Análise volumétrica, preparação e padronização de soluções

UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA – UEPB[pic 1]

CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA – CCT

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL – DESA

CURSO: ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL

COMPONENTE CURRÍCULAR: ANÁLISE DE ÁGUAS

DOCENTE: GERALDA GILVÂNIA

DISCENTES: STEPHANNE KELLY FERREIRA DA SILVA;

WALLACE LIMEIRA DE SOUZA BARBOSA.

EXPERIMENTO 01 – ANÁLISE VOLUMÉTRICA: PREPARAÇÃO E PADRONIZAÇÃO DE SOLUÇÕES

CAMPINA GRANDE – PB

JANEIRO/2017

Sumário

1.        INTRODUÇÃO:        3

2.        OBJETIVO:        4

3.        MATERIAIS E REAGENTES UTILIZADOS:        4

4.        PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:        5

5.        RESULTADOS:        7

6.        CONSIDERAÇÕES FINAIS:        15

7.        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:        16

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1. INTRODUÇÃO:

No ramo da química analítica é comum o uso de soluções que consiste na mistura homogênea entre duas ou mais substâncias - soluto e solvente -, que podem ser classificadas em:

• Solução química sólida: é resultado da união de substâncias que se encontram no estado sólido. Exemplo: bronze: cobre + estanho;
• Solução química líquida: Neste tipo de solução, o solvente sempre é líquido, mas o soluto pode estar em qualquer estado físico. Exemplos: Sólido-líquido (sal + água), Líquido-líquido (água + álcool), Gás-líquido (água + CO2);
• Solução química gasosa: Formada pela mistura de substâncias gasosas. Exemplo: Ar atmosférico (nitrogênio + oxigênio + outros gases.);
• Solução química molecular: Obtida pela mistura de solutos moleculares com água, gerando uma nova solução. Exemplo: (Água + açúcar);
• Solução química iônica: Este tipo de solução pode ser feita a partir da mistura de solutos iônicos com água ou quando os solutos moleculares geram reações quando entram em contato com a água. Exemplo: (Cloreto de hidrogênio na água.).

     É de grande importância saber a concentração de uma solução – o percentual de soluto em relação ao do solvente – tanto para classificá-la ou para analisa-la de forma qualitativa.

     Na maioria dos casos, para determinar esse fator é necessário aplicar o processo de padronização, pois a maioria das soluções são produzidas com substâncias que apresentam um grau de impureza considerável.

      O método consiste na utilização de uma solução padrão – formada por um reagente quimicamente puro e com composição definida (padrão primário) – para determinar a concentração real da solução problema.

     Uma técnica muito comum é a titulação – análise volumétrica, que consiste na mistura de soluções, uma de concentração definida e a outra não, na qual, deve-se ser finalizada por um sinal físico ou a formação de um precipitado.

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1. OBJETIVO:

Preparar, padronizar e determinar o fator de correção de soluções ácidas e alcalinas.

1. MATERIAIS E REAGENTES UTILIZADOS:

• Ácido clorídrico;
• Pipeta graduada de 5 mL;
• Béquer 250 mL;
• Pisseta;
• Bastão de vidro;
• Balão volumétrico de 250 mL;
• Funil de vidro;
• Frasco para acondicionamento;
• Carbonato de Sódio;
• Vidro de relógio;
• Balança analítica;
• Béquer 100 mL;
• Balão volumétrico de 100 ml;
• Pipeta volumétrica;
• Metirolange;
• Hidróxido de Sódio;
• Erlenmeyer de 250 ml;
• Fenolftaleína;
• Biftalato de potássio.

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:

1° Etapa: Preparo da Solução de Ácido Clorídrico 0,10 M:

• Com base no rótulo do HCl, calcule a sua concentração molar;
• Calcule o volume do ácido clorídrico necessário para preparar 250 mL de solução 0,10 M;
• Utilizando uma pipeta volumétrica, meça o volume desejado e o adicione vagarosamente e sob agitação, a um béquer contendo cerca de 100 mL de água destilada;
• Homogeneíze a solução com o auxílio de um bastão de vidro e depois transfira com a ajuda de um funil de vidro para o balão volumétrico de 250 mL;
• Lave com o solvente utilizado o béquer, bastão e funil de vidro para retirar os resíduos da solução e transfira essa água para o balão volumétrico;
• Homogeneíze novamente a solução no sentido horário;
• Complete com o solvente até o traço de aferição do balão volumétrico, tendo cuidado para não ultrapassá-lo;
• Verta o balão, para misturar bem a solução;
• Acondicione a mesma em um frasco apropriado.

