Relatorio Ácido - Base

1. INTRODUÇÃO:

A técnica de titulação é muito importante na Química, pois permite determinar a concentração (título) de uma solução, que recebe o nome de titulado, por meio da reação completa com outra solução de concentração conhecida, chamada de titulante, através de uma analise volumétrica. Sendo necessário saber a estequiometria da reação em questão.

Na titulação ácido - base determina-se a concentração de um ácido fazendo-o reagir com uma base de concentração conhecida, ou a concentração de uma base fazendo-a reagir com um ácido de concentração conhecida[1]. Em outras palavras a titulação ácido-base faz-se por meio de reações de neutralização:

ácido   +   base   ⎯⎯→   sal   +   água

Exemplo:

HCl(aq)  +  NaOH(aq)  ⎯⎯→  NaCl(aq)  +  H2O(l)

Nesta reação temos estequiometria de 1:1, um mol de HCl para um mol de NaOH. Sabendo a concentração de NaOH, basta descobrir o ponto em que a quantidade de NaOH adicionado na solução consumiu todo o HCl (ponto de equivalencia), sendo possivel determinar a concentração de HCl após isso.

Isso é feito da seguinte forma: O NaOH que nesse caso é o titulante é posto numa bureta, já o titulado que é o HCl fica em um Erlenmeyer. Abre-se a valvula da bureta, deixando que pingue o titulante sobre o titulado até que se atinja o ponto de equivalencia.

Existem duas formas de se obter a solução titulante (padrão), na primeira se prepara uma solução de volume exatamente conhecido e se pesa cuidadosamente uma porção de um reagente puro, a essa forma denominamos padrão primário ou método indireto. Na segunda forma, se determina através do volume necessário da solução para neutralizar uma quantidade de matéria conhecida de uma solução padrão.

Nesse processo de titulação adiciona-se a solução de concentração desconhecida um indicador, que muda de coloração com determinada mudança de pH (concentração de H+) na solução. Indicadores geralmente são moléculas orgânicas como a fenolftaleína, esses indicadores possuem estruturas que são relativamente complexas de um par conjugado acido e base, nas quais o acido possui uma coloração e a base outra, onde ás vezes, uma é incolor. Como o indicador é colocado em uma quantidade ínfima na solução, sua presença não é relevante na alteração do pH da solução por si só.

Tomando a ação da fenolftaleína como exemplo de um indicador é:

HC20H13O4 (Aq) + H2O   ←→   C20H13O4- (aq) + H3O+ (aq)     [2]

                                            (incolor)                                      (Vermelho)

Como o indicador se dissocia na presença de água, a titulação se da quando se obtêm a neutralização de um íon H+ do ácido (doador de prótons) com o íon OH- da base (aceptora de prótons).

H3O+ + OH- ⎯⎯→ H2O

Visto que o pH muda rapidamente próximo ao ponto de equivalência nas concentrações de H+ e OH-, a adição de pequenas quantidades da solução titulante  gera uma nítida mudança de cor, fornecendo uma indicação clara de onde está o ponto.

As reações de neutralização notadas durante o experimento são:

H2C2O4 + 2OH- ⎯⎯→ C2O4- + 2H2O

HC2H3O2 (aq)      +      OH-     ⎯⎯→      H2O      +      C2H3O2-

                    (acido acético)                                          (íon hidroxila dissociado de NaOH na solução)

Partindo do ponto de equivalência, se descobre a quantidade de titulante necessária para atingi-lo, como se conhece sua concentração usa-se a lei de conservação de massa (onde a massa inicial e final da reação devem ser a mesma) e estequiometria para se determinar a concentração da solução desconhecida.

1. OBJETIVOS:

Esta experiência tem como objetivo a aprendizagem de conceitos envolvidos nos processos de titulação ácidos- base. Através do preparo de uma solução de NaOH , a  normalização de tal solução ,utilizando uma solução de ácido oxálico de concentração conhecida. E por fim a determinação da concentração de acido acético contida em um vinagre comercial utilizando a solução normalizada.

1. MATERIAIS E METODOS:

1. Materiais:

-1 béquer de 250 mL;

-2 balões volumétricos de 100 mL;

-1 bureta de 100 ou 50 mL;

-1 pipeta graduada de 10 mL;

-1 pipeta volumétrica de 25 mL;

-1 pipeta Pasteur de 3 mL;

-3 erlenmeyers 250 mL;

-bastão de vidro;

-frasco lavador;

-pêra;

-suporte universal;

-espátula e garras;

-balança;

-100 mL de solução ácido oxálico (HOOC-COOH) 0,05 M;

-água destilada (H2O);

-fenolftaleína (indicador);

-hidróxido de sódio (NaOH);

-vinagre;

1. Metodos:

1.  Preparo da solução de NaOH (titulado):

Com auxilio de um béquer (50ml) e uma espátula, pesou-se  algo próximo de 7 pastilhas de Hidróxido de Sódio, obtendo-se 1,0179 g.

Foi posto aproximadamente 40ml de água destilada no béquer a fim de dissolver completamente as pastilhas de NaOH. Usou-se um bastão de vidro como auxilio para a dissolução.