Preparação de soluções diluídas de ácidos e bases fortes e Padronização de solução de ácido forte e titulação de solução forte

Preparação de soluções diluídas de ácidos e bases fortes e Padronização de...

Universidade do Estado do pará - UEPA

Centro de Ciências Sociais e Educação - CCSE

Licenciatura Plena em Ciencias Naturais - Química Roger Leomar.

O equilíbrio químico na eletroquímica

Abril-2010 Belém-Pa

Universidade do Estado do pará-UEPA

Centro de Ciências Sociais e Educação-CCSE

Licenciatura Plena em Ciencias Naturais- Química. Roger Leomar

Relatórios: Preparação de soluções diluídas de ácidos e bases fortes e Padronização de solução de ácido forte e titulação de solução forte.

Relatório entregue como requisito parcial referente à 1° avaliação da disciplina:O equilíbrio químico na eletroquímica, orientado e ministrado pelo Professor Luiz Roberto.

Abril-2010 Belém-Pa

1 -INTRODUÇÃO

Muitas vezes é necessário, no trabalho experimental que envolva

solução de base forte

Química, se conhecer com precisão o valor da concentração de soluções aquosas de ácidos e/ou de bases. Para essa determinação, temos dois procedimentos experimentais: (I) Preparo de soluções diluídas de ácidos e bases fortes; (I) Padronização de solução ácido forte e titulação de

Na titulação ácido-base, que corresponde a uma reação entre um ácido e uma base na presença de um indicador (bórax), observamos uma mudança na cor da solução e nesse caso, foi necessário conhecer com precisão a concentração de uma das soluções. Essa solução é considerada padrão de concentração.

Já a solução é uma mistura homogênea de um soluto (substância a ser dissolvida) distribuída através de um solvente (substância que efetua a dissolução). Existem soluções nos três estados físicos: gás, líquido ou sólido.

2 – PRÁTICA I: Determinação de densidade de corpos sólidos.

Nesse experimento foram usados várias unidades químicas, as mais usadas foram Equivalente grama/normalidade e densidade (já estudado na pratica I).

O uso de normalidade como expressão de concentração é uma matéria de uma certa controvérsia entre os químicos. A tendência parece ser em favor de evitar seu uso. Porém, além de sua utilidade em Q. Analítica esta unidade de concentração ainda é usada no trabalho prático e na literatura.

A vantagem de se usar normalidade, (Mahan) é que soluções da mesma normalidade reagem mL a mL, isto é, 1 mL de uma solução 0,1 N de KOH neutralizará exatamente 1 mL de solução 0,1 N de H2SO4, independente da estequiometria da reação química envolvida. Não acontece o mesmo quando a concentração das soluções é mol L-1. 1 mol de H2SO4 reage com dois moles de KOH e duas soluções destes reagentes da mesma molaridade reagirão na razão KOH: H2SO4 = 2:1 mL.

Dito de outro modo, 1 equivalente de qualquer substância reage exatamente com 1 equivalente de outra substância. Isto facilita enormemente os cálculos especialmente na prática de análise quantitativa(como nesta prática).

Normalidade se define como o “Nº de equivalentes de soluto contido em 1 L de solução (NÃO solvente) ou o Nº de miliequivalentes em 1 mL”.

Uma solução 1 normal (1N) contém 1 equivalente (eq) por L, ou 1 miliequivalente (meq) por mL.

Normalidade = (mL) solução volume

(meq). soluto de quantidade

(L) solução volume

(eq) soluto quantidade

Um equivalente é uma unidade similar ao mol e está relacionado ao peso de uma substância através de seu peso equivalente (PEq)

Quantidade (equivalentes) = PEq (g) peso ou

Quantidade (miliequivalentes) = PEq (mg) peso

O PEq está relacionado ao peso molecular pela fórmula:

PEq = hPM

Onde h tem unidades de eq/mol. O valor numérico de h depende da reação química na qual a substância está envolvida. A mesma substância participando em reações diferentes pode ter valores diferentes de h, conseqüentemente, diferentes pesos equivalentes.

Normalidade está relacionada a molaridade da mesma maneira que peso equivalente está relacionado ao peso molecular

Normalidade = molaridade x h

Devido a que quase sempre h 1, a normalidade quase sempre é maior que ou igual a molaridade

2.2 - Objetivo:

Calcular a normalidade; Calcular a densidade;

Determinar preparos de soluções;

Relacionar unidades químicas;

2.3 - Material Utilizado:

Balão Volumétrico; Espátula metálica;

Balança analítica;

Vidro de relógio;

Becker.

