Volumetria de neutralização

Instituto Federal Sul-Rio-grandense

Curso de Graduação de Engenharia Química

Disciplina de Química Analítica

Professor Jander Monks

Volumetria de Neutralização

Daniela Boeira

Natali Tajes

Engenharia Química 4N

Pelotas, Maio de 2015

1. Objetivos:

1.1 Prática 1

Preparo e padronização do NaOH 0,1N para realização de análises quantitativas.

1.2 Prática 2

Determinar a acidez do vinagre e a acidez do limão.

1.3 Prática 3

Determinar a pureza de um ácido fosfórico comercial.

1.4 Prática 4

Preparar e padronizar uma solução de HCl 0,1 N, para que fique dentro dos padrões para efetuar análises quantitativas.

1.5 Prática 5

Determinar a alcalinidade total da água.

1.6 Prática 6

Determinar a alcalinidade em uma mistura de álcalis.

1.7 Prática 7

Determinação de Mg(OH)2 no leite de magnésia.

2. Revisão Bibliográfica

A volumetria de neutralização é muito utilizada para se obter quantidades de ácidos e bases, essas práticas dependem de um analito e de um reagente padrão tendo-se o ponto de equivalência observado através da utilização de um indicador ácido-base.

Baseia-se na reação entre os íons H3O+ e OH-:

H3O+ + OH- ↔ 2H2O

Nem sempre a reação entre quantidades iguais de ácido e base resulta em soluções neutras devido aos fenômenos de hidrólise que acompanham as reações entre ácidos fortes e bases fracas, ou ácidos fracos e bases fortes.

2.1 Soluções Padrão

Devem ser ácidos e bases fortes para reagir de forma mais completa com o analito fornecendo pontos finais mais nítidos. As soluções padrões de ácidos geralmente são preparadas por diluição de ácido clorídrico, perclórico ou sulfúrico concentrados. Já as soluções padrões de bases são geralmente preparadas através dos hidróxidos sólidos de sódio, potássio ou bário.

Existem dois tipos de solução padrão:

• Padrão Primário: É um composto puro o suficiente para ser pesado e usado diretamente. Para ser um padrão primário a solução deve ter pureza maior que 99,9%, ser de fácil obtenção, dessecação e conservação, ser estável à atmosfera, não ser higroscópico, ser bastante solúvel, ter baixo custo e ter massa molar grande para minimizar o erro relativo à pesagem do padrão.

• Padrão Secundário: É um composto cuja pureza pode ser estabelecida por análise química e que serve como referência na titulação.Na padronização utiliza-se uma solução do padrão secundário com uma concentração próxima da desejada para titular uma massa conhecida de um padrão primário, após a titulação a solução preparada com o padrão secundário é denominada solução padrão.

2.2 Indicadores

Existem duas formas de detectar o ponto final (onde ocorre alteração física devido à condição de equivalência): por indicadores visuais ou por métodos instrumentais.

Na utilização dos indicadores visuais ocorre uma mudança de cor próxima ao ponto de equivalência, sendo o indicador um ácido ou base orgânicos fracos onde a forma dissociada difere da cor da base ou ácido conjugados.

No caso de um indicador ácido:

HIn + H2O ↔ In- + H3O+

cor ácida cor básica

Já no caso de um indicador básico:

In + H2O ↔HIn+ + OH-

cor básica cor ácida

A lista de indicadores ácido/base é extensa, existem indicadores para quase todas as faixas de pH, na tabela abaixo estão os mais utilizados:

Tabela 2.2.1 - Fonte: SKOOG,2006.

Na utilização destes indicadores devem-se levar em consideração dois tipos de erros nas titulações. O primeiro erro é quando o pH em que ocorre a mudança de cor é diferente do pH em que ocorre o ponto de equivalência, já o segundo erro ocorre devido a capacidade limitada da nossa visão em distinguir as mudanças de cor do indicador.

2.3 Curvas de titulação

É a representação gráfica da titulação que mostra a variação logarítmica de uma determinada propriedade, geralmente concentração ou pH, em função do volume do titulante adicionado.

•Titulação de ácidos fortes com bases fortes

Três tipos de cálculos são feitos para a construção da curva de titulação de um ácido forte com uma base forte, cada um deles representando um estágio da titulação: pré-equivalência, na equivalência e pós-equivalência.

Na pré-equivalência computa-se a concentração do ácido de sua concentração inicial e a quantidade da base adicionada, no ponto de equivalência os íons hidrônio e hidróxido estão presentes em concentração igual, já na pós-equivalência a concentração analítica