Quimica Analitica Qualitativa Pratica - Determinação do pH e condutividade da água

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

CAMPUS PONTA GROSSA

ENGENHARIA QUÍMICA

DANIELE DE MORAES MARTINS, GISELE PETLA, HÉLIO RIBEIRO, VERÔNICA VENTURINI KUSMA.

Prática 5: Determinação do pH e condutividade da água

RELATÓRIO

PONTA GROSSA

2015

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DANIELE DE MORAES MARTINS, GISELE PETLA, HÉLIO RIBEIRO, VERÔNICA VENTURINI KUSMA.

Prática 5: Determinação do pH e condutividade da água

Trabalho de Relatório apresentado como requisito parcial à obtenção de nota em engenharia química, da disciplina de Química Analítica Qualitativa, da Universidade Tecnológica Federal do Paraná.

Professor: Ciro Zimmermann

PONTA GROSSA

2015

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Introdução

Após uma série de experimentos para obter uma água pura, notou-se que esta também apresenta uma pequena, mas definida condutividade elétrica, isto ocorre por sua habilidade de autodissociação.

A autodissociação da água pode ser escrita seguinte forma:

H2O↔H+(aq)+OH-(aq)

Ou como:

2H2O↔H3O+(aq)+OH-(aq)

A concentração molar da água é constante. Dessa forma, a expressão pode ser representada como:

Kw= [H3O+].[ OH-]= 1,0X10-14

E ainda observou-se que a temperatura influência no Kw, havendo assim uma ionização menor ou maior por causa desse fator.

Dependência da temperatura kwa

Temperatura (°C)	Kw	pKw = -log Kw	Temperatura (°C)	Kw	pKw = -log Kw
0	1,14x10-15	14,944	40	2,92x10-14	13,535
5	1,85x10-15	14,734	45	4,02x10-14	13,396
10	2,92x10-15	14,535	50	5,47x10-14	13,262
15	4,51x10-15	14,346	100	5,45x10-13	12,264
20	6,81x10-15	14,167	150	2,31x10-12	11,637
24	1,00x10-14	14,000	200	5,15x10-12	11,288
25	1,01x10-14	13,996	250	6,43x10-12	11,192
30	1,47x10-14	13,833	300	3,93x10-12	11,406
35	2,09x10-14	13,680	350	5,07x10-13	12,295

a As concentrações no produto [H+][OH-] nessa tabela são expressas em molalidade em vez de molaridade.

Para representar o grau de acidez e basicidade, de forma simples é o pH e pOH, respectivamente é:

pH=-log[H+] e pOH=-log[OH-]

Sendo que: pH+pOH=14

A condutividade teórica da água pura pode ser determinada utilizando o valor da condutividade iônica ao infinito do H+ (349,8 S·cm2/mol) e do OH- (197,6 S·cm2/mol) através

das seguintes equações:

Λ∞ = 1000 . Ke                                

               c

Λ∞(H2O) =  349,8 (H+) +  197,6 OH- = 547,4 S·cm2/mol    c= 10-7 mol/L

Ke =     Λ∞ . c       =     547,4 . 10-7 = S.cm-1    = 0,054 μS.cm-1

             1000                   1000

        A condutividade molar  é obtida pela razão entre a condutividade específica em mS.cm-1 multiplicada por 1000 pelo número de mols de 1 litro de água.

Λm =     ke .1000      =  9,72 .10-7   Scm2.mol-1

                   55,5mol.L-1

        E o grau de ionização(α) é obtido pela razão entre Λm da água pela soma da condutividade molar ao infinito do íons (H+) e (OH-)

          α  =          Λm                 =   1.10-9        

                           Λ∞ (H+) + (OH-)

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