Preparação e padronização de soluções

1. INTRODUÇÃO

As soluções são muito importantes em nosso dia-a-dia: o ar que respiramos é uma solução (mistura) de gases; a água do mar (que cobre ¾ da superfície terrestre) é uma mistura que contém vários sais; muitos produtos, como bebidas, materiais de limpeza, remédios, etc. são soluções; em nosso corpo (que contém cerca de 65% em massa de água), o sangue, o suco gástrico, a urina são líquidos que contém em solução um número enorme de substâncias que participam de nosso metabolismo. As soluções, enfim, têm grande importância científica, industrial e biológica. [3]

Mas o que são soluções?

Soluções são misturas homogêneas de duas ou mais substâncias. O componente que está presente em menor quantidade recebe o nome de soluto (ou disperso), enquanto o componente predominante é chamado de solvente (ou dispersante).[3]

Soluções aquosas é um tipo especial de soluções, onde a água é o solvente e desempenha papel primordial na constituição nos sistemas biológicos.

Um parâmetro muito importante no estudo das soluções é a determinação da concentração das soluções que estamos trabalhando. O termo concentração de uma solução representa qualquer relação estabelecida entre a quantidade de soluto e a quantidade de solvente.

Uma forma de concentração, especialmente utilizada em laboratórios de química, é a concentração em mols por litro ou molaridade, onde se mede a quantidade, em mols, do soluto existente em 1 litro de solução. Quantitativamente:

(Equação 1)

Uma solução cuja concentração é rigorosamente conhecida, chamamos de solução padrão. Devido essa particularidade, essas soluções desempenham papel central nos métodos titulométricos de análise. A solução padrão ideal para um método titulométrico deve:

1-Ser suficientemente estável para que seja necessário determinar sua concentração apenas uma vez;

2-reagir rapidamente com o analito para que o tempo requerido entre as adições de titulante seja mínimo;

3-reagir de forma mais ou menos completa com o analito para que o ponto final possa ser obtido satisfatoriamente;

4-sofer uma reação seletiva com o analito que possa ser descrita por uma reação balanceada. [2]

Para obter sucesso em todos esses itens acima, muitas vezes, dá-se preferência na utilização de reagentes especiais, os padrões primários. Um padrão primário é um composto ultrapuro que serve como material de referência para os métodos titulométricos de análise. Os seguintes requisitos são importantes para um padrão primário:

1-Alta pureza.

2-Estabilidade à atmosfera

3-Ausência de água de hidratação para que a composição do sólido não se altere com as variações na umidade.

4-Custo baixo

5-solubilidade razoável no meio titulante.

6-Massa molar razoavelmente grande para que o erro relativo associado com a pesagem do padrão seja minimizado. [2]

Através de uma solução padrão podemos determinar a concentração de outra solução. O método utilizado para este fim chama-se titulação. Titulações são baseadas em uma reação entre o analito e um regente padrão conhecido como titulante. A reação é de estequiometria conhecida e reprodutível. O volume, ou a massa, do titulante, necessário para reagir essencial e completamente com o analito, é determinado e usado para obter a quantidade do analito, processo conhecido como padronização. [1],[2]

Neste trabalho, utilizou-se do método de padronização para determinar a concentração de duas soluções, ambas preparadas no próprio laboratório.

2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

O experimento foi dividido em duas partes. Na primeira parte, prepararam-se duas soluções através de reagentes puros. Já na segunda, ambas as soluções foram padronizadas por uma solução de tetraborato de sódio decahidratado (bórax) padrão, utilizando técnicas de titulação.

2.1. PRIMEIRA PARTE

2.1.1.-Solução de NaOH, 1000 mL; 0,1 mol/L

Em vidro de relógio sobre o prato da balança analítica, devidamente tarada, pesou-se 4,0942 g de NaOH. Em um béquer de 250 mL adicionou-se 200 mL de água destilada e aos poucos foi depositando a massa de NaOH. Após o equilíbrio da temperatura com o ambiente, transferiu-se a solução para um balão de 500 mL e completou-se o volume com água destilada. Agitou-se a solução para homogeneizar. Em seguida, transferiu-se a solução para um frasco de plástico rotulado.

2.1.2.-Solução de HCl, 1000 mL; 0,1 mol/L

Através de uma pepita graduada, mediu-se o volume de HCl concentrado que continha a massa necessária para prepara 1 L da solução de concentração 0,1 mol/L.

Em um béquer de 250 mL, colocou-se 200 ml de água de destilada e aos poucos se adicionou o volume HCl, misturando com um bastão de vidro até obter total diluição.

. Após o equilíbrio da temperatura com o ambiente transferiu-se o dissolvido para um balão volumétrico de 500 mL e completou-se o volume com água destilada. Após isso, transferiu-se a solução para um frasco de plástico rotulado.

2.2. SEGUNDA PARTE

2.2.1.-Padronização da Solução de HCl [0,1 mol/L]

Com uma pipeta volumétrica de 20,00 mL, mediu-se exatamente 20,00 mL da solução do “bórax (0,05 mol/L) e transferiu-se para um erlenmeyer de 500 mL.

Adicionou-se 50 mL de água destilada medidos em uma proveta de 100 mL.

Em seguida, adicionou-se duas gotas da solução do indicador vermelho de metila.

Transferiu-se para uma bureta de 50 mL a solução de HCl (0,1 mol/L).

Feito isso, titulou-se a solução de bórax com a solução de HCl até que obteve-se uma mudança na coloração inicial.

Repetiu-se a operação três vezes com o objetivo de encontrar o valor médio de volume gasto para a titulação e com este valor calcular a concentração molar real da solução de HCl.

2.2.2.-