Titulação condutometrica, Trabalhos de Físico-Química

Baixe Titulação condutometrica e outras Trabalhos em PDF para Físico-Química, somente na Docsity! UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO Titulação Condutométrica Disciplina: Físico-Química Experimental Professora: Célia Aluno: Guilherme Vieira Monteiro de Freitas 2018 1 1. Introdução A condutometria aborda o estudo de soluções que apresentam propriedades elétricas mesmo quando não temos a ocorrência de reações nos eletrodos. Ela mede a condutividade elétrica de soluções iônicas, ou seja, a capacidade da solução em conduzir corrente elétrica. A titulação é o processo empregado para se determinar a quantidade de substância de uma solução pelo confronto com uma outra espécie química, de concentração e natureza conhecidas. A substância de interesse em qualquer determinação recebe o nome de analito. A espécie química com concentração definida recebe o nome de titulante, que é, em geral, uma solução obtida a partir de um padrão primário, podendo ser um sal ou uma substância gerada na solução que se deseja quantificar. A solução a ter sua concentração determinada recebe o nome de titulado. Na titulação ácido-base, faz-se reagir um ácido com uma base para que se atinja o ponto de equivalência. À medida que é adicionado o titulante ao titulado, o pH da solução varia, sendo possível construir um gráfico desta variação (curva de titulação). O ponto de equivalência depende da concentração inicial do titulante e do titulado. Na titulação condutométrica, as curvas são traçadas através da condutividade em função do volume do titulante adicionado. As curvas consistem em regiões lineares antes e depois do ponto final. As duas partes lineares são extrapoladas para seus pontos de intersecção no ponto final. Assim como em outras titulações, o ponto final do volume é usado para calcular a concentração do analito que foi inicialmente apresentado. Para titulação de ácidos fortes x bases fortes é esperado que no ponto de equivalência tenha-se a menor condutividade possível, já que não há excesso de nenhum dos dois componentes e logo, a concentração de íons é a menor possível. Quando o ácido está em excesso, a condutividade volta a subir. Para os ácidos fracos, após o ponto de equivalência a condutividade não varia, pois a presença do ácido e do sal conjugado gera um tampão no meio. Ácido forte x Base forte Ácido fraco X Base forte Uma das vantagens da titulação condutométrica em relação à titulação convencional é a ausência de indicadores que reagem ao meio variando sua cor. A variação em alguns indicadores é sutil, fazendo com que o operador não pare a titulação no momento certo e tenha um falso valor de concentração. Na condutometria, o valor de titulante é medido através da interseção entre duas retas, diminuindo o erro final. 4 V (mL) Cond (µs/cm) 0 775,5 1 719 2 664,3 3 607,4 4 552,8 5 498,3 6 446 7 393,3 8 354,6 9 301,9 10 293,8 11 291,4 12 290,6 13 290 14 290 15 289,5 16 288,8 Com estes valores, foi traçado o seguinte gráfico: Neste caso, y1 = -52,769x + 768,77 é a equação que representa o excesso de base na solução, assim como y2 = -0,6929x + 299,59 representa a parte após o ponto de equivalência. O volume equivalente é determinado igualando as duas equações: y1=y2 5 -52,769x + 768,77 = -0,6929x + 299,59 52,0761x = 469,18 X = 9,009 mL Para determinar a concentração de ácido acético, partindo da concentração de NaOH encontrada anteriormente: CNaOH x VNaOH = CHAc x VHAc 0,0955 x 10,0 mL = CHAc x 9,009 mL CHAc = 0,1060 N O erro relativo do experimento foi: Erro relativo = |Valor obtido – Valor esperado|/Valor esperado Er = |(0,1060-0,1)|/0,1 = 0,06 = 6% 5. Conclusão A padronização da solução de Ácido acético foi bem executada, sendo o valor de concentração igual a 0,1060N, um erro de aproximadamente 6% comparado com o valor esperado de 0,1000N. Este erro é devido principalmente ao fato de o HCl não ser um padrão primário, assim não é garantido que a sua concentração seja 0,1000N, já que ele é um ácido volátil e pode haver perdas com o passar do tempo. Ainda assim o experimento foi satisfatório para estudo do comportamento de diferentes compostos no processo de titulação condutométrica. 6. Sugestões Futuras A utilização de um padrão primário para determinar a concentração do NaOH aumentaria a precisão do método, e valores mais próximos do esperado para o ácido acético. 7. Bibliografia • Castelan, G. W. 2008. Fundamentos de Físico-Química. Editora LTC, Rio de Janeiro. • Atkins, P.W.; Físico-Química. Vol. 1, Editora LTC, Rio de Janeiro.