Ácido Sulfúrico concentrado Hidróxido de potássio sólido

2.4 – METODOLOGIA/RESULTADOS E DISCUSSAO

Preparo de solução KOH:

Prepara-se 1 litro de Hidroxido de Potássio (KOH) à 0,1 Normal e em seguida calculada a massa da quantidade da solução, e pesada na balança analítica para anotar, para futuros cálculos;

Dados da substância: Fórmula: KOH, massa molar (M): 56,10 / . Calcula-se a massa de KOH para a solução:

Pela equação da normalidade:

Diluição da solução:

Usa-se o Becker para realizar essa etapa de nossa experiência, nela a massa foi adiciona e logo em seguida transferida pra o balão volumétrico, aferindo-o.

Preparo de solução H2SO4:

Prepara-se 1 litro de Ácido sulfúrico (H2SO4) à 0,01 Normal e em seguida calculada a massa da quantidade da quantidade da solução, pipetando essa quantidade de volume para o balão volumétrico que continha uma certa quantidade de água para evitar que o mesmo “evapore”. Em seguida o balão volumétrico foi aferido, e agitado para uma melhor homogenização.

Dados da substância: Fórmula: 2 4, massa molar (M): 98,08 / , densidade com título de 65%: 1,53 / .

Volume de 2 4 para a solução

Pela equação da normalidade:

Pela pureza da solução soluto em estoque:

Pela densidade:

3 – PRÁTICA I - Padronização de solução ácido forte e titulação de solução de base forte. 2.1 – Resumo:

2. 2– Objetivo:

Analisar a reação do Ácido com o indicador; Analisar a reação da base com o indicador;

Calcular a equação de ionização geral do indicador;

Observar as mudanças de coloração;

Calcular as massa molares;

Titular e padronizar as substancias.

2.3 – Material Utilizado:

Bureta; Erlenmeyer;

Pipeta;

Becker;

Suporte universal

Balança Analítica

Solução de Ácido Sulfúrico Solução de Hidróxido de potássio;

Verde de Bromo cresol (indicador)

2.4 – Procedimento Experimental:

Padronização da solução do Ácido sulfúrico:

A padronização deste ácido foi realizado com Bórax, em duplicata (duas pesagens). A primeira pesagem foi de aproximadamente 0,5g diluído num Becker de que foi transferido para um erlenmayer que fora adicionado 3 gotas de bromocresol, para assim finalizar nossa futura titulação.

Pela equação geral da ionização do bórax temos:

Então a massa de NaOH presente em 0,5033g de bórax é:

Numa bureta foi adicionada uma solução do ácido sulfúrico com a titulação a 0,01. Após a titulação confere se na bureta indica o volume do ácido gasto para dissolve-se na quantidade do bórax colocada.

Na segunda e ultima parte da duplicata, utiliza-se o 0,2g de Borax restante.

O volume de solução do acido sulfúrico utilizado na titulação foi de 82,5 mL. Então, pela equação de neutralização calcula-se a normalidade real da solução titulante:

Então a massa de NaOH presente em 0,2062g de bórax é

O volume de solução ácida utilizada na titulação foi de 35,6 mL. Então se estabelece a normalidade real:

Retirando-se uma média ponderada das duas normalidades, temos:

Já na padronização do Hidróxido de sódio, foi realizada com uma solução padronizada. Em um recipiente (Erlemayer) fora adicionado 5ml de Hidroxido de potássio, e 3 gostas de bromocresol, numa bureta zerada, que indicou o valor do volume do ácido gasto para quantidade de bórax que foi posto.

Padronização da solução de hidróxido de potássio

Para tal procedimento utiliza-se a solução padronizada de ácido sulfúrico, e com a reação de neutralização calcula-se a normalidade real da solução que está sendo titulada:

Dados: o volume de solução ácida utilizada na titulação foi de 13,1 mL sobre os 5mL da solução de KOH.

Tendo assim os valores das Normais, poderemos calcular o fator de regulação do ácido e da base:

Fator de regulação do ácido sulfúrico

Fator de regulação do hidróxido de potássio

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