Concentração de concentração alcalina (carbonato e hidróxido)

Introdução

Dois métodos podem ser usados para se determinar à mistura de carbonato (Na2CO3) e de hidróxido de sódio (NaOH) na soda cáustica comercial.

No primeiro método, inicialmente, determina-se o álcali total (carbonato + hidróxido) pela titulação com solução padrão de ácido clorídrico 0,1 mol/L e indicador metilorange, ou metilorange e carmim de índigo, ou azul de bromofenol. Numa outra alíquota da solução, precipita-se o carbonato com um ligeiro excesso de solução de cloreto de bário (BaCl2) e sem filtrar, titula-se a solução com ácido padrão do ácido e azul de timol ou fenolftaleína como indicador. Esta titulação dá o volume necessário para neutralizar o hidróxido de sódio e por subtração do volume na determinação do álcali total, encontra-se o volume necessário para neutralizar o carbonato de sódio.

HCl (aq) + NaOH (aq)  NaCl (aq) + H2O

2 HCl (aq) + Na2CO3 (aq)  2 NaCl (aq) + H2O + CO2

BaCl2 (aq) + Na2CO3 (aq)  BaCO3 (s) + 2 NaCl (aq)

O segundo método adota um indicador misto, constituído por 6 partes de azul de timol e 1 parte de vermelho de cresol. Esta mistura é violeta no pH 8,4, azul no pH 8,3 e rosa no pH 8,2. Com este indicador misto, a mistura tem a cor violeta em solução alcalina e vira para o azul nas vizinhanças do ponto de equivalência. Ao se fazer à titulação, o ácido é adicionado lentamente até que a solução tenha coloração rosa. Neste estágio, todo o hidróxido foi neutralizado e o carbonato convertido a hidrogenocarbonato.

OH- + H+  H2O

CO32- + H+  HCO32-

Faz-se outra titulação com o indicador metilorange, ou metilorange e carmim de índigo, ou azul de bromofenol, sendo possível determinar o teor correspondente ao hidróxido e ao carbonato e conseqüentemente a alcalinidade total.

OH- + H+  H2O

CO32- + 2H+  H2CO3

H2CO3  H2O + CO2

Para se obter resultados satisfatórios com este método, a solução titulada deve estar fria a 0C e deve-se impedir, tanto quanto for possível, a perda de dióxido de carbono, mantendo-se a ponta da bureta dentro do líquido. Portanto, este método é extremamente inviável em relação ao primeiro.

2. Objetivos

Esta aula tem como objetivos determinar a concentração de álcali total (carbonato e hidróxido) de uma amostra de soda cáustica comercial por titulação com solução de HCl 0,1mol/L padronizada, utilizando o primeiro método de análise.

3. Materiais

• Béquer de 400mL • Espátula e bastão de vidro

• Proveta de 250mL • Balão volumétrico de 1000mL

• Erlenmeyer de 250mL (2 por grupo) • Pipetas volumétricas de 50mL

• Manta aquecedora e reostato • Termômetro

• Bureta de 50mL • Pipeta graduada de 10mL

• Agitador magnético • Barra