Titulação ácido-base

1. Introdução:

1.1. Ácidos e bases

Ácido é toda substância que, quando dissolvida em água, leva a formação de íons hidroxônio (H30+) e base é toda a substância que, quando dissolvida em água, causa o aparecimento de íons hidroxila (OH-). Portanto, um ácido é considerado forte quando gera um maior número de H30+, e uma base é considerada forte pelos mesmos motivos, ou seja, quando fera grandes quantidades de OH-.

1.2. Titulação ácido-base

Um processo muito conhecido para determinar a concentração de uma solução é a titulação que envolve a reação química de uma amostra de solução desconhecida (titulado) com uma solução de concentração conhecida (titulante), denominada solução padrão. A reação que ocorre entre o ácido e a base é chamada de neutralização que é quando o pH fica neutro ou próximo disso e o ponto no qual as quantidades estequiométricas se equivalem é conhecido como ponto de viragem ou equivalência, que pode ser determinado com a ajuda de um indicador químico ácido-base que variará sua cor quando este ponto for atingido, normalmente pode-se prever o pH no ponto final da titulação.

À medida que é adicionado o titulante ao titulado, o pH da solução varia constantemente, sendo possível construir um gráfico desta variação, ao qual se dá o nome de curva de titulação. O ponto de equivalência pode variar dependendo da concentração inicial do titulante e do titulado.

Normalmente, o pH no ponto final de titulação pode ser previsto. Dessa forma, o problema se resume em escolher um indicador em conforme apresentado na tabela a seguir.

Tipos de indicadores ácido-base, com zona de viragem e coloração.

Indicador Zona de transição Mudança de cor

Alaranjado de metila 3,1-4,4 Vermelho para alaranjado

Vermelho de metila 4,4-6,2 Vermelho para amarelo

Azul de bromotimol 6,2-7,6 Amarelo para azul

Fenolftaleína 8,0-10,0 Incolor para vermelho

2. Objetivos

Titular uma solução de ácido forte com base forte. Determinar os valores de pH experimentais e comparar com os teóricos. Fazer a curva de titulação.

3. Metodologia e material

3.1. Material

- Bureta

-Suporte universal

-Erlenmeyer

-Béquer

-Proveta

-Água destilada

-Fenolftaleína

-Solução de HCl 0,1M

-Solução de NaOH 0,1M

- peagâmetro

-Chapa de aquecimento com agitação

-Tiras de papel

-Agitador magnético

3.2. Metodologia

A solução de HCl foi titulada utilizando-se solução padrão de NaOH. Fez-se a ambientalização, com as devidas soluções, de todos os materiais utilizados no experimento. Em seguida, zerou-se a bureta adicionando-se solução básica de NaOH (0,1 M), ou seja, até que o menisco se verificasse no ponto 0 da bureta. Já no erlenmeyer, colocou-se 15 mL do analito, ou seja, de solução de ácido clorídrico e em seguida adicionou-se 1 gota de fenolftaleína (que é um indicador ácido-base). O pH da solução ácida foi medido no peagâmetro antes de ser adicionada a solução básica, anotou-se. Em seguida adicionou-se 5 mL de NaOH, com a solução de ácido em movimentos circulatórios com a ajuda do agitador magnético e a chama de aquecimento com agitação. Mediu-se o pH do analito novamente. Repetiu-se esse procedimento com os volumes de 15 e 20 mL de NaOH adicionados no analito. Lembrando que sempre ao se medir o pH da solução ácida, foi-se necessário fazer a limpeza do peagâmetro com água destilada, tirando o excesso com um papel macio. Observou-se o ponto de viragem na solução de ácido clorídrico, obtendo uma coloração rosa claro, sendo que inicialmente a solução era incolor.•.

4. Resultado e Discussão

Nas práticas de titulometria e potenciometria efetuadas nesse experimento, foi possível observar a titulação de um ácido forte (HCl) com uma base forte (NaOH), na presença de fenolftaleína, e as medições de pH da solução após várias etapas. Os resultados, comparados com os teóricos, foram os seguintes:

4.1 pH antes da adição de NaOH

O valor, observado no peagâmetro, para a solução de 15 mL de HCl mais três gotas de fenolftaleína contida no Erlenmeyer foi 1,00, constatado-se um meio ácido. Importante ressaltar que todas as medições de pH foram feitas a uma temperatura de 25ºC.

Calculando teoricamente o pH da solução, chegou-se à conclusão de que são iguais.

HCl  H+ + Cl-

1 mol  1 mol

0,1 mol/L  0,1 mol/L

pH= -log[H+] = 1,00

4.2 pH após adição de 5 mL de NaOH

Após a adição dessa quantidade da base na solução, o pH observado foi de 1,58. Já a partir dos cálculos teóricos, o pH foi 1,30. O meio ainda era ácido porque havia excesso de HCl, e a variação de ambos os pHs foi pouca.