2. 1.
INTRODUÇÃO
A titulometria consiste em uma análise volumétrica, na qual a quantidade de
um constituinte de interesse (amostra) é determinada através da reação desta
espécie química com uma outra substancia em solução, chamada de soluçãopadrão, cuja concentração é exatamente conhecida. Sabendo-se qual a quantidade
da solução-padrão necessária para reagir totalmente com a amostra e a reação
química que ocorre entre as duas espécies, tem-se condições para se calcular a
concentração da substancia analisada.
O processo pelo qual a solução-padrão é introduzida no meio reagente é
conhecido por titulação, que pode ser volumétrica ou gravimétrica. Em uma titulação
gravimétrica mede-se a massa da solução da solução-padrão consumida na
determinação e na volumétrica, o volume. O procedimento volumétrico é o mais
conhecido e o mais utilizado, enquanto que o gravimétrico é usado somente em
alguns casos especiais.
Uma da maneiras usadas para detectar o ponto final de titulações baseia-se
no uso da variação de cor de algumas substancias chamadas de indicadores. No
caso particular das titulações ácido-base, os indicadores são ácidos ou bases
orgânicas (fracos) que apresentam colorações diferentes, dependendo da forma que
se encontram em solução (forma ácida ou forma básica).
2.
OBJETIVOS
•
Preparar uma solução centésimo molar de HCl;
•
Padronizar esta
solução
com carbonato
de sódio
(Na2CO3);
•
Usar a solução de HCl padronizada para identificar o teor
de NaOH em uma amostra.
3.
PARTE EXPERIMENTAL
Materiais
•
Balões volumétricos de 125 mL, 250 mL e 500 mL;
•
Pipetas de 25 mL;
3. •
Suporte universal;
•
Buretas de 50 mL;
•
Erlenmeyer;
•
Béqueres;
•
Espátula;
•
Balança analítica.
Reagentes
•
Ácido Clorídrico (HCl);
•
Carbonato de Sódio (Na2CO3);
•
Hidróxido de Sódio (NaOH) ou Soda Cáustica comercial;
•
Indicadores;
•
Água destilada;
Procedimento
Foram feitos os cálculos para a preparação do HCl com Na2CO3;
Foram preparadas a soluções e feitas as titulações em triplicatas;
Encontramos a concentração da solução de HCl padronizada;
Realizamos os cálculos necessários para a identificação do teor de
NaOH na amostra;
Fizemos a titulação em triplicata;
Calculamos o teor de NaOH da amostra dada.
4.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Para a padronização da solução centésimo molar de HCl utilizamos o Na2CO3, que
é um padrão primário, então a reação de neutralização é a seguinte:
2 ܽܰ + ݈ܥܪଶ ܱܥଷ → ܪଶ ܱܥଷ + 2 ݈ܰܽܥ
Para a preparação da solução HCl 0,01 mol/L, partimos de uma solução-mãe, que já
estava preparada que estava no laboratório, que supostamente estava a 0,05 mol/L.
Então fizemos a diluição:
4. ܸ∗ܥ= ܸ∗ܥ
0,05
݈݉
݈݉
∗ ܸ = 0,01
∗ 500 ݉ܮ
ܮ
ܮ
ܸ = 100 ݉ܮ
Então o volume de 100 mL da solução-mãe foi medido e diluído para prepararmos
500 mL da solução de HCl 0,01 mol/L que iríamos padronizar. Para a padronização
decidimos preparar uma solução de Na2CO3:
݊௧௧௨௧ = ݊௧௧௨ௗ
݊ு
= ݊ୟଶେଷ
2
ܥு ∗ ܸு ݉ୟଶେଷ
=
2
ܯୟଶେଷ
݈݉
0,01 ܮ 540,0 ∗ ܮ
݉ୟଶେଷ
=
2
106 ݃/݈݉
݉ = 0,0239 ݃ ܮ݉ 52 ܽݎܽ
Decidimos preparar 250 mL de Na2CO3 para a padronização, então teríamos que
pesar 0,2390 g de Na2CO3, foi pesado 0,2394 g de Na2CO3 para prepararmos a
solução. Com as soluções preparadas, partimos a titulação, na qual foi utilizado um
indicador misto para encontrar o ponto de viragem da solução. Foi utilizado o
indicador misto de vermelho de metila com azul de metileno, no qual o ponto de
viragem era o primeiro tom de púrpura obtido. Obtemos os seguinte volumes de HCl
gasto para as titulações:
ܸ = ሼ20,52 ݉ܮ݉ 16,02 ;ܮ݉ 85,02 ;ܮሽ
Então o volume médio é de 20,57 mL. Com o volume médio gasto de HCl para
neutralizar o Na2CO3 podemos calcular a concentração real da solução de HCl.
