Relatório Experimento 1-Preparo e Padronização de Soluções

Relatório Experimento 1-Preparo e Padronização de Soluções

(Parte 1 de 2)

Universidade Federal de São João Del Rei

Departamento de Ciências Naturais

Beatriz do Livramento Felicidade

Cristiane Marina de Carvalho

Jéssica Regina Romão Cabral

Preparo e Padronização de Soluções

São João Del Rei – MG

Agosto de 2010

Introdução

O comportamento das soluções geralmente depende não só da natureza dos solutos, mas também de suas concentrações. O termo concentração é usado para designar a quantidade de soluto dissolvido em uma determinada quantidade de solvente ou solução. Assim quanto maior a quantidade de soluto dissolvido em certa quantia de solvente, mais concentrada a solução resultante.

A concentração em quantidade de matéria expressa a concentração da solução como a quantidade de matéria do soluto em um litro do solvente.

Assim:

Concentração = quantidade de matéria de soluto

volume de solução em litros

Para determinar a concentração de determinado soluto em uma solução, geralmente realiza-se uma titulação, que envolve combinar uma amostra de solução com uma solução reagente de concentração conhecida, chamada solução padrão.1,2,4

As titulações podem ser conduzidas usando entre outras as reações ácido-base.

Quando uma solução de um ácido e de uma base são misturadas ocorre uma reação de neutralização. Os produtos dessa reação não têm características de soluções ácidas nem de soluções básicas. Em geral, uma reação entre um ácido e um hidróxido metálico produz água e sal.

Em uma titulação ácido-base, a adição de fenolftaleína é uma maneira de se determinar quando o ponto no qual as quantidades estequiométricas se equivalem for atingido, ou seja, quando o ponto de equivalência da titulação for alcançado.

Os ácidos e as bases mudam de cor quando colocados em contato com determinados corantes. Na titulação ácido-base, a fenolftaleína é incolor em soluções ácidas, mas rosa em soluções básicas. Dessa forma, quando ocorre a mudança de cor de incolor para rosa, significa que a solução foi completamente neutralizada.

A mudança de cor sinaliza o ponto final da titulação, que geralmente é muito próximo do ponto de equivalência.3,5,6

Objetivo

Preparar soluções aquosas de hidróxido de sódio (NaOH) e ácido clorídrico (HCl). Logo em seguida, determinar a concentração exata das soluções preparadas utilizando a técnica de titulação.

Procedimento Experimental

Materiais e reagentes

Para a realização deste experimento utilizaram-se os seguintes materiais: Balança, suporte universal (1), garra (1), béquer de 100 mL (2), bastão de vidro (1), balão volumétrico de 100 mL (1), balão volumétrico de 250 mL (1), bureta de 25 mL (1), pipeta volumétrica de 10 mL (1), pipetador de borracha, espátula, erlenmeyer de 125 mL (2), frasco de vidro para armazenar a solução de HCl (1), tubo de ensaio (2), papel indicador de pH, papel de tornassol azul e vermelho, pipeta graduada de 1 mL.

Os reagentes utilizados foram: Hidróxido de sódio PA, hidrogenoftalato de potássio 1,0 mol/L, fenolftaleína (solução alcoólica a 1%) e ácido clorídrico PA (37% m/m; d=1,18 g/mL).

Procedimento

Parte A

Inicialmente calculou-se a massa necessária para preparar 250 Ml de uma solução de (NaOH)a o,1 mol/L.Assim utilizou-se uma espátula e um copo plástico para transferir a massa pesada. Colocou-se o NaOH em um béquer de 250 mL, contendo aproximadamente 50 mL de água destilada, sendo assim dissolvido com o auxilio de um bastão de vidro. Esperou-se a solução atingir a temperatura ambiente, com cuidado esta foi transferida para o balão volumétrico de 250 mL.Adicionou-se o solvente até que o volume da solução atingisse o menisco. Homogeneizou-se a solução, e em seguida transferiu-se para um frasco.

Logo após, preparou-se uma solução de 100 mL de hidrogenoftalato de Potássio a 0,100 mol/L. Inicialmente, calculou-se a massa necessária de soluto para preparar a solução. Pesou-se a massa em um béquer de 100 mL adicionou-se cerca de 40 mL de água destilada e com o auxilio de um bastão de vidro, o soluto foi dissolvido. Em seguida, a solução foi transferida para o balão volumétrico de 100 mL. Adicionou-se o solvente ao balão até que o volume atingisse o menisco. Homogeneizou-se a solução.

Para a padronização da solução de NaOH com a solução de hidrogenoftalato de Potássio, utilizou-se uma bureta de 25 mL, uma garra e um erlenmeyer de 125 mL, montou-se o esquema de acordo com a Figura 1.

Figura 1. Esquema para montagem da titulação.7

Preencheu-se a bureta com a solução de NaOH. Transferiu-se quantitativamente para o erlenmeyer uma massa de 10,0 mL de hidrogenoftalato de Potássio. Em seguida, adicionou-se a solução do erlenmeyer 2 gotas da solução de fenoftaleína , agitou-se com o bastão de vidro e iniciou-se a titulação.

Terminou-se a titulação quando a solução atingiu uma coloração rósea. Repetiu-se novamente o processo. Tirou-se a média dos volumes de NaOH utilizados. Logo após, realizou-se o teste de pH com o auxilio de um bastão de vidro, colocou-se uma gota da solução de NaOH em um papel tornassol azul, e uma gota no papel tornassol vermelho, observou-se.

Em um tubo de ensaio, colocou-se um pouco da solução de NaOH e adicionou-se 2 gotas de fenoftaleína, observou-se.

Parte B

Calculou-se o volume necessário de HCl para preparar uma solução a 0,1 mol/L. Com o auxilio de uma pipeta, adicionou-se o volume medido em um béquer de 100 Ml, contendo cerca de aproximadamente 50 mL de água destilada, Esperou-se a solução atingir a temperatura ambiente. Em seguida, transferiu-se para um bastão volumétrico de 100 mL, adicionou-se água até que o volume atingisse o menisco. Homogeneizou-se a solução e transferiu-se para um frasco.

Para padronização da solução de HCl com a solução de hidróxido de sódio (NaOH) , utilizou-se uma bureta de 25 mL, uma garra e um erlenmeyer de 125 mL, montou-se o esquema de acordo com a Figura 1.

Preencheu-se a bureta com a solução de NaOH. Transferiu-se quantitativamente para o erlenmeyer uma massa de 10,0 mL da solução de HCl. Em seguida, adicionou-se a solução do erlenmeyer 2 gotas da solução de fenoftaleína , agitou-se com o bastão de vidro e iniciou-se a titulação.

Terminou-se a titulação quando a solução atingiu uma coloração rósea. Repetiu-se novamente o processo. Tirou-se a média dos volumes de NaOH utilizados. Logo após, realizou-se o teste de pH com o auxilio de um bastão de vidro, colocou-se uma gota da solução de HCl em um papel tornassol azul, e uma gota no papel tornassol vermelho, observou-se.

Em um tubo de ensaio, colocou-se um pouco da solução de NaOH e adicionou-se 2 gotas de fenoftaleína, observou-se.

Resultados e discussão

Para a preparação de 250 mL de uma solução de Hidróxido de Sódio (NaOH) a 0,1 mol/L, foi necessário calcular a massa de NaOH que seria utilizada:

0,1 mol de NaOH 1L 40g de NaOH 1 mol

x 0,250L x _ _ 0,025 mol

x = 0,025 mol de NaOH x = 1 g de NaOH

Massa de NaOH utilizada para a preparação da solução foi de: 1,028g.

Para a preparação da solução de Hidrogenoftalato de Potássio (KC8H5O4) a 0,100 mol/L realizou-se o seguinte cálculos:

n = cv

n= 0,100 mol x 0,100L

L

n = 0,01 mol de KC8H5O4 em 0,100 L.

MM de Hidrogenoftalato de Potássio = 204,22 g/mol-1

204,22____1 mol

x_____0,01 mol

x = 2,042 g de KC8H5O4

Desta forma, a massa deHidrogenoftalato de Potássio utilizada para o preparo da solução foi de 2,042 g.

Os términos das titulações ocorreram quando o indicador ácido-base mudou de coloração. No experimento o indicador acido-base utilizado foi a fenolftaleína, que mudou sua coloração de incolor para rósea, indicando que a neutralização ocorreu entre as substâncias. Os diferentes valores de volume de NaOH utilizados na padronização encontram-se na Tabela1.

Tabela 1. Volumes de NaOH utilizados na padronização do NaOH.

Erlenmeyer

Vo Volume / mL NaOH utilizado

1

2

10,6

10,5

A reação de neutralização entre o Hidrogenoftalato de Potássio e Hidróxido de Sódio é representada pela seguinte equação:

KC8H5O4(aq) + NaOH(aq)→ NaKC8H404 (l) + H2O(l)

De acordo com esta equação, notou-se que os equivalentes-grama ( e1) reagem na mesma proporção, isto é; um mol de KC8H5O4 reage comum mol de NaOH.

No ponto final da titulação, a quantidade de equivalentes-gramas da solução titulada (NaOH) igualou a quantidade de equivalentes-gramas da solução problema (KC8H5O4). A concentração do NaOH foi calculada por meio da seguinte equação:

c • v = c • v

Antes da realização do cálculo da concentração molar de NaOH, foi necessário tirar a média dos volumes (vm ) de NaOH gastos:

vm (NaOH) = 10,60 + 10,50 = 10,55 mL

2

Assim:

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