Balanceamento E Pilha De Daniell

Introdução

Freqüentemente, tanto na ciência quanto na indústria, faz-se necessário determinar a concentração de um ácido ou de uma base. Para isso, utiliza o método chamado titulação. A titulação é uma das maneiras mais importantes de se determinar com precisão a quantidade de um ácido, de uma base ou de uma substância em uma mistura, ou de se determinar a pureza de uma substância. Este parte do principio de que em uma relação ácido-base, a base neutraliza o ácido e vice-versa, tendo como produto deste tipo de reação “sal+água”. A partir de pesquisas bibliográficas, utilização, observação do método de titulação ácido-base e cálculos referentes ao método, o objetivo central do experimento é conhecer e entender como funciona o método de titulação, dominar o método, bem como seus princípios e aplicações. Além disso, pretende-se determinar o teor de Ácido Acético do vinagre e determinar a molécula-grama (Mol) do composto por titulação.

A técnica da titulação ácido-base é uma das mais comuns para a análise quantitativa de diversos componentes. Ela consiste em usar uma reação imediata da qual a estequiometria é conhecida para se conhecer a quantidade de uma substância conhecida (titulante), adicionando continuamente a uma solução desconhecida (titulado). Um exemplo muito simples é muito utilizado para explicar o principio da titulação é a titulação ácido forte/base forte. Tomemos como exemplo a reação de neutralização do HCL por NaOH:

HCL + NaOH  NaCL + H2O

A reação do ácido com a base tem uma estequiometria de 1:1, ou seja, cada mol de HCL reage com um mol de NaOH. Se você sabe a concentração da solução de NaOH usada, e se você puder saber o ponto em que o NaOH adicionado consumiu todo o HCL, você saberá a concentração de HCL.

Agora, como se pode saber esse ponto e quanto de NaOH será usado? Através do equipamento abaixo.

O NaOH que nesse caso é o titulante fica na bureta. E o titulado, substancia da qual queremos saber a concentração, fica no Erlenmeyer. No gráfico podemos ver a curva de titulação. No inicio o ph não varia muito, essa é a zona de tampão. Um tampão é quando se pode adicionar base (ou ácido, dependendo do tampão), e não há variação significativa no ph. Se continuarmos adicionando a base, eventualmente esse ph vai aumentar aos poucos. Até chegar ao ponto de equivalência bem no meio da curva, ph sete nesse caso. A partir desse ponto o NaOH passa a estar em maior quantidade que o HCL. O Erlenmeyer se torna rosa porque, nesse caso, o indicador fenolftaleína foi adicionado para indicar quando o NaOH parasse de consumir o HCL indicando assim o fim da reação.

Conhecendo a concentração de NaOH e a quantidade gasta (a bureta é uma vidraria que possui uma escala bem precisa), pode-se saber a quantidade de mols gasta. Como essa reação possui um estequiometria 1:1, a quantidade gasta de NaOH é a mesma que existia em HCL dentro do Erlenmeyer.

Objetivo

Objetivo é determinar o ponto de equivalência é conhecer a concentração exata do ácido acético, o vinagre (CH3-COO) de concentração desconhecida, que seja quimicamente equivalente à quantidade do Hidróxido de Sódio (NaOH), base de concentração conhecida (0,5mol). A mudança de cor sinaliza o ponto final da titulação, que geralmente é muito próximo do ponto de equivalência. Deve-se ser cuidadoso ao escolher os indicadores cujos pontos finais correspondam ao ponto de equivalência da titulação.

Pratica no Laboratório

Usando um béquer de 50 ml, colocamos um volume conhecido de 20 ml de Vinagre (titulado), no Erlenmeyer e adicionamos cinco gotas do indicador fenolftaleína, para quando a solução esteja neutralizada (ph = 7), indique o fim da reação ficando na cor rosa.

Preenchemos a bureta usando um béquer de 50 ml até o volume limite de 25 ml com hidróxido de sódio (titulante) e de concentração conhecida de 0,5mol/l e começamos a pipetar no Erlenmeyer, em um processo cauteloso, para que não seja perdida exatamente a neutralização dos 20 ml de Vinagre.

Após 20 ml pipetados, foram adicionados mais 15 ml de NaOH na bureta, pois a neutralização até este momento ainda não havia acontecido. Exatamente na marca de 7,5 ml do Erlenmeyer, ou exatamente depois de 32,5 ml de NaOH pipetados nos 20 ml de Vinagre, a neutralização aconteceu e a solução no Erlenmeyer ficou na cor rosa.

Com isso:

[H+] x Volume H+ = [OH-] x Volume OH-

[H+] x 20 = 0,5 x 32,5

[H+] = (0,5 x 32,5) / 20

[H+] = 0,81 mol/l (concentração do Vinagre)

(Fonte: Pratica de laboratório para Engenharia, Universidade Anhanguera de Santa Barbara D’oeste)

Pontos de Equivalência e Ponto Final

Russel (2010) afirma que, ponto de equivalência é o ponto onde quantidades equivalentes de ácido e base foi adicionada, além disso, deve ser o ponto em que o indicador muda de cor, de modo que o pH em momentos próximos ao ponto de equivalência muda rapidamente com a adição de pequenas quantidades de titulante. Ou seja, o ponto em que uma solução ácida for completamente neutralizada por uma solução básica.

Materiais Utilizados

Béquer 50 mL

Erlenmeyer 250 mL

Bureta

Pipeta Volumétrica

Balão Volumétrico 100 ml

Vinagre

Água Destilada

Fenolftaleína

Solução padrão de NaOH

Conclusão

Umas das técnicas para obter-se a concentração das soluções é o método da titulação. Esta se mostra uma técnica interessante e simples, já que se trata de uma reação de neutralização (utilizando ácido e base) possuindo pontos de equivalência e ponto final para indicar o término da reação. Assim, revela-se possível através de cálculos obterem a concentração da solução analisada.

Existem órgãos que fazem um regulamento da qualidade dos produtos, dentre