Relatório H3PO4

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UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro

Instituto de Química

Aluno: Lucas William Sousa Menezes

Professor: Rodolfo Santos Barboza

Disciplina: Química Analítica Quantitativa Experimental

Data do experimento: 04 de outubro de 2016

DOSAGEM DE H3PO4 EM ÁCIDO FOSFÓRICO COMERCIAL

1. INTRODUÇÃO

        O ácido fosfórico é um ácido moderado, pois sofre cerca de 27% de ionização, diferentemente dos ácidos fortes, que se ionizam totalmente. Ele é muito utilizado em produtos que removem a ferrugem e também em superfícies metálicas cromadas, pois ele reage com cromo e forma uma camada protetora de fosfato de crômio. Na indústria ele é utilizado nos processos de produção de tintas, na fabricação de fosfatos e superfosfatos que são utilizados como fertilizantes, nas indústrias alimentícias, entre outros.

        Nessa prática, será determinado o teor de H3PO4 em ácido fosfórico comercial. Entretanto, por esse ácido ser poliprótico, alguns detalhes são diferentes em relação às titulações de neutralização anteriores. Em ácidos polipróticos, é necessário que a relação entre as constantes seja maior ou igual a 104 para que não haja titulação simultânea de mais de um hidrogênio. Para o ácido fosfórico, a relação é de 1,2x105, possibilitando a titulação. Outro detalhe é a escolha do indicador, que será discutido mais adiante.

2. OBJETIVO

        Preparar uma solução de ácido fosfórico e titular a mesma por volumetria de neutralização utilizando uma solução padrão de NaOH com intuito de determinar o teor de H3PO4 no ácido comercial.

3. CÁLCULOS

        3.1. Dados

Grandeza	Valor
Concentração do H3PO4 concentrado	85% m/m
Massa molar do H3PO4	97,99 g/mol
Massa específica do H3PO4	1,70 g/mL
Volume de H3PO4 utilizado na titulação do primeiro hidrogênio	10,00 mL
Volume de H3PO4 utilizado na titulação do segundo hidrogênio	8,00 mL
Concentração do NaOH padronizado	0,1005 mol/L

        3.2. Cálculos para preparo de solução de ácido fosfórico        

A concentração da solução estoque de ácido fosfórico era 85% m/m, sendo assim, essa concentração foi convertida para mol/L para calcular a alíquota necessária de solução concentrada para preparar a solução diluída.[pic 2]

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Para proceder a prática, preparou-se 250 mL de solução de ácido fosfórico aproximadamente 0,1 M. Os cálculos para o preparo da amostra encontram-se abaixo:[pic 4]

Esse volume de ácido concentrado é o teórico. O utilizado no experimento foi de 2,50 mL.

3.3. Cálculos para determinação do teor de H3PO4 em ácido fosfórico comercial

        Durante o experimento foram feitas duas titulações: uma para obter o volume necessário de NaOH para neutralizar o primeiro hidrogênio do ácido e outra para titular o primeiro e segundo hidrogênios.

        Foi proposto que cada aluno realizasse uma titulação para o primeiro e uma para o primeiro e segundo hidrogênios lábeis. A tabela com os volumes obtidos encontram-se abaixo:

	Volume gasto para titular 1º H lábil	Volume gasto para titular 1º e 2º H lábeis
Volume 1	13,80 mL	23,10 mL
Volume 2	13,50 mL	24,30 mL
Volume 3	14,10 mL	23,50 mL
Volume 4	13,80 mL	23,00 mL
Volume 5	13,70 mL	23,10 mL

        Com base nos resultados obtidos, foram eliminados os volumes mais discrepantes. Os volumes que possuíam mais ou menos 0,10 mL de diferença foram mantidos e foi feita a média destes para calcular o teor em questão.

Volume médio gasto para titular 1º H lábil: 13,77 mL

Volume médio gasto para titular 1º e 2º H lábeis: 23,07 mL

        [pic 5]

        

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4. DISCUSSÃO

        Para preparar a solução, foi calculado um volume de ácido concentrado (1,70 mL). Entretanto esse volume foi calculado utilizando-se um valor errado de massa específica. Como na prática foi utilizado um outro volume pra diluição (2,5 mL), este foi o volume considerado para calcular o teor, visto que a concentração da solução problema não influencia no cálculo (pois queremos a concentração real dessa solução) e o volume da solução de NaOH gasto será proporcional à concentração da amostra.