݊௧௧௨௧ = ݊௧௧௨ௗ
݃ 49320,0 ܮ 75020,0 ∗ ܥ
=
106 ݃/݈݉
2
5. ܮ/݈݉ 220,0 = ܥ
Com a solução de HCl padronizada, partimos a para a determinação do teor de
NaOH em uma amostra de um frasco velho de NaOH. Conhecemos a reação de
neutralização:
ܪ + ݈ܥܽܰ → ܪܱܽܰ + ݈ܥܪଶ ܱ
Para prepararmos a solução de hidróxido de sódio, fizemos o seguinte cálculo para
encontrar a concentração de NaOH equivalente em 25 mL, considerando que seja
100% de pureza.
݊௧௧௨௧ = ݊௧௧௨ௗ
݊ு = ݊ேைு
0,022
݈݉
∗ 35 ݉ܥ = ܮேைு ∗ 25 ݉ܮ
ܮ
ܮ/݈݉ 8030,0 = ܥ
Sabendo a concentração aproximadamente que deveríamos preparar. Então
resolvemos preparar 125 mL de solução de NaOH.
=ܥ
݉
ܸ∗ܯ
0,0308 ݉= ܮ/݈
݉
݃
∗ 0,125ܮ
40
݈݉
݉ = 0,1540 ݃ ݀݁ ܱܰܽܮ݉ 521 ܽݎܽ ܪ
Para a prepararmos os 125 mL de solução deveríamos pesar aproximadamente
0,1540 g de NaOH, mas pesada foi de 0,1680 para os mesmo 125 mL de solução,
ou seja, temos 0,0336 g para cada 25 mL de solução. Com as soluções preparadas
foi feito as titulações utilizando fenolftaleína como indicador. Obtemos os seguinte
volumes gasto de da solução de HCl:
ܸ = ሼ35,67 ݉ܮ݉ 07݉53 ;ܮ݉ 86,53 ;ܮሽ
6. Temos então o volume médio de HCl gasto nas titulações é de 35,68 mL. Assim
podemos encontrar a massa de NaOH disponível para reação contida na solução de
amostra.
݊௧௧௨௧ = ݊௧௧௨ௗ
݊ு = ݊ேைு
ܥு ∗ ܸு =
0,022
݉ேைு
ܯேைு
݈݉
݉ேைு
∗ 0,03568 = ܮ
ܮ
40 ݃/݈݉
݉ = 0,03134 ݃
Agora que sabemos a massa que teoricamente teríamos para reagir e a massa que
realmente reagiu, calculamos o teor de pureza da amostra de NaOH.
〈
0,0336 ݃ → 100%
〉
0,03134 ݃ → ݔ
%72,39 = ݔ
Portanto o teor de NaOH do frasco que foi coletada a amostra era de 93,27%.
5.
CONCLUSÃO
Preparamos a solução de HCl e a padronizamos utilizando um padrão
primário, o Na2CO3, e para essa padronização utilizamos um indicador misto pois
ele se mostrou mais adequado e eficiente para a titulação. Foi determinado com
eficiência também, ou seja, com consciência que a execução da técnica e os
cálculos foram realizados com perfeição, temos que o teor de pureza de NaOH
numa amostra retirada de um antigo frasco de NaOH que se dizia P.A., foi de
93,27%.
6.
REFERÊNCIAS
7. BACCAN, N.; ANDRADE, J. C. de; GODINHO, O. E. S.; BARONE, J. S. Química
Analítica Elementar. 3ª. Edição. São Paulo: Editora Edgard Blucher, 2001.
MENDHAM, J. ; DENNEY, R. C. ; BARNES, J. D.; THOMAS, M. J. K. VOGEL.
Análise Química Quantitativa. 6ª. Edição. Rio de Janeiro: LTC, 2002.