Ácido Fosfórico

Gráfico 2: representação da primeira e segunda derivadas

O ácido fosfórico é um ácido poliprótico que possui três etapas de dissociação:

H3PO4  H+ + H2PO4- (Ka = 7,52 x 10-3)

H2PO4-  H+ + HPO42- (Ka = 6,23 x 10-8)

HPO42-  H+ +PO43- (Ka = 4,8 x 10-13)

Observa-se que o terceiro ponto é bastante pequeno, não podendo ser observado com facilidade. A mudança de pH na região do primeiro ponto de equivalência não é muito pronunciada. Se fosse utilizado indicadores, os mais indicados para essa primeira viragem, de 4,5 mL para 5 mL e NaOH e de pH = 3,26 para pH = 5,23, seriam o alaranjado de metila ou o verde de bromocresol, mas é necessário que uma determinação paralela com fosfato diácido de potássio seja feita. De modo a ser possível uma comparação de cor para observação do ponto de viragem.

Já na segunda viragem, variou na adição de 10 mL de NaOH, havendo mudança de pH, de ph = 8,75 para pH = 10,08. Um indicador que poderia ser utilizado seria ou o azul de timol ou a fenolftaleína. Seria preciso também a adição de uma solução saturada de NaCl, para que a virada não ocorra antes do ponto desejado. Se o indicador usado fosse a timolftaleína, a adição não seria necessária, pois ao contrário dos outros indicadores acima citados, sua transição começa a ocorrer em pH = 9,6.

A terceira constante de dissociação do ácido fosfórico é tão pequena que corresponde a um ácido tão fraco quanto a água. Com isso, o terceiro hidrogênio ionizável do sistema H3PO4 não tem interesse analítico.

O Método de Gran consiste na titulação potenciométrica onde os valores medidos de pH ou de potencial (mV) correspondentes a cada adição de titulante são utilizados como variáveis na função de Gran, que é colocada em um gráfico contra o volume do titulante. Desse modo, obtém-se uma reta que, por extrapolação, indica o volume de equivalência. As curvas de Gran representam um meio de detecção rigorosa do ponto final de uma titulação e o método apresenta as vantagens de ser rápido (por necessitar apenas de 4 ou 5 pontos antes do ponto de equivalência) e de baixo custo, podendo ser aplicado para análises de rotina.

A fórmula da reação que se passa nesse experimento é:

NaOH + H3PO4  NaH2PO4 + H2O

A concentração do ácido fosfórico nos pontos de equivalência se deu pelas seguintes fórmulas: C1.V1 = C2.V2 e (C1.V1 = C2.V2) / 2

Primeira virada:0,09 x 0,005 = C2 x 0,025  0,018 mol/L

Segunda virada: 0,09 x 0,010 = (C2 x 0,025) / 2  0,072 mol/L

As concentrações de ácido fósfórico variam de acordo com a quantidade de adição de NaOH.

4 – Conclusão

A utilização do pH-metro foi realizada com êxito, exemplificando que a obtenção de concentrações e pontos de equivalência podem ser obtidas sem o uso de indicadores. A concentração do ácido fosfórico,