Soluções Tampão

Soluções Tampão

Resumo:

Esta atividade experimental teve como objetivo a preparação de três soluções tampão de pH igual a 5, utilizando métodos diferentes:

- A solução A preparou-se utilizando um ácido fraco e a sua base conjugada, neste caso ácido acético (CH₃COOH) e acetato de sódio (CH3COONa);

- A solução B usando um ácido fraco e uma base forte - ácido acético e ácido clorídrico (HCl);

- Por fim, na solução C recorreu-se à base conjugada de um ácido fraco e de um ácido forte – acetato de sódio e hidróxido de sódio (NaOH).

Para conseguirmos regular o pH para o valor pretendido, foi necessário a utilização de um ácido e de uma base fortes, tendo sido utilizado o ácido clorídrico e o hidróxido de sódio, consoante o pH estivesse acima ou abaixo de 5, respetivamente.

Os poderes tampão obtidos experimentalmente para as soluções B e C foram xxxxxx(com um erro de xxxxxx%) e 0,348 (com um erro de 10,77%), respetivamente.

Parte Experimental:

Aparelhagem:

Nesta atividade experimental utilizou-se uma balança analítica, da marca Mettler, modelo AE 260 DeltaRange, com uma incerteza de ±0,0001 g, para a pesagem rigorosa de acetato de sódio.

Para a medição de pH das soluções utilizou-se um medidor de pH de elétrodo combinado, da marca Metrohm, modelo 827 pH lab (Imagem 1).

Para  preparar as soluções necessárias utilizou-se material de vidro corrente e um agitador magnético da marca Heidolph (Imagem 2).

[pic 1]                 [pic 2][pic 3][pic 4]

Reagentes:

Na preparação das diferentes soluções tampão foram utilizados os seguintes reagentes: ácido acético (CH3COOH), da Chem-lab de concentração 1M, acetato de sódio anidro (NaCH3COO) da marca Panreac, hidróxido de sódio da labkem, de concentração 1M e ácido clorídrico, da marca Panreac, de concentração 1M. Estes dois últimos reagentes já se encontravam preparados no laboratório.

Foram também necessárias para a calibração do medidor de pH duas soluções tampão, da marca Metrohm Ion analysis. A primeira, de pH=4,00±0,02 (25ºC), de biftalato (referência: 6.2305.010) e a segunda, de pH=7,00±0,02 (25ºC), de fosfato (referência: 6.2305.020).

Método Experimental:

Foi seguida a técnica descrita no Guia de Laboratório de Química II, pp. 33-37[1].

Cálculos Prévios:

Para a realização da experiência foram preparadas as soluções A e C.

Solução A:           [pic 5]

 5,00[pic 6]

    [pic 7][pic 8][pic 9]

  [pic 10][pic 11][pic 12]

Preparação da solução C:

      [pic 13][pic 14][pic 15]

  ⟺ [pic 16][pic 17]

Resultados:

Solução	Reagentes	Valores teóricos	Valores Experimentais
A	Ácido Fraco	CH₃COOH	m=14,35g de NaCH₃COO	m=14,3636g de NaCH₃COO
Base Conjugada	NaCH₃COO
B	Ácido Fraco	CH₃COOH	V=50ml de CH₃COOH	V=50ml de CH₃COOH
Base Forte	NaOH
C	Ácido Forte	HCl	NaCH₃COO m= 4,0995g de[pic 18]	m= 4,179g de NaCH₃COO
Sal de uma Base Conjugada de um Ácido Fraco	NaCH₃COO

Solução	pH inicial	V (HCl) adicionado	V (NaOH) adicionado	pH final
Valor Teórico	Valor experimental	Valor Teórico	Valor Experimental
A	5,03		2,60ml			5,00
B	2,34		1ml	31,82ml	36ml	5,00
C	8,76	18,20ml	12,7ml		5,00

[pic 19]

Para criar soluções tampão com um pH de 5,00 foi medido o pH das soluções preparadas e posteriormente adicionado HCl ou NaOH consoante a basicidade ou acidez da solução, respetivamente, até ao pH chegar ao valor referido. A quantidade adicionada de ácido ou base estão acima apresentados na Tabela 2. É importante referir que na solução B também for acrescentado 1 ml de HCl porque os 36ml de NaOH ultrapassaram o valor pretendido de pH, chegando este a 5,05. Deste modo, 1ml de HCl colocou o pH no valor desejado de 5,00.