O Acido e base

Universidade Federal de São João Del Rei

Departamento de Ciências Naturais

Ácido e Bases

São João Del Rei - MG

novembro/2018

Introdução

Um ácido é uma substância que pode doar um próton, enquanto uma base é uma substância que pode receber próton, segundo a definição de Bronsted-Lowry. Quando uma solução de um ácido e de uma base são misturadas, ocorre uma reação de neutralização, sendo solúveis ou insolúveis. Os ácidos e as bases que são completamente ionizados formam eletrólitos fortes, já os que são parcialmente ionizados formam eletrólitos fracos.

A estrutura dos ácidos são moleculares, ou seja, formados por ligações covalentes em que há compartilhamento de elétrons, enquanto as das bases podem ser iônicas ou moleculares.

É possível identificar o ácido e uma base pela escala de pH, esta escala vai de zero a 14, sendo o pH 7 considerado neutro. Os valores menores que sete classificam a solução medida como ácida e os maiores que sete, como base. Para se medir o pH, usam-se combinações de substâncias indicadoras, como a fenolftaleína, que mudam de cor conforme a posição da substância.

[BROWN, L, T; BURSTEN, E, B. 2005]

Objetivos

Acompanhar o efeito da condutibilidade elétrica durante uma reação ácido- base; testar a condutibilidade elétrica de soluções ácidas e básicas; acompanhar a variação de pH de reações ácido-base

Parte experimental

Foram colocados, aproximadamente, 120 mL de água destilada em um béquer e adicionou-se 0,2 g de hidróxido de bário (solução saturada). A solução foi, então, filtrada em um béquer de 150 mL.

Foi feito o teste de condutibilidade elétrica e mediu-se o pH dessa solução, utilizando um pHmetro. Aproximadamente 50 mL de solução de ácido sulfúrico foram colocadas em um segundo béquer de 50 mL e também foi feito o teste de condutibilidade elétrica, bem como a medição do pH.

A solução do ácido sulfúrico foi transferida para uma bureta e foi deixando o ácido escoar, gota a gota, sobre a solução de hidróxido de bário contida no béquer, junto com eletrodos ligados a uma lâmpada até que a sua luz fosse apagada. O ácido continuou escoando até que a lâmpada acendesse novamente e, mais uma vez, foi medido o pH sem os eletrodos da lâmpada dentro da solução. O béquer foi observado e foram anotadas as mudanças ocorridas na solução.

Lavou-se este béquer e colocaram-se 15 mL de solução de hidróxido de sódio, completando com água destilada até a sua metade. Adicionaram-se duas gotas de fenolftaleína, mediu-se o pH e testou-se a condutibilidade elétrica. Depois de completar a bureta com ácido sulfúrico, este foi caindo, gota a gota, na solução básica. Foi observado o comportamento da lâmpada e mediu-se o pH quando a luz ficou fraca.

Resultados e discussão

As equações balanceadas envolvidas no experimento foram:

Ba(OH)2(s) + H2SO4(aq) → BaSO4(s) + 2H2O(l)

2NaOH(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + 2H2O(l)

Foram testadas as condutibilidades elétricas das soluções e os resultados foram:

Baixo para a solução aquosa de hidróxido de bário, com pH inicial de 10,50.

Alta para a solução aquosa de ácido sulfúrico, com pH inicial próximo de zero.

Relativamente alta para a solução aquosa de hidróxido de sódio, com pH inicial de 11,04.

A relação entre pH e a condutibilidade elétrica é esta na presença de íons em solução, que são necessários para acender a lâmpada através do fluxo de elétrons (corrente elétrica). No primeiro caso, a solução era saturada e o BaSO4 é insolúvel em água. Portanto, inicialmente o gotejamento do ácido em contato com a água, fez com que este fosse ionizado e foi reagindo com o hidróxido de bário presente. A lâmpada acendeu, porém com luz fraca, pois a solução de Ba(OH)2 estava bem diluída. Então, foi calculado o ponto de viragem da titulação, que é o volume de ácido necessário para que a solução se torne neutra.

Ba(OH)2

1 mol --- 171,35 g

X -------- 0,2 g x = 0,00117 mol

(0,00117 mol/ 0,12 L) = 0,00973 mol/ L.

C1.V1 = C2.V2

0,2 (H2SO4) x V(H2SO4) = 0,00973 x 120 mL

V(H2SO4) = 5,84 mL

Portanto, 5,84 mL seriam esperados para que a neutralização ocorresse. No entanto, durante a titulação, gastaram-se apenas 1,7 mL de ácido para