Padronização de solução HCl e KOH

Padronização de Soluções de

  HCl (0,1mol.L-1) e KOH (0,1mol.L-1)

Professor: Marcio Pozzobon Pedroso

Disciplina: Química analítica II experimental GQI-110

Aluna: Amanda Carolina Souza

Matrícula: 201110738

Curso: Química

Universidade Federal de lavras

17/12/2012

Introdução

          Padrão primário é um composto que apresenta elevado grau de pureza e pode ser utilizado como material de referência para métodos titulométricos de análise. Para que uma substância seja considerada padrão primário deve atender a algumas condições, tais como: possuir alta pureza e elevada massa molecular, ser estável ao ar, não ser higroscópico, ou seja, não absorver umidade ou não possuir água de hidratação, ter baixo custo, ser facilmente solúvel.

         Soluções padrão são aquelas que apresentam concentração exatamente conhecida com erro geralmente inferior a 0,1 %.

         Devido à elevada pureza do composto padrão primário é possível o preparo de uma solução padrão a partir da pesagem direta da quantidade da substância a ser solubilizada e posterior dissolução até o volume desejado de solução. Na ausência do padrão primário, o preparo da solução padrão é feito de forma indireta, que consiste em preparar inicialmente uma solução com concentração próxima à desejada e posteriormente padronizá-la, ou seja, determinar sua concentração exata em relação ao padrão primário adequado. Essa solução padronizada será classificada como padrão secundário.

         Para padronização de soluções de concentrações aproximadas ou desconhecidas utilizamos métodos volumétricos de análise, cujo objetivo é determinar a concentração de uma substância por meio de medidas de volumes, a partir da reação de uma solução de concentração conhecida (padrão) com a amostra de concentração a ser determinada. Um exemplo de análise volumétrica é a titulação, uma técnica laboratorial onde um reagente de concentração conhecida (titulante) é transferido para uma bureta e adicionado lentamente à solução a qual se quer determinar a concentração (titulado). O titulante deve reagir com o titulado, em uma estequiometria conhecida, até a detecção de uma mudança brusca de uma propriedade física ou química, resultado final da reação.

          Algumas substâncias exibem cores diferentes de acordo com o pH da solução na qual encontram-se dissolvidas e, portanto podem ser utilizadas para indicar a acidez ou alcalinidade em titulações ácido/base. Constituem-se em um ácido ou base fracos cuja forma associada apresenta uma determina cor, diferente da cor apresentada por sua base ou ácido conjugados. Algumas variáveis podem influenciar o comportamento dos indicadores e causar a mudança em uma ou mais unidades de pH na transição das cores, são elas: temperatura,força iônica e presença de solventes orgânicos e partículas coloidais.

        Para titulação de um ácido forte com uma base forte podemos utilizar como indicador de pH a fenolftaleína, um ácido fraco que apresenta-se incolor  na sua forma associada, em soluções ácidas ou neutras e, em soluções básicas, apresenta-se predominantemente como sua base conjugada, de coloração rosa. A base adicionada durante essa titulação reage primeiramente com o ácido, até que as quantidades estequiométricas são atingidas e a base passa a afetar o equilíbrio químico do indicador, causando a mudança de cor da solução para rosa. Neste momento temos o ponto final da reação, que é quando o número de mols de base adicionado (tiulante) é aproximadamente igual ao número de mols do ácido a ser titulado. O valor teórico da quantidade de mols de titulante e titulado quando ocorre há mudança de cor é chamado ponto de equivalência, e nunca é determinado experimentalmente. É importante que a diferença do volume entre o ponto de equivalência e o ponto final seja pequena, pois esta caracteriza-se como o erro da titulação. Este erro pode ser estimado a partir do branco da titulação realizado para analisar o comportamento do indicador. O procedimento da titulação é feita nas mesmas condições, na presença do indicador, porém sem o titulado. O volume do titulante utilizado quando a solução muda de cor na titulação em branco deve ser subtraído do volume total da titulação. Desta forma estimamos o valor exato do volume utilizado do titulante no ponto final, que deve ser igual ou o mais próximo possível ao mesmo volume do ponto de equivalência.

         Conhecendo a estequiometria da reação, os volumes das soluções utilizadas e a concentração do titulante, é possível determinar a concentração da solução a ser padronizada.

         Expressamos a concentração das soluções padrões geralmente em molaridade (mol.L-1) que fornece o número de mol do soluto presente em um litro de solução, ou através da normalidade, que representa a quantidade de equivalentes por litro (neq/L). O número de equivalentes pode ser encontrado quando dividimos o número de mol por x:

neq = (número de mol) / x

onde "x" e um índice que depende da substância, e em alguns casos da reação para a qual a substância é utilizada. Para ácidos, "x" e a quantidade de prótons ionizáveis, para bases, o número de hidroxilas ionizáveis, para sais, o número de cargas positivas ou negativas, e assim por diante.

        Para corrigir os eventuais erros, instrumentais e aleatórios, cometidos durante a padronização de uma solução calcula-se o fator de correção (fc), que é o número que expressa a relação entre a concentração verdadeira ou real (Cr) da solução, obtida através da titulação, e a concentração suposta ou esperada (Ce) quando do preparo da solução.É um valor que varia de 0 a 1, quanto mais próximo de 1, mais precisa será a titulação.

[pic 1]

      É importante ressaltar que para que uma reação seja empregada na titulometria alguns requesitos devem ser atendidos, tais como: possuir uma elevada constante de equilíbrio, deve processar-se de maneira rápida, fácil identificação do ponto final, não deve haver reações paralelas, ou seja, a reação deve ser bem definida.

      O ácido clorídrico (HCl) é uma solução aquosa, fortemente ácida e extremamente corrosiva, normalmente utilizado como reagente químico. Ioniza-se totalmente quando em solução aquosa. Em sua forma pura apresenta-se no estado gasoso e é conhecido como cloreto de hidrogênio, usado para limpar, tratar e galvanizar metais, curtir couros, e na produção e refinação de uma grande variedade de produtos. Também conhecido como ácido muriático, em sua forma mais impura sendo utilizado para a remoção de manchas resultantes da umidade em pisos e paredes de pedras, azulejos, tijolos e outros.

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