Relatório de padronização de soluções

Relatório de padronização de soluções

(Parte 1 de 2)

Carlos Augusto S. Ferreira52422
Taíse Bonfim54955

Acadêmicos: Aline Nunes RA: 52485 Turma: 207 / 002 Professor: Alex

Maringá, 28 de abril de 2009.

1.Introdução Uma solução é uma mistura homogênea de duas ou mais substâncias, ou seja, corresponde ao estado em que as substâncias estão subdivididas de modo que suas partículas estão em dimensões moleculares, atômicas ou iônicas, dependendo da natureza das substâncias.

As propriedades de uma solução não dependem apenas dos seus componentes, mas também da proporção entre as quantidades desses componentes, isto é, dependem de sua concentração, que é dada pela razão entre a quantidade de soluto e o volume da solução. A concentração é expressa comumente em moles de soluto por litro de solução. Tal concentração é chamada de molaridade da solução.

Quando não se tem o reagente na forma pura, como é o caso da maior parte dos hidróxidos alcalinos e de alguns ácidos inorgânicos, preparam-se inicialmente soluções que tenham aproximadamente a molaridade desejada. Depois estas soluções são padronizadas pela titulação contra solução de uma substância pura, com concentração conhecida com exatidão, chamada de padrão primário.

Um padrão primário é um composto com pureza suficiente para permitir a preparação de uma solução padrão através da pesagem direta da quantidade da substância, seguida pela diluição em um volume definido de solução. A solução que se obtém é uma solução padrão primária.

Titulação é uma técnica laboratorial que se refere à análise química quantitativa efetuada para a determinação de concentrações. Numa titulação adiciona-se lentamente e com agitação, o titulante, que é o reagente de concentração conhecida, ao titulado, que é a substância de concentração desconhecida, até se detectar uma variação brusca de uma propriedade física ou química, resultante da reação completa entre o titulante e o titulado.

Conhecendo a estequiometria da reação, os volumes das soluções utilizadas e umas das concentrações, é possível determinar a outra concentração. Para isso, a adição do titulante deveria parar quando os reagentes estivessem nas proporções estequiométricas, ou seja, no ponto de equivalência, que geralmente é identificado pela adição de um reagente auxiliar, conhecido como indicador. Um indicador é um ácido fraco sensível a mudanças de pH. A fenolftaleína e o alaranjado de metila são exemplos de indicadores. O alaranjado de metila é frequentemente escolhido para ser usado em titulações por causa de sua clara mudança de coloração, já quem em pH abaixo de 3,1 apresenta coloração vermelha e em pH acima de 4,4 apresenta coloração amarela. Já a fenolftaleína também é usada com freqüência em titulações. Esta em pH abaixo de 8,2 apresenta-se incolor, em pH entre 8 e 10 possui uma coloração rosa e em pH entre 10 e 12 apresenta-se carmim ou roxa.

Depois de a reação entre as substâncias estar praticamente completa, o indicador deve provocar uma modificação visual nítida na solução. O ponto em que isto ocorre é o ponto final da titulação. Numa titulação ideal, o ponto final visível coincidirá com o ponto de equivalência.

Para que uma reação seja adotada na titulação, é necessário satisfazer às seguintes condições:

●Deve ser uma reação simples que possa ser expressa por uma equação química; a substância titulada deve reagir completamente com o reagente, em proporções estequiométricas; ●A reação deve ser relativamente rápida;

●No ponto de equivalência deve haver alteração de alguma propriedade física ou química da solução;

●Deve-se dispor de um indicador que, pela alteração de propriedade física possa definir o ponto final da reação.

Os objetivos desse experimento são preparar e padronizar soluções de ácido clorídrico através do carbonato de sódio (padrão primário) e do hidróxido de sódio através do ácido clorídrico padronizado.

O ácido clorídrico, de fórmula HCl, é um líquido incolor que evapora ao ar e possui um cheiro irritante. É um ácido de alta estabilidade térmica e possui uma ampla variedade de aplicações, sendo obtido pela combinação e absorção em água, de cloro e hidrogênio gasosos.

