Relatorio quimica experimental

UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

Turma 34 H

Matheus Noronha Fernandes

Peterson da Fonseca Nogueira

Tarik Santiago Esmin

William dos Santos Abreu

PRÁTICA 6:

Padronização de soluções ácidas (HCl) e básicas (KOH)

Lavras - MG

10 de dezembro de 2015

1. INTRODUÇÃO

A titulação (ou análise volumétrica ou volumetria) é a técnica na qual se determina experimentalmente a concentração de uma solução desconhecida utilizando outra solução com concentração já previamente conhecida (solução padrão), reagindo completamente um volume de uma amostra com um volume da solução padrão até o ponto de viragem. Foi utilizada a titulação ácido-base neste experimento.

O  processo de titulação  ácido-base consiste em uma operação de  adição de uma solução ácida previamente conhecida (titulante) a uma solução básica desconhecida (titulado), ou  uma solução básica como titulante  a uma solução ácida como titulado. A reação que irá ocorrer se denomina neutralização, em que a quantidade de matéria da solução ácida e da solução básica se igualam. Quando tal fato ocorre, temos o chamado ponto de equivalência ou de viragem que marca o fim da titulação, ou seja, o ponto em que a quantidade de titulado adicionado é exatamente suficiente para que se combine em uma proporção estequiométrica com a substância que se deseja determinar a concentração. Calculando o número de mol da mesma analisando a equação química da reação balanceada e dividindo esse valor pelo volume deslocado na bureta até o ponto de viragem, quando a solução muda de cor, obtemos a concentração real dessa solução.

Uma forma de observar o ponto de equivalência na titulação ácido-base é partir de indicadores de pH, que mudam sua coloração de acordo com a acidez/basicidade da solução, como acontece com a fenolftaleína, que é incolor em meio ácido (0 < pH < 7) e rosa em meio básico (7 < pH < 14). Quando se inicia a titulação, o meio em que o indicar está é levemente ácido, e no ponto de viragem, está levemente básico porque a solução KOH utilizada fica em excesso, o que dá a coloração rosa nesse momento e indica o ponto final da titulação.

2. OBJETIVOS

O objetivo principal deste experimento foi determinar a concentração exata (padronizar) das soluções que foram obtidas a partir da “Prática 5”, ou seja, determinar a concentração real de uma solução básica de KOH cuja concentração suposta era de 0,1 M e de uma solução ácida de HCl de concentração aparente também de 0,1 M, através do processo de titulação .

3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

3.1 MATERIAIS E REAGENTES UTILIZADOS

        

• Solução de KOH, concentração 0,1 mol/L ;
• Solução de HCl, concentração 0,1 mol/L ;
• Fenolftaleína ;
• Biftalato de potássio ;
• Pisseta com água destilada;
• Erlenneyer de 250 mL;
• Béquer de 100 mL (erro ± 5 mL);
• Pipeta volumétrica de 10 mL com pipetador (erro ± 0,1 mL);
• Balança analítica (erro ± 0,001 g);
• Bureta de 50 mL (erro ± 0,1 mL).

3.2 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

1ª TITULAÇÃO - Titulação da solução KOH

Para a realizar a padronização do KOH, primeiramente, calculamos a massa de biftalato de potássio necessária para reagir com 25 mL de solução de KOH, cuja concentração suposta antes da padronização era de 0,1 mol/L. Para tal cálculo, como é sabido que a reação do biftalato com o KOH tem razão 1:1, o número de mol das substâncias são iguais nessa reação, então considerando o volume de 25 mL (V) de solução de KOH 0,1 mol/L (M), sendo que a massa molar do biftalato é de 204,22 g/mol, temos que

[HOOC(C6H4)COOK](aq) + KOH(aq) → [KOOC(C6H4)COOK](aq) + H2O(l)

M = n / V ⇒ n = M V

n = 0,1 (mol/L) * 0,025 (L) = 0,0025 mol

n = m / MM ⇒ m = n MM

m = 0,0025 (mol) * 204,22 (g/mol) = 0,511 g

em que M é a concentração molar, n o número de mol, V o volume em litros e MM a massa molar.

Após encontrar a massa desejada (0,511 g), utilizamos um béquer de 100 mL e coletamos e pesamos 0,510 ± 0,001 g de biftalato de potássio. Adicionamos um pouco de água destilada e misturamos até realizar a total dissolução do sal, transferindo-a para o erlenmeyer de 250 mL  nesse mesmo processo. Diluído completamente, com um volume de aproximadamente 100 mL de líquido no erlenmeyer, pingamos 3 gotas de fenolftaleína nessa solução de biftalato de potássio pronta. Enchemos a bureta com 50,0 ± 0,1  mL de solução de KOH (0,1 M) utilizando um béquer de 100 mL, zerando-a dessa forma. Iniciamos a titulação, gotejando cuidadosamente a solução básica da bureta na solução salina no erlenmeyer sempre agitando o frasco para misturar as soluções e controlar a reação, até a solução no erlenmeyer apresentar uma coloração rosa. Ao final desta, obtivemos o volume da solução de KOH gasto na titulação, que foi de 32,0 ± 0,1 mL quando foi feita a leitura da bureta. Efetuamos os seguintes cálculos para obter a concentração padrão da solução de KOH (0,1 M):

n = 0,0025 mol

V = 32,0 mL = 0,0320 L

M = n / V   ⇒    M(real) = 0,0781 ± 0,0002 mol/L

desvio percentual = 100 * (0,1 - M real) / 0,1  =   21,88 %

Então pudemos observar que a concentração da solução de KOH era de 0,0781 ± 0,0002 mol/L, apresentando portanto um desvio de 21,88% do valor ideal para a concentração. Descartamos a solução em recipientes adequados e fizemos a lavagem da vidraria.

2ª TITULAÇÃO - Titulação da solução de HCl

Na padronização da solução de HCl, cuja concentração suposta  era de 0,1 mol/L, pipetamos com a pipeta de 10 mL com pipetador 10,0 ± 0,1 mL da solução de HCl e a colocamos no erlenmeyer de 250 mL. Adicionamos 20 mL de água destilada na solução e logo após, adicionamos 3 gotas de fenolftaleína. Preenchemos novamente a bureta com a solução de KOH (0,1 M) até os 50,0 ± 0,1 mL (zero da bureta). Sabendo que a reação acorrida tem proporção 1:1, era esperado que 10 mL da solução KOH reagisse. Titulamos a solução até a cor rosa aparecer, seguindo o mesmo procedimento utilizado na 1ª titulação. Com isso, obtivemos o valor do volume de solução de KOH necessária para neutralizar a reação de 13,7 ± 0,1 mL quando foi feita a leitura da bureta. Efetuamos os seguintes cálculos para obter a concentração padrão da solução de HCl (0,1 M):