Usando o método de titulação

1. INTRODUÇÃO

Na ciência e na indústria, freqüentemente é necessário determinar a concentração de íons em soluções. Para determinar a concentração de um ácido ou uma base, um método chamado titulação é utilizado. A titulação utiliza o fato de que ácidos são neutralizados por bases para formar sal e água. A equação da reação de neutralização é:

H+ + OH- à H2O

Significando que um íon hidrogênio neutraliza um íon hidroxila. O número total de íons hidrogênio é igual ao volume da solução multiplicado pela concentração de íons hidrogênio.

n = V . M

Onde:

n = nº de mols de hidrogênio.

V = Volume da solução em litros

M = Molaridade

O ponto em que uma solução ácida for completamente neutralizada por uma solução básica é chamado de ponto de equivalência e o número de íons H+ é igual ao número de íons OH-.

As concentrações de muitos compostos são usualmente expressas como molaridade (M) ou mols/litro, e as concentrações de ácidos e bases são freqüentemente expressas em normalidade (N). Assim, a normalidade de um ácido ou base é o número de equivalentes (nE), por litro de solução.

M = n ; n = m ; N = nE ; nE = m ; E = PM ; M.u = N

V PM V E u

Onde PM é o mol ou peso molecular, m é a massa em gramas, E é o equivalente grama e u é o número de íons ionizáveis de H+ ou OH-.

Então podemos dizer que a molaridade de um ácido ou uma base multiplicada pelo número de hidrogênios ionizáveis ou oxidrilas é igual a sua normalidade. Além disso, o número de mols de um ácido ou uma base multiplicado pelo número de hidrogênios ionizáveis é igual ao que determinamos de equivalentes.

O ponto quando a base neutraliza completamente um ácido (ou vice-versa) pode ser detectado com um indicador, que muda de cor com um excesso de íons H+ ou OH-. Fenoftaleína é um indicador deste tipo, quando em meio ácido a Fenoftaleína é incolor, mas com excesso de íons OH- numa solução ela se torna cor de rosa.

2. OBJETIVOS

Determinar a concentração de uma base por titulação;

Determinar a molécula-grama (Mol) de um composto;

Dominar a técnica de titulação.

3. MATERIAS E MÉTODOS

• 2 Balões volumétricos (100 mL);

• 3 Erlenmeyers (125 mL);

• Béquer (100 ml e 250 ml);

• Pipeta volumétrica (10 mL)

• Bureta (25 mL ou 50 mL);

• Frasco lavador;

• Espátula;

• Bastão de vidro;

• Suporte universal e garras;

• Balança analítica;

• Vinagre;

• Ácido Oxálico (HOOC-COOH) 0,10 N;

• Ácido Benzóico (C6H5COOH);

• Álcool Etílico (C2H5OH);

• Água destilada

• Fenoftaleína (Indicador)

• Hidróxido de Sódio (sólido);

3.1 Procedimento

3.1.1 Preparo da solução de NaOH

Para o preparo da solução de NaOH, pesamos em um béquer de 100 mL 0,869 g de Hidróxido de Sódio (NaOH) na balança analítica, acrescentando imediatamente em seguida aproximadamente 50 ml de água destilada. Utilizamos um bastão de vidro para solubilizar a substância.

Transferimos a solução para um balão volumétrico 100 mL, adicionando água até completar 100 mL.

3.1.2 Padronização da solução de NaOH

Montamos a bureta no suporte universal, utilizando as garras para fixá-la.

Enxaguamos a bureta com a solução de NaOH para ter certeza de que nenhum resíduo interno fosse influenciar no resultado das titulações e em seguida completamos o volume total da bureta com NaOH (50 mL).

Para as titulações de padronização da solução titulante, preparamos 3 erlenmeyers com 10 ml de solução padrão de ácido oxálico (HOOC-COOH) medidos com pipeta volumétrica e acrescentamos 3 gotas de Fenoftaleína em cada frasco. Iniciamos a titulação gotejando a solução de NaOH à solução padrão de ácido oxálico, com agitação constante até que a solução adquiriu coloração rosa. Anotamos a quantidade de Hidróxido de Sódio gasto até este momento e repetimos o procedimento para os outros dois frascos.

3.1.3 Determinação da Massa molecular de um ácido

Para determinação da massa molecular do ácido benzóico pesamos 0,20 gramas do mesmo e colocamos em um erlenmayer, adicionando aproximadamente 10 ml de álcool etílico ao mesmo. Agitamos com bastão de vidro até dissolver bem e adicionamos 3 gotas de Fenoftaleína a cada frasco. Titulamos com a solução padronizada de NaOH, conforme procedimento anterior.

3.1.4 Determinação da concentração de Ácido ascético no vinagre.

Com uma pipeta volumétrica adicionamos 10 ml de vinagre em um balão volumétrico, completado com água até a marca de 100 ml (diluição 1:10). Em três erlenmeyers limpos adicionamos 10 ml da solução diluída de vinagre e três gotas de Fenoftaleína. Titulamos com a solução de NaOH, conforme procedimento anterior, anotando os volumes gastos de NaOH até o momento da viragem.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

O Hidróxido de Sódio em estado sólido é uma substância muito Higroscópica. Em contato com o ar ele é altamente reativo e em poucos instantes a massa molecular dele pode ser alterada, devido estas reações. Por este motivo, é necessário calcular a quantidade de mols de NaOH efetivamente presentes na solução preparada.

Teoricamente, a solução de NaOH teria a seguinte Normalidade:

n = m n = 0,869 g n = 0,021725 mols

PM 40 g

M =