH titulado (mL) 1 9,84 14,9 2 9,87 14,2 Com o volume de NaOH e a concentração média obtida através da padronização, foi calculado o número de mols deste em solução nos dois Erlenmeyers (cálculos presentes no anexo 2). Como pela estequiometria da figura 1 tem-se que 1 mol de NaOH está em equilíbrio com 1 mol de CH3COOH, o número de mols dos dois é o mesmo. Sabendo-se que a massa molar do ácido acético é 60,05g/mol, foi possível encontrar a massa deste presente em cada amostra de vinagre titulada (cálculos no anexo 2). Os resultados estão mostrados na tabela X. Tabela 4 – resultados obtidos n (mol) Massa do ácido (g) % em relação a amostra inicial 7,301.10-3 0,438 4,45 6,958.10-3 0,419 4,24 A massa e a porcentagem do ácido no vinagre estão de acordo com a legislação vigente, sendo então apto para o consumo e para venda.