O hidróxido de sódio, de fórmula NaOH, é um sólido branco, inodoro e higroscópico, ou seja, é capaz de absorver espontaneamente água da atmosfera. Reage com vidro e dissolve a sílica, formando silicatos solúveis. A presença desses silicatos pode causar erros e, por isso, as soluções de NaOH devem ser conservadas em frascos de polietileno.

2.Procedimento experimental: materiais e métodos Materiais ●um erlenmeyer;

● balança semi-analítica;

●um balão volumétrico de 250 mL;

●um béquer de 100 mL;

●água destilada;

● espátula;

●bastão de vidro;

● funil;

● pipeta;

●suporte universal;

●um frasco estoque de vidro;

●um frasco estoque de polietileno;

●amostra de carbonato de sódio (9,9% em massa);

●indicadores ácido-base (fenolftaleína e alaranjado de metila);

●hidróxido de sódio (98% em massa).

Métodos Primeira parte Essa primeira parte consiste em preparar corretamente 250mL de uma solução a 0,1 mol/L de acido clorídrico (HCl).

Para determinar o volume de ácido concentrado que deveria ser vertido sobre a água foram feitos diversos cálculos, que irão ser demonstrados posteriormente neste trabalho.

Colocou-se um volume de aproximadamente 100 mL de água no balão de vidro.

Após isso, ligou-se a capela, e colocou-se o ácido clorídrico em um béquer. Pipetou-se o volume necessário para a solução. Verteu-se o ácido no balão e agitou-o. Houve um ligeiro aquecimento, pois a dissolução de ácido clorídrico na água é uma reação exotérmica.

Depois de aguardar o resfriamento, completou-se o volume de 250 ml. Agitou-o e colocou-o em frasco de vidro rotulado.

Segunda parte A segunda parte consiste na preparação de uma solução de 250 ml de hidróxido de sódio (NaOH) a 0,1 mol/L.

Primeiramente calculou-se a massa de NaOH necessário para a solução.

Inicialmente colocou-se a balança na tomada, estando atento para a voltagem correta. Em seguida pressionou-se o botão preto existente na parte frontal da balança para zerá-la. Então um béquer vazio de 100mL foi tarado, pressionando-se novamente o botão preto, e acrescentou-se a ele 2,0 g de NaOH, deixando o menor tempo possível o frasco aberto, já que o NaOH é higroscópico.

Adicionou-se água para dissolver os cristais, agitando com um bastão de vidro.

Esperou-se a solução entrar em equilíbrio térmico com o ambiente. Transferiu-se, com o auxílio de um funil, a solução para um balão volumétrico de 250mL, tomando o cuidado de lavar bem com água destilada o funil e o bastão.

Após preparada, a solução foi transferida para um frasco de plástico rotulado para posteriores análises.

Terceira parte Esta parte do experimento consiste em determinar a concentração da mistura a partir da titulação da mesma. Inicialmente foi lavado a bureta diversas vezes com ácido clorídrico, para a remoção de impurezas. Após isso, completou-se o volume da bureta com HCl, e fixou-a em um suporte universal.

Em um béquer vazio, foi adicionada uma massa conhecida de carbonato de sódio diluída em água. Foi adicionado alaranjado de metila para mostrar corretamente o ponto de viragem. Colocou-se o béquer sob a bureta e, fazendo movimentos circulares, foi vertido lentamente a solução de ácido clorídrico. A partir do volume de ácido clorídrico vertido, foi possível determinar a concentração correta da solução de HCl.

Quarta parte Esta última parte consiste em determinar a concentração correta da solução de

NaOH. Para isso primeiramente completou-se o volume da bureta com HCl.

Em um béquer foi colocada um volume conhecido de NaOH e fenolftaleína. A solução de NaOH foi diluída, o que não afeta o número de mols de NaOH inicialmente presente na solução.

Colocou-se o béquer em baixo da bureta e, fazendo movimentos circulares, foi despejada, lentamente, a solução de ácido clorídrico contida na bureta. A partir do volume de acido clorídrico vertido, foi possível determinar a concentração da solução de NaOH.

3.Resultados Primeira parte Considerando a massa molecular do HCl sendo 35,5g/mol, temos que em 0,1 mol há 3,55g de HCl.

Essa massa de HCl deve estar presente em 1L, portanto em 250 mL devemos ter 0,89g de HCL (se o HCL for puro).

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