DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE DE EQUILÍBRIO DO H3PO4/

[pic 1]

Universidade Federal do Ceará

Centro de Ciências

Departamento de Físico-Química e Analítica

Disciplina: Química Analítica III

Professor: Ronaldo Nascimento

TITULAÇÃO POTENCIOMÉTRICA ÁCIDO FORTE – BASE FORTE/

DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE DE EQUILÍBRIO DO H3PO4/

DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE H3PO4 EM REFRIGERANTE/

DETERMINAÇÃO DA ALCALINIDADE EM AMOSTRA DE ÁGUA

Discentes:        

30 de maio de 2016

Fortaleza-CE

1. Introdução

1. Eletrodo de vidro[pic 2]

Dentre os eletrodos de membrana, o eletrodo de vidro, é o mais importante sensor do íon H+ combinados com eletrodos de referência, Ag/AgCl sat.  Responde seletivamente aos íons de H+, porque é o único íon que se liga significativamente a camada de gel hidratado.

O bulbo, membrana de vidro, é a parte sensível ao pH, possui um estrutura irregular de retículo de silicato, que ao se hidrata  forma uma camada de gel. Os dois eletrodos de referência internos e externos medem a diferencial de potencial através da membrana de vidro. A ponte salina é um pequeno tampão salino que permite a saída lenta do eletrólito apara fora do eletrodo.  

O eletrodo necessita ser calibrado com duas ou mais soluções-tampão. Sua sensibilidade não é afetada por fortes agentes oxidantes, redutores e substancias ativa. Determina pH de fluidos viscosos e semissólidos e atinge rapidamente o equilíbrio.

1. Determinação da constante de equilíbrio

A constante de equilíbrio (Ke) pode ser calculada tendo os potencias dos eletrodos, então pela a termodinâmica, temos:

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Então,

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Quando a célula eletroquímica esta em equilíbrio o Ec=0 e Q = Ke,

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1. Ácido Fosfórico (H3PO4) em refrigerantes

O ácido fosfórico, de fórmula molecular H3PO4, é utilizado por indústrias em refrigerantes e xaropes para adquirirem propriedades peculiares. Tal componente exerce função biológica de grande importância. O íon fosfato é utilizado por células vivas em atividades de transporte de energia. Porém, se o ácido fosfórico for consumido em excesso pode ocasionar danos à saúde, interferindo na absorção e uso do cálcio pelos ossos, o que resultaria posteriormente em osteoporose. (BARCAROL et al, 2011)

A ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) estabelece o limite de 0,07% (m/v) de ácido fosfórico (na forma de P2O5) em bebidas não alcoólicas gaseificadas e não gaseificadas. (ANVISA, 2004).

1. Alcalinidade

Alcalinidade mede a capacidade de uma água reagir com íons H+ até atingir o valor de pH 4,5 que representa o segundo ponto de equivalência na titulação do íon carbonato (CO32-) com H+. Pode-se fazer uma aproximação de que a alcalinidade é determinada pela soma das concentrações dos íons hidroxila (OH-), carbonato (CO32-) e bicarbonato (HCO3-). Ainda que outras espécies estejam presentes para a contribuição da alcalinidade, não contribuem de forma significativa para a alcalinidade na maioria das amostras de águas.

Alcalinidade [OH-] + 2[CO32-] + [HCO3-][pic 9]

Quando a água é titulada com ácido e atinge o pH de 4,5 (medido com um medidor de pH), todos os íons hidroxila, carbonato e bicarbonato terão reagido. A alcalinidade é geralmente expressa como milimoles de H+ necessários para atingir o pH 4,5 em um volume de 1 L de água. (HARRIS, 2001)

Os principais tipos de alcalinidade são:

1. OH-

2. CO32-

3. HCO3-

4. OH- + CO32-

5. HCO3-+ CO32-

As reações que ocorrem durante uma titulação de uma amostra de água, que contém essas espécies, com uma solução de NaOH de concentração conhecida são:

OH-(aq) + H+(aq) → H2O(l)               pH  7,0[pic 10]

CO32-(aq)  + H+(aq) → HCO3-(aq)          pH  8,7[pic 11]

HCO3-(aq)  + H+(aq) → H2CO3(aq)     pH  4,5[pic 12]

1. Objetivo

1. Geral:                 Aplicação de eletrodo de vidro para a determinação de pH
2. Específico:         padronização de solução

Determinar teor de acido fosfórico em refrigerante

Determinar alcalinidade em água

1. Parte experimental

• Reagentes

• H3PO4 0,1 mol L-1
• NaOH 0,0995 e 0,1066 mol L-1
• HCl 0,0966 e 0,1291 mol L-1

• Instrumentação

• pHmetro;
• Bureta de 25 mL;
• Béqueres;
• Agitador magnético.

• Preparo de soluções

1. Titulação potenciométrica de acido forte com base forte.  

Retirou-se uma alíquota de 25 mL de HCl e transferiu-se a alíquota para um béquer de 100 mL. Preencheu-se o volume contido no béquer com 50 mL de água destilada para cobrir o bulbo do eletrodo de vidro. Titulou-se a amostra com solução de NaOH 0,1066 M, adicionando volume a cada 10 mL até que atingiu-se pH próximo a 11,5.