O Relatório Potenciômetro

 UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE – UFF

INSTITUTO DE QUÍMICA – IQ

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA

POTENCIOMETRIA

NITERÓI, 2021.

SUMÁRIO

	Página
RESUMO	03
OBJETIVOS	04
INTRODUÇÃO	05
MATERIAIS E MÉTODO EXPERIMENTAL	07
RESULTADOS E DISCUSSÃO	08
CONCLUSÃO	12
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	13

RESUMO

Neste experimento será feita a titulação potenciométrica do ácido fosfórico, através da reação com o hidróxido de sódio, utilizando-se o eletrodo combinado de vidro. O ácido fosfórico apresenta três constantes de dissociação, mas a curva de titulação apresenta duas inflexões.

OBJETIVOS

Realizar a titulação potenciométrica do ácido fosfórico e analisar uma amostra de “Biotônico Fontoura”, que é vendida no comércio.

INTRODUÇÃO

A potenciometria ou método potenciométrico de análise química se baseia na medida da diferença de potencial entre dois eletrodos que estarão em contato com a solução do analito, isto é, baseia-se na medida da diferença de potencial entre um eletrodo indicador e um eletrodo de referência expostos à solução do analito. O potencial do eletrodo indicador varia com a concentração da espécie química de interesse, enquanto o potencial do eletrodo de referência permanece constante.

O eletrodo de referência é um eletrodo cujo potencial é fixo e constante durante a análise, ou seja, o potencial desse eletrodo não varia com a concentração da espécie química a ser determinada. O eletrodo indicador é sensível à variação da espécie de interesse, que, por sua vez, influencia o potencial.

 A potenciometria direta baseia-se na medida do potencial de um eletrodo indicador para a determinação de uma espécie química em solução. Neste caso, sabe-se, por exemplo, que quando um metal M é colocado em uma solução que contém seu íon Mn+, um potencial de eletrodo, E, se estabelece. O valor do mesmo é dado pela seguinte equação, denominada equação de Nernst:

E = E0 + (RT/nF) ln[Mn+]

Na equação de Nernst:

E0: é o potencial padrão do eletrodo;

E: pode ser determinado ligando-se o eletrodo indicador a um eletrodo de referência e medindo-se a voltagem da célula formada.

R: é a constante universal dos gases, cujo valor é 0,0821 L atm K-1 mol-1 

T: é a temperatura da solução na escala Kelvin;

n: quantidade de matéria de elétrons envolvidos na semirreação do eletrodo;

F: é a constante de Faraday, cujo valor é 96.485 C mol-1;

[Mn+]: concentração molar do íon metálico de interesse.

Substituindo-se os valores das grandezas acima na equação de Nernst é possível calcular a concentração do íon de interesse.

A titulação potenciométrica trata-se de um procedimento titrimétrico em que o ponto final da titulação é determinado potenciometricamente. Aqui, o que interessa são as mudanças do potencial do eletrodo indicador e não o valor exato do seu potencial. A aparelhagem (eletrodo de referência, eletrodo indicador e potenciômetro) usada nesse tipo de análise é simples e relativamente barata. Além disso, as titulações potenciométricas dispensam o uso de indicadores, que podem não apresentar alteração de cor nítida ou detectável no ponto de equivalência da titulação. Numa titulação potenciométrica, o ponto de equivalência pode ser detectado a partir da curva de titulação. Quando a porção ascendente da curva é claramente definida, pode-se estimar o ponto de equivalência como

Algumas vantagens podem ser destacadas em relação à titulação clássica, são elas: pode ser utilizada para soluções turvas, opacas ou coloridas; permite identificar a presença de contaminantes; aplicável para soluções muito diluídas; ponto final muito próximo ao ponto de equivalência, o que nos fornece uma maior exatidão na determinação deste. Porém também é possível destacar algumas desvantagens: requer um equipamento especial e pode ser que gere um custo maior para efetuar a análise.

O ponto de equivalência pode ser observado pela mudança rápida do potencial, a qual pode ser observado por meio das leituras do potencial no gráfico em função do volume do titulante adicionado durante o processo de titulação. Já o ponto final, existem várias formas de encontrá-lo, tais como o método de bissetriz, método de Gran e o método de primeira e segunda derivada.

Um eletrodo combinado de vidro, usado na titulação potenciométrica, exige alguns cuidados, ele está suscetível a sujeira e contaminações, logo, é necessário limpá-lo a cada 3 meses, dependendo das condições de utilização e do meio no qual ele está inserido. Para melhores resultados, é preciso manter sempre o bulbo úmido, usar a capa protetora cheia com solução de armazenagem de eletrodos para guardar ou usar também solução padrão pH 4 com 1/100 parte de KCl saturado. É importante lembrar que nunca se deve usar água destilada para armazenagem, somente para lavagem.

MATERIAIS E MÉTODO EXPERIMENTAL

# Soluções e materiais

Solução de NaOH 0,1 mol L-1, padronizado

Amostra: Solução de H3PO4 – “Biotônico Fontoura”

Água destilada

# Vidrarias

Bécher de 250 mL

Pipetas

Bureta de 25 mL

Bastão magnético

# Equipamentos

Agitador magnético

Potenciômetro

Suporte Universal

# Procedimento Experimental

Inicialmente, pegou-se um eletrodo de vidro e o mesmo foi higienizado com água destilada e seco com papel absorvente.

Para viabilizar a realização do experimento, o equipamento foi calibrado. Para isso, a extremidade do eletrodo foi mergulhada em solução tampão com pH 6,98, até que o equipamento se estabilizasse, e depois de higienizado novamente foi mergulhado em pH 4 até sua posterior estabilização.