RELATÓRIO DE QUÍMICA PRÁTICA: Soluções e Volumetria

RELATÓRIO DE QUÍMICA PRÁTICA (PRÁTICA 04)

Soluções e Volumetria

Relatório da disciplina de Química Prática do curso de Engenharia (2ºperíodo) da Universidade Tecnológica do Paraná (UTFPR)

Orientador: Prof. Luiz Alberto Pavelski

CURITIBA

2019

1.Introdução

A manipulação de soluções tem se tornado uma técnica cada vez mais difundida, seja na indústria, ou no desenvolvimento de novas tecnologias, sendo, portanto, o seu domínio de suma importância para a formação profissional em diversas áreas de graduação.

Nesse contexto, a prática experimental, torna-se um momento fundamental para o estudo de fenômenos, dos quais dificilmente são percebidos e considerados em aulas teóricas. Sendo interessante também, enfatizar o destaque que as classes dos ácidos e das bases têm em toda a química como um fator a ser avaliado em relação à importância do assunto a ser tratado.

Nesta prática foram realizadas titulações e cálculos estequiométricos visando a análise das soluções utilizadas e obtidas em três experimentos:

• Experimento 01: Preparação de uma solução de HCl de aproximadamente 0,1mol/l;
• Experimento 02: Cálculo da concentração real de HCl preparada; e,
• Experimento 03: Titulação da solução de soda cáustica.

 

2. Materiais e Métodos

2.1. Materiais

2.1.1. Vidrarias

Bureta de 25mL, 2 Copos de béquer de 100mL, 1 Funil de vidro haste curta, 1 Balão volumétrico de 250mL, 2 EErlenmeyers de 250mL, 1 Pipeta volumétrica de 10mL, 1 Pipeta graduada de 5mL (MP), Frasco Lavador, Suporte universal.

2.1.2. Reagentes

        HCl concentrado (capela), Metil orange, Solução de Na2CO3, Solução de soda cáustica comercial.

2.2. Método

2.2.1. Experimento 01

        Utilizando os dados contidos no rótulo do frasco de HCl (teor 37% em massa, densidade: 1,19g/mL e massa molar: 36,5 g/mol), disponibilizado pelo professor, foi efetuado o cálculo do volume deste ácido para preparar 250mL de solução de ácido clorídrico 0,1 mol/L.

        Em seguida, com o auxílio de uma pipeta graduada de 5mL, foi transferido o volume de ácido clorídrico concentrado, encontrado na etapa anterior, para um balão volumétrico de 250mL, contendo aproximadamente 100mL de água deionizada e, utilizando-se do frasco lavador, o volume do balão foi completado para 250mL. Após tal procedimento, o balão foi fechado para homogeneizar a solução.

2.2.2. Experimento 02

Transferiu-se, com uma pipeta volumétrica,10mL da solução de carbonato de sódio 0,05mol/L para cada um dos Erlenmeyer de 250mL. Em seguida, foram adicionados cerca de 80mL de água e 2 a 3 gotas do indicador metil orange na solução. Após isso, utilizando um funil, foi carregado corretamente uma bureta de 25mL com a solução de HCL (aprox.0,1mol/L) preparada anteriormente.

 A titulação iniciou-se adicionando, gota a gota, a solução da bureta ao Erlenmeyer agitando-o e controlando a adição do ácido pela torneira da bureta. Ao haver alteração na coloração do indicador metil-orange (da cor amarela para o vermelho), a adição do ácido foi interrompida, fechando a torneira da bureta. Anotou-se o volume gasto de ácido e foi repetida as operações anteriores com outro Erlenmeyer e novamente anotado o volume gasto de ácido. Efetuou-se os cálculos para encontrar a concentração real do HCl preparado.

2.2.3. Experimento 03

Apartir de dados da soda caustica: massa molar de 40g/mol, foi carregada, corretamente, a bureta com o ácido clorídrico padronizado, e zerada. Em seguida, transferiu-se, com a pipeta volumétrica, 10mL de solução de soda cáustica, em cada um dos dois Erlenmeyers de 250mL. Após isso, adicionado, a cada um dos Erlenmeyers, cerca de 80ml de água e 2 a 3 gotas do indicador metil orange agitando-o.

Foi realizada a titulação, colocando gota a gota a solução de HCl, observando o momento correto da neutralização, através da coloração do indicador, anotando também, o volume gasto de HCl. Repetiu-se as operações anteriores com o outro Erlenmeyer.

3. Resultados e Discussões

3.1. Experimento 01

        Primeiramente, foi calculado a massa necessária de HCl (em gramas) para a obtenção de uma solução de molaridade 0,1mol/L da seguinte forma:

0,1mol/L = massa(g) / [(36,5g/mol) x (0,25L)]

Obtendo-se 0,9125g de HCl como resultado.

Em seguida, utilizando a solução de HCl com teor 37% em massa (disponibilizada pelo professor), foi calculado, por proporção, a quantidade necessária desta solução concentrada para que contenha 0,9125g de HCl puro:

37g (HCl puro)------------ 100g (solução concentrada)

0,9125g (HCl puro) ----- Xg (solução concentrada)

Foi obtido X=2,466g como resultado da quantidade de solução concentrada que contém 0,9125g de HCl puro.

Após isso, foi efetuado o cálculo do volume necessário da solução concentrada para preparar 250mL de solução de HCl 0,1mol/L. Para isso utilizou-se da massa calculada anteriormente, e o valor da densidade do ácido clorídrico (1,19 no caso):

1,19g/mL = 2,466g / volume

Obtendo, dessa forma, o volume de 2.072mL da solução concentrada.

O preparo da solução HCl 0,1mol/L foi efetuado de acordo com o método descrito no tópico 2.2.1.

3.2. Experimento 02

        No processo de titulação, o volume obtido de ácido clorídrico adicionado na solução de carbonato de sódio, até a mudança de coloração, foi de 10,5mL na primeira vez e 10,8mL na segunda vez.

        Com esses dados obtidos, foi calculado a concentração, em mol/l, real do ácido preparado no experimento 01. Pela estequiometria da reação, temos:

2HCl(aq) + Na2CO3(aq)                2NaCl(aq) + H2O (l) + CO2(g)[pic 1]

Utilizando a fórmula da titulação e inserindo os dados com base nesta equação, obtemos a concentração real de HCl na solução: