titulometria de neutralização

titulometria de neutralização

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE

CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS AGROALIMENTAR

UNIDADE ACADÊMICA DE AGRONOMIA

E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

CAMPUS DE POMBAL – PB

Disciplina: Química analítica experimental

Professora: Andréa Brandão

Aluna: Josimária Dantas Costa

Turma: T1; Matrícula: 90821055

Curso: Engenharia de Alimentos

Titulometria de Neutralização N°.10

Data do experimento: 01/12/2009

Data de entrega:08/12/2009

Pombal - PB/2009

Introdução

Afim de determinar a natureza com relação a basicidade e alcalinidade de determinadas soluções pode-se usar vários métodos laboratoriais, tendo-se em mãos uma solução padrão.

A volumetria de neutralização baseia-se na reação de combinação dos íons hidrogênio e hidróxido com a formação de água. Com soluções padrões ácidas podem ser tituladas substâncias de caráter alcalino, com soluções padrões alcalinas são tituladas substâncias de caráter ácido. O reagente titulante é sempre um ácido forte ou uma base forte.  A volumetria de neutralização também inclui as chamadas titulações de deslocamento, em que o ânion de um ácido fraco é deslocado de seu sal mediante titulação com ácido forte ou, então, o cátion de uma base fraca é deslocado de seu sal mediante titulação com uma base forte. Comumente, o ponto final, na volumetria de neutralização é identificado com o auxílio de indicadores de pH. Esses indicadores são substâncias orgânicas fracamente ácidas ou básicas, que mudam gradualmente de coloração dentro de uma faixa de pH relativamente estreita, chamada zona de transição. Na análise titulométrica, chama-se curva de titulação uma representação gráfica que mostra como varia o logaritmo de uma concentração crítica com a quantidade de solução titulante adicionada.

Objetivo

O presente experimento tem como objetivo determinar a alcalinidade de uma água natural em (HCO3- e CO3-) utilizando-se a titulometria de neutralização.

Fundamentação Teórica

Titulometria de Neutralização

A análise volumétrica, ou titulometria, consiste, basicamente, em determinar o volume de determinada solução de concentração exatamente conhecida, necessário para reagir quantitativamente com outra solução, cuja concentração quer se determinar. A solução de concentração exatamente conhecida é denominada solução padrão; e a operação que determina o volume de solução necessário para reagir com a solução problema é denominada titulação.

Quando a quantidade de substância cuja concentração quer se determinar e a quantidade de solução padrão adicionada são quimicamente equivalentes, tem-se o ponto de equivalência (ou ponto final teórico). Qualquer propriedade que varie bruscamente nas imediações do ponto de equivalência pode servir, em princípio, para a localização deste. Um meio muito usado é o que consiste em adicionar à solução a ser titulada um reagente auxiliar ou indicador, capaz de produzir mudança de coloração quando a reação se completou. O ponto em que isso ocorre é chamado ponto final. O ponto de equivalência e o ponto final não coincidem necessariamente. A diferença entre eles é chamado erro da titulação, o qual pode ser determinado experimentalmente.

Indicadores são substâncias que mudam de cor na presença de íons H+ e OH- livres em uma solução, e justamente por esta propriedade são usados para indicar o pH, ou seja, como o próprio nome já diz, os indicadores indicam se uma solução é ácida ou básica.

Existem vários tipos de indicadores, veja abaixo a relação de alguns e como agem em meio a soluções: Papel tornassol: Esse método é feito através do papel tornassol vermelho ou azul, este tipo de papel ao entrar em contato com uma determinada solução muda de cor. Exemplo: O papel tornassol azul em presença de uma solução ácida muda da cor azul para a vermelha. Isso ocorre porque os íons reagem mudando o arranjo dos átomos. O papel tornassol vermelho em contato com uma base muda da cor vermelha para a azul. Solução de fenolftaleína: Esta solução é um indicador sintético que ao se dissolver em água se ioniza originando íons. Os íons liberados são H+ e OH- que estabelecem um equilíbrio em meio aquoso. Quando se adiciona fenolftaleína em uma solução incolor, esta ao entrar em contato com uma base ou ácido muda de cor. Exemplo: se adicionarmos solução de fenolftaleína em um meio ácido ela fica incolor, pois o aumento da concentração de H+ desloca o equilíbrio. Por outro lado, se o meio for básico, a solução de fenolftaleína se torna rósea (rosa claro a rosa escuro). Com relação ao ponto final da titulação, temos que este pode ser determinado através de uma curva de titulação ou curva de neutralização, uma representação gráfica dos valores do pH em função do volume de titulante adicionado.

Figura 1- Representação gráfica de uma titulação

A representação gráfica de uma curva de titulação mostra-nos 3 zonas de variação do pH: uma variação suave, quase horizontal, na zona ácida da escala de pH (sobe pouco devido à capacidade de tampão da solução de ácido forte); uma variação brusca, quase vertical, passando da zona ácida para a zona alcalina, e de novo, uma pequena variação na zona alcalina.

Materiais e Reagentes Utilizados

Os materiais utilizados na experiência, foram: Balão de 250 ; Becker de 4250ml; Bureta 50ml; Erlenmeyer de 250ml; Pipeta volumétrica de 25ml; Indicador metil-orange e fenolftaleína 0,1%.

Os reagentes usados: ácido sulfúrico e solução amostra.

Desenvolvimento

Volumetria de Neutralização

Inicialmente pipetou 25mL da amostra (água da torneira) em triplicata para ser analisada e transferiu para três erlenmeyer de 250ml.

Juntou-se a cada amostra 3 gotas de fenolftaleína obtivendo um cor incolor tendo um resultado da titulação P=0, provando-se que nas amostras não contém íons Hidróxidos e nem carbonatos, passando assim para etapa seguinte, ainda nos mesmos erlenmeyer adicionou-se 2 gotas de metilorange a 0,1%. Foi colocado numa bureta de 50mL a solução de H2SO4 e foram titulados as amostras até amudança de colorações. Os volume necessários foram lidos e anotados, V1= 1,3ml ; V2=1,2ml; V3=0,9mL, tendo uma média Vm=1,1ml sendo chamado de T, provando que nas amostras contém bircabonatas.

Com o valor médio obtido T, temos Pela equação 1, que é a expressão matemática do Princípio da Equivalência, obtivemos o valor da Namostra para NH2SO4 , VH2SO4 e Vamostra conhecidos.

N . V = N´. V´(1)

E através disso foi calculada a normalidade da amostra correspondente aos dados obtidos, que foi de 0,00088 N. Pela exigencia das normas padrões (OMS) calculamos o ppmCaCO3 tendo como resultado 44mg/L ,assim tendo uma água potável e dentro das normas padões OMS.

Reações

H+ + CO32- → H CO3- ( FENIL)

H + H CO3- → H2CO3 + H2O (METIL)

Resultados

Resultados obtidos se encontram em anexo .

Conclusão

Diante dos aspectos apresentados sobre a titulometria de neutralização concluímos que este método é um método simples de determinação da concentração de uma solução tomando-se com base uma solução padrão. Encontrando ao fim uma relação para a normalidade e volume da solução desconhecida e o volume e a concentração da solução padrão. Erros podem ter ocorrido devido a talvez não precisão da leitura do volume, ou na identificação do exato momento de virada.

Por fim, a amostra se encontra dentro das normas padrões considerada potável pela OMS, pode-se dizer que o experimento foi realizado com êxito, proporcionando a analise da amostras em estudo.

Bibliografia

VOGEL, Arthur I. Análise Inorgânica Quantitativa. Rio de Janeiro. Editora Guanabara, 1986;

http://pt.wikipedia.org/wiki/PHmetro Acessado em 02/12/2009

http://pt.shvoong.com/exact-sciences/chemistry/1709327-volumetria-neutraliza%C3%A7%C3%A3o/ Acessado em 02/12/2009

http://www.coladaweb.com/quimica/volumetriadeneutralizacao.htm Acessado em 02/12/2009

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