2° Etapa: Padronização da Solução de Ácido Clorídrico 0,10 M:

• Calcule a massa do Carbonato de Sódio que será necessária para preparar 100 mL de uma solução 0,10 M;
• Utilizando um vidro de relógio, pese a massa determinada anteriormente e transfira para um béquer de 100 mL;
• Adicione vagarosamente cerca de 50 mL de água destilada no béquer e homogeneíze a solução;
• Transfira para o balão volumétrico de 100 mL, lave as paredes do béquer, bastão e funil de vidro, complete com o solvente até o traço de aferição;
• Homogeneíze completamente a solução e acondicione em um recipiente adequado;
• Utilizando uma pipeta volumétrica, meça 10 mL da solução de Na2CO3 e a transfira para um erlenmeyer de 250 mL;
• Faça uma prova em branco, utilizando 10 mL de água destilada com 8 gotas do indicador metirolange;
• Insira 8 gotas do mesmo indicador na solução de Carbonato de Sódio e titule com a solução de ácido clorídrico 0,10 M até mudar para a coloração da prova em branco;
• Anote o volume que foi consumido da bureta;
• Repita o procedimento por 3 vezes;
• Calcule a média aritmética dos volumes gastos;
• Com base nos dados obtidos, calcule a normalidade exata da solução e o fator de correção de normalidade do HCl 0,10 M.

3° Etapa: Preparação da Solução de Hidróxido de Sódio 0,10 M:

• Calcule a massa do soluto necessária para preparar a solução;
• Pese em uma balança analítica, a quantidade do NaOH desejada, utilizando um recipiente adequado;
• Dissolva a massa do soluto em água destilada, transfira a solução para um balão volumétrico de 250 mL e adicione aos poucos, água destilada até o traço de aferição do balão;
• Transfira essa solução para um frasco adequado.

4° Etapa: Padronização da Solução de Hidróxido de Sódio 0,10 M

Para a padronização indireta com o Ácido Clorídrico 0,10 M.

• Transfira 25 mL da solução de Hidróxido de Sódio para um erlenmeyer de 100 mL e adicione 8 gotas do indicador Fenolftaleína, com isso a solução ficará da cor rosa;
• Transfira para uma bureta 50 mL do Ácido Clorídrico padronizado anteriormente para a titulação;
• Por gotejamento faça a titulação entre o Ácido Clorídrico e o Hidróxido de Sódio até que a solução de Hidróxido de Sódio fique incolor;
• Anote o volume que foi utilizado na titulação;
• Repita o procedimento por 3 vezes;
• Calcule a média aritmética dos volumes gastos;
• Com base nos dados obtidos, calcule a normalidade exata da solução e o fator de correção de normalidade do Hidróxido de Potássio 0,10 M.

Para a padronização direta com o Biftalato de Potássio.

• Calcule a massa do Biftalato de Potássio que será necessária para preparar 100 mL de uma solução 0,10 M;
• Utilizando um vidro de relógio, pese a massa determinada anteriormente e transfira para um béquer de 200 mL;
• Adicione vagarosamente cerca de 50 mL de água destilada no béquer e homogeneíze a solução;
• Transfira para um balão volumétrico de 100 mL, lave as paredes do béquer, bastão, funil de vidro e complete o balão com o solvente até o traço de aferição;
• Transfira 25 mL da solução de Biftalato de Potássio para um erlenmeyer de 100 mL e adicione 8 gotas do indicador Fenolftaleína, com isso a solução ficará incolor;
• Transfira para uma bureta 50 mL do Hidróxido de Sódio, para a titulação;
• Por gotejamento faça a titulação entre o Hidróxido de Sódio e o Biftalato de Potássio até que a solução de Biftalato de Potássio fique da cor rosa;
• Anote o volume que foi utilizado na titulação;
• Repita o procedimento por 3 vezes;
• Calcule a média aritmética dos volumes gastos;
• Com base nos dados obtidos, calcule a normalidade exata da solução e o fator de correção de normalidade do Hidróxido de Potássio 0,10 M.

1. RESULTADOS:

Para preparar 250 mL da solução de HCl com uma concentração de 0,10 mol/L, foi-se necessário ter conhecimento da sua concentração real. Observando os dados presentes no rótulo, temos que: