UNIVERSIDADE UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
DANÚBIO LEONARDO BERNARDINO DE OLIVEIRA
RELATÓRIO I VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
Trabalho apresentado à professora Roberta, do Departamento de Química da Universidade Estadual da Paraíba, como um dos requisitos de avaliação da I unidade temática do componente curricular: Química Analítica Experimental II.
CAMPINA GRANDE AGOSTO DE 2010
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A química analítica utiliza métodos e técnicas experimentais para determinar a identidade dos elementos e compostos (qualitativa) e a composição de uma amostra (quantitativa). A Análise quantitativa, o foco deste relatório, tem por finalidade a medida de uma quantidade (massa, volume ou alguma propriedade física) a qual se relaciona com a concentração. A análise por ser clássica ou instrumental, porém a mais utilizada quando há falta de equipamentos com maiores recursos, é a análise clássica, que é também d e bastante precisão, quando minimizados os erros. É baseada na reação química e a medida tomada é de volume, para análises titulométricas. A análise volumétrica ou titulométrica baseia-se no princípio da equivalência que diz que o número de equivalentes-grama da solução titulante é exatamente igual ao número de equivalentes-grama da solução titulada, quando se atinge o ponto de equivalência. O ponto de equivalência é o valor teórico alcançado quando a quantidade adicionada de titulante é quimicamente equivalente à quantidade de analito na amostra. Matematicamente, o princípio da equivalência é dado por:
Onde: = número de equivalente-grama do Titulante; = Número de equivalente-grama do titulado. Como N=Neqg/V, então:
Onde: N T = Normalidade do titulante; VT = Volume do titulante; Nt = Normalidade do titulado; Vt = Volume do titulado.
A Volumetria de Neutralização refere-se ao método de análise titrimétrico que se baseia na reação entre uma espécie ácida e uma alcalina, gerando como principal produto a água. A visualização do ponto de equivalência é através da mudança de coloração a partir de indicadores. Os indicadores são substâncias químicas que facilitam a visualização do ponto de equivalência, que podem ser: Tabela 1 - Indicadores ácido-básicos e algumas características.
Substância
Zona de Transição
Cor ácida
Cor Básica
Fenoftaleína
8,3 - 10,0 3,1 - 4,4
incolor vermelho
vermelho laranja
Metil-orange
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Um indicador ácido/base é um ácido ou base orgânicos fracos cuja forma não dissociada difere da cor de sua base ou ácido conjugados. A eficácia da escolha do indicador depende da mudança de pH no ponto de equivalência o ponto de viragem do indicador. Podemos entender melhor uma titulação ácido-base a partir da curva de titulação, que é mostrada abaixo:
Figura
1 - Curva de Titulação entre um ácido fraco e NaOH.
O reagente titulante sempre são ácidos ou bases fortes, pois reagem de forma completa com os analitos, facilitando a visualização do ponto de equivalência. Neste ponto, um pequeno volume tomado do titulante faz com que haja variação no sistema, mostrado na figura 1. As soluções padrão de ácidos são preparadas por diluição de ácido clorídrico, perclórico ou sulfúrico concentrados, o que facilita bastante o seu uso em laboratórios, já que trabalhar com ácido sulfúrico concentrado em uma bureta seria bastante difícil por sua alta reatividade. Este relatório teve como base a preparação e padronização de uma solução de Ácido Clorídrico 0,1N. Para preparar a requerida solução, é necessário o uso do método indireto, por motivo da substância não ser um padrão primário. Sucintamente, padrões primários são compostos que possuem alto grau de pureza e composição química perfeitamente definida . Já a padronização de uma substância que não é padrão primário é realizada a partir de uma substância pré-preparada pelo método direto (que é realizado quando uma substância é padrão primário). Inicialmente, para a preparação indireta, calcula-se o volume do ácido clorídrico a ser retirado e preparado a 0,1N. Adiciona cerca de 100mL de água destilada, homogeniza e reserva.
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Já na preparação direta do Carbonato de Sódio, substância padrão primário utilizada para o ácido clorídrico, pesa-se a massa e transfere para um balão de 100mL. Transfere-se agora 25mL para um erlenmeyer e adicionar 3 gotas de metil-orange a 0,1%. Caso seja necessário, fazer uma prova em braco, com gotas de indicador e ácido em água. Seguidamente, a padronização do ácido clorídrico dar-se com a titulação de carbonato de sódio, com o material devidamente limpo, até mudança de coloração, que pode ser comparada com a prova em branco. A partir da leitura obtida, calcular pelo princípio da equivalência a normalidade do ácido clorídrico padronizado. Feito
então o experimento, durante a titulação foi encontrado um volume gasto de
27,4mL e 27,3mL, com média de 27,35. A normalidade do ácido clorídrico obtida, então foi de 0,0914 eq/L. Com isso, o erro do experimento foi de 8,59%. Isso demonstra que as análises clássicas são de tamanha importância dentro da química analítica qualitativa. As concentrações e a preparação e padronização de soluções podem ser feitas mediante estas técnicas. Houve um erro considerável durante o experimento, o que é considerado normal, já que apesar da tentativa de amenizar os problemas de manuseio de vidraria, tais como visualização do menisco e utilização da bureta, alguns cuidados foram definitivos durante a análise.
