DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE ÁCIDO FOSFÓRICO POR VOLUMETRIA ÁCIDO-BASE

RESUMO

No experimento realizado, foi analisado o ácido fosfórico, um ácido poliprótico que possui mais de um hidrogênio ionizável. Através da volumetria de neutralização foi determinada a concentração verdadeira do ácido em solução, utilizando-se primeiramente o indicador Verde de bromocresol 0,1 % (C21H14Br4SO5) e titulando com solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1 mol L-1 padronizado, determinado-se a neutralização do primeiro H+ dissociado, o experimento foi realizado em triplicata. Para determinar o segundo H+ dissociado, utilizou-se do indicador Timolftaleína 0,1 % (C28H30O4), e para a titulação, solução de hidróxido de sódio 0,1 mol L-1, novamente em triplicata. Com os valores de NaOH consumidos e conhecimento em titulação volumetrica, calculou-se a concentração real de ácido fosfórico na amostra é 0,0987.

INTRODUÇÃO

A volumetria de neutralização ou volumétrica ácido-base é um método de analise baseado na reação entre os íons H3O+ e OH- (BACCAN, 2001).

Muitos ácidos têm mais de um próton disponível. Estes ácidos são chamados dipróticos se houver dois prótons disponíveis por molécula, tripróticos se houver três prótons disponíveis (RUSSEL, 2004).

Um ácido diprótico dissocia-se em duas etapas, tripróticos se dissociam em três etapas, tendo em cada uma delas, uma própria constante de dissociação (RUSSEL, 2004).

Estas etapas podem ser escritas como dissociações de Arrhenius:

H3A H+ + H2A- K1= [H+] [H2A-]

[H3A]

H2 A- H+ + HA2- K2 = [H+] [HA2]

[H2 A-]

HA2- H+ + A3- K3 = [ H+ ] [ A3-]

[HA2-]

Ou como transferências de prótons segundo Brönsted-Lowry:

H3A + H2O H3O+ + H2A- K1= [H3 O+] [H2A-]

[H3A]

H2 A- + H2O H3O+ + HA2- K2 = [H3O+ ] [ HA2]

[H2A-]

H A2-+ H2O H3O+ + A3 - K3 = [H3O+] [A3-]

[HA2-]

Para todos os ácidos polipróticos, Ka2 é menor do que Ka1. Isto é verdadeiro porque é necessário mais energia para separar um próton de um íon dinegativo do que para separá-lo de um íon mononegativo. (RUSSEL, 2004)

OBJETIVO

O objetivo desta atividade experimental foi determinar a real concentração de ácido fosfórico de através de princípios da volumetria ácido-base utilizamos como titulante NaOH.

MATERIAIS E REAGENTES

Solução de ácido fosfórico 0,1 mol L-1

Solução de NaOH 0,1 mol L-1

Timolftaleína 0,1 %

Verde de bromocresol 0,1 %

Proveta de 50 mL

Béquer de 100 mL

Erlenmeyer de 250 mL

Bureta de 25 mL

Garra e mufa

Suporte universal

MÉTODOS

Mediu-se 20 mL de ácido fosfórico 0,1 mol L-1 utilizando a pipeta em seguida foi transferido para um erlenmeyer de 250 mL adicionando cinco gotas de indicador verde de bromocresol 0,1 %. Titulou-se a solução com NaOH 0,1 mol L-1 padronizado, anotou-se o volume consumido. Realizou-se o experimento em triplicata.

Repetiu-se o experimento com o indicador timolftaleína 0,1 % realizado também em triplicata.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

H3PO4 (aq) + H2O (l) → H2PO4- (aq) + H3O+ (aq) K1 = 7,11 x 10-3

H2PO4- (aq) + H2O (l) → HPO42- (aq) + H3O+ (aq) K2 = 6,32 x 10-8

HPO42- (aq) + H2O (l) → PO43- (aq) + H3O+ (aq) K3 = 4,5 x 10-3

(K1, K2, K3 são as constantes de ionização do ácido);

Verificamos a primeira e a segunda ionização, pois os cálculos da terceira é desprezivel, pois a ionizaçao é muito fraca.

K1 = [H2PO4-] [H3O+]

[H3PO4]

K2 = [HPO42-] [H3O+]

[H2PO4-]

K3 = [H2PO43-] [H3O+]

[HPO42-]

O experimento 1 foi realizado utilizando o indicador verde de bromocresol, e o experimento 2 com timolftaleína.

TABELA 1- Volume (mL) de NaOH 0,1 mol L-1 gasto na Titulação do H2PO4-

Experimento Prática 1 Prática 2 Prática 3

1 20,1 ml 19,2 ml 20,0 ml

2 39,7 ml 38,5 ml 40,3 ml

Experimento 1 (Indicador verde de bromocresol)

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