A Preparação de soluções, volumetria de neutralização e potencial hidrogeniônico

Faculdade dos Guararapes – FG

Preparação de soluções, volumetria de neutralização e potencial hidrogeniônico (pH)

Química Geral e Inorgânica

Profa. Dra. Ivânia Soares de Lima

Aluno: Jair Bezerra Martins                                                                        Turma 2NC

Prática: 28OUT2016

2.2016

1.0 – Fundamento Teórico

De acordo com Lembo e Sardella (1991, p. 77), uma solução é obtida quando misturamos, uniformemente, duas ou mais espécies químicas e as partículas do disperso (material em menor quantidade na solução) não ultrapassam o diâmetro de 10Å (Å=angströn; 1Å=10-8 cm). Nesse caso, o disperso recebe o nome de soluto e encontra-se diluído no solvente.

Como característica de uma solução temos o fato de o soluto não sedimentar-se e não podermos filtrá-lo, garantindo a homogeneidade da mistura.

Existem vários tipos de soluções, porém aquela da qual tratar-se-á na presente explanação será a solução aquosa, cujo solvente é a água.

A maneira de definir a concentração de uma solução aquosa depende da quantidade de soluto e solvente envolvidos, podendo ser:

• solução diluída: pouco soluto para uma grande quantidade de solvente;
• solução concentrada: apresenta grande quantidade de soluto;
• solução saturada: apresenta a quantidade máxima de soluto por unidade de solvente, segundo a pressão e temperatura definidas para obtê-la;
• solução supersaturada: apresenta quantidade de soluto superior à que o solvente pode diluir, conforme uma dada condição de temperatura e pressão estipulada.

Há várias maneiras de determinar a unidade de concentração de uma solução, sendo as mais comuns: mol por litro, grama por litro ou na forma de percentual.

1.1 – Da preparação de soluções

Podemos preparar soluções por meio de pesagem do soluto sobre um vidro de relógio ou utilizando um béquer; após a pesagem da massa desejada, coloca-se, se for o caso, o conteúdo medido em um béquer e adiciona-se um pouco de solvente enquanto se agita a mistura até ganhar aparência homogênea. Depois, transfere-se a solução obtida para um balão volumétrico, previamente escolhido. Deve-se lavar o béquer utilizado algumas vezes com o solvente e passar essa lavagem para o balão, a fim de aproveitar ao máximo a quantidade de soluto medida anteriormente. Em seguida, completa-se o balão volumétrico com o solvente até que a solução atinja a altura do menisco (linha horizontal no gargalo do balão, a qual determina o volume preciso estampado no corpo do recipiente). Fecha-se o balão e o inverte-se (emborcação) e agita-se algumas vezes, com o intuito de homogeneizar a solução por completo.

A solução preparada é armazenada em frascos limpos e adequados e etiquetados por meio de rótulos, os quais discriminam o nome da solução, sua concentração, data do preparo, o executante da preparação e outras coisas necessárias.

1.2 – Volumetria de neutralização e potencial hidrogeniônico (pH)

Conforme Lembo e Sardella (1991, p. 105), a volumetria de neutralização (titulometria) consiste na reação entre um ácido e uma base e na sua neutralização por combinação dos íons H+ e OH-, equacionados como segue: H2OH+ + OH-. Grosso modo, os produtos gerados nessa reação consistem em um sal neutralizador (insolúvel) e água.[pic 1]

Temos dois tipos de volumetria de neutralização:

• alcalimetria: quando uma solução básica é neutralizada por uma solução ácida de concentração conhecia;
• acidimetria: quando uma solução ácida é neutralizada por uma solução básica de concentração conhecida.

Por meio da acidimetria podemos determinar a concentração desconhecida de ácido ao titular-se a solução com uma base de concentração conhecida e aplicarmos a seguinte fórmula:

Ca.Va=Cb.Vb

onde Ca e Cb são, respectivamente, a concentração desconhecida do ácido e a concentração conhecida da base; Va é o volume conhecido do ácido e Vb é o volume que será utilizado da base (esse volume será determinado por meio do uso de uma bureta e consequente gotejamento da solução básica sobre a solução ácida).

Faz-se necessário o consumo de um indicador ácido-base para determinar o pH das soluções reagentes. Tais indicadores são formados por ácidos ou bases de caráter orgânico e fracos que colorem-se em função do pH da solução, quando, teoricamente, as concentrações de H+ e OH- se equilibram e mostram que a titulação chegou ao fim. Por meio desse processo e a utilização de uma bureta para dosar a solução neutralizante, pode-se obter o volume aproximado do reativo consumido na operação, no caso o hidróxido de sódio.

2.0 – Materiais e métodos

• solução diluída de ácido clorídrico com concentração desconhecida;
• solução de hidróxido de sódio a 0,200 mol/litro;
• balão volumétrico de 100ml;
• pisseta com água destilada (usada como solvente);
• pera;
• fita indicadora de pH;
• solução de fenolftaleína a 0,5%, a qual fica incolor em meio ácido e rosa em meio básico;
• bureta de 50ml;
• suporte universal;
• garras;
• pipeta volumétrica de 100ml;
• erlenmeyer;
• funil de haste curta e
• bastão de vidro.

2.1 – Da preparação das soluções diluídas de NaOH (0,200 mol/litro e 0,02 mol/litro):

Prepara-se 100ml de solução de hidróxido de sódio (NaOH) a 0,200 mol/litro (solução estoque) por meio do seguinte esquema:

1 mol de NaOH = 40g de NaOH

0,2 mol de NaOH = 8g CNaOH=0,2 mol/1 litro[pic 2]

Ao obter essa solução, dita solução de estoque, pode-se preparar uma diluição de 10ml da mesma (retirados por meio de uma pipeta de 10ml) e colocá-la no balão volumétrico de 100ml e completar até a altura do menisco com o solvente indicado, no caso a água destilada. A concentração final pode ser obtida por meio da seguinte equação: