Padronização de solução

Padronização de solução

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IFES – Instituto Federal do Espírito Santo

Coordenadoria de Ciências e Tecnologias Químicas Curso de Licenciatura em Química Presencial Especial Professora: Elizabeth Roriz

Aula 04 – PADRONIZAÇÃO DE SOLUÇÕES Aula 05 – PREPARO DE SOLUÇÕES

Janine Seda Tila Cristina Angela Nery

Vitória, 30 de Janeiro de 2011

Solução é o nome dado a dispersões cujo tamanho das moléculas dispersas é menor que 1nm, caracterizando-se por formar um sistema homogêneo, não sofrerem sedimentação, serem formadas por átomos íons ou moléculas pequenas, sendo impossível separar o disperso do dispersante por processos físicos. O componente que aparece em menor quantidade é denominado soluto e o componente que aparece em maior quantidade é denominado solvente. As soluções podem ser encontradas em qualquer estado de agregação da matéria de acordo com a tabela 01.

Solução Solvente Soluto Gasosa Gasoso Gasoso

Líquida Líquido

Gasoso Líquido Sólido

Sólida Sólido

Gasosa Líquido Sólido

Tabela 01: Estado de agregação das soluções.

Comumente classificamos as soluções de acordo com a proporção de solvente e soluto que constituem a solução:

Solução Insaturada – contém quantidades de soluto dissolvido inferior ao coeficiente de solubilidade em determinada temperatura;

Solução Saturada – contém quantidades de soluto dissolvido exatamente igual ao coeficiente de solubilidade em determinada temperatura;

Solução Supersaturada – contém quantidades de soluto dissolvido superior ao coeficiente de solubilidade em determinada temperatura, sendo extremamente instável;

Solução Diluída – contém quantidades de soluto dissolvido muito inferior ao coeficiente de solubilidade em determinada temperatura;

Solução Concentrada – contém quantidades de soluto dissolvido próximo ao coeficiente de solubilidade em determinada temperatura.

As soluções são preparadas de acordo com as técnicas de diluição e solubilização de um determinado soluto em um solvente que geralmente é a água.

Para determinar com precisão a concentração das soluções utiliza-se análise titrimétrica, que é uma determinação quantitativa da solução. Uma solução cuja concentração é conhecida com exatidão é denominada solução padrão, sendo utilizada como titulante para reagir com uma solução da qual não se sabe a concentração.

Desta forma podemos produzir soluções e posteriormente determinar as suas concentrações através dos métodos descritos a seguir.

• Praticar técnica de diluição no preparo de solução;

• Efetuar operações de medidas com equipamentos e vidrarias utilizadas no preparo de solução;

• Padronizar soluções.

• Balão volumétrico de 100mL; • Balão volumétrico de 250mL;

• Balança;

• Bastão de vidro;

• Funil analítico;

• Béquer;

• Pipetas;

• Pipeta de Pasteur;

• Solução de permanganato de potássio 0,05 mol/L;

• Hidróxido de potássio; • Ácido sulfúrico concentrado;

• Cloreto de potássio;

• Vidro de relógio;

• Bureta;

• Pisceta;

• Erlenmeyer;

• Metilorange 0,1%;

• Preparo de 500 ml de solução de hidróxido de potássio 0,1 mol/L e preparo de 50 ml de cloreto de potássio 3 mol/L:

Determinou-se a massa do sal necessária para o preparo desta solução, pesou-se a quantidade necessária em um vidro de relógio, transferiu-se esta quantidade de massa para um béquer, lavando-se com água destilada o vidro de relógio.

Dissolveu-se essa massa em água destilada em volume inferior ao volume final de solução a ser preparada. Transferiu-se para o balão volumétrico utilizando-se um funil de analítico e bastão de vidro de acordo com a figura 01, lavando-se três vezes o interior do béquer.

Completou-se com água destilada o volume do balão com o auxílio de uma pisceta até a parte inferior do menisco. Fechou-se o balão e homogenizouse, transferindo-se posteriormente para um frasco rotulado e ambientado com a solução.

Figura 01: transferência de solução para balão volumétrico PREPARO DE SOLUÇÃO A PARTIR DE SOLUÇÃO

• Preparo de 100 ml de ácido sulfúrico 0,5 mol/L, partindo-se do ácido concentrado:

Calculou-se o volume de ácido concentrado necessário para o preparo da solução, mediu-se o volume adequado e transferiu-se lentamente com agitação para um béquer que continha volume aproximadamente da metade de solução a ser preparada.

Completou-se com água destilada o volume do balão com o auxílio de uma pisceta até a parte inferior do menisco. Fechou-se o balão e homogenizouse, transferindo-se posteriormente para um frasco rotulado e ambientado com a solução.

• Preparo de 50 ml de solução de permanganato de potássio 0,002 mol/L a partir da solução estoque 0,05 mol/L:

Calculou-se o volume de ácido concentrado necessário para o preparo da solução, mediu-se o volume adequado e transferiu-se para o balão volumétrico.

Completou-se com água destilada o volume do balão com o auxílio de uma pisceta até a parte inferior do menisco. Fechou-se o balão e homogenizouse, transferindo-se posteriormente para um frasco rotulado e ambientado com a solução.

• Preparo de 250 ml de solução de ácido sulfúrico 0,1 mol/L a partir de uma solução 0,5 mol/L:

Calculou-se o volume de ácido 0,5 mol/L necessário para o preparo da solução, mediu-se o volume adequado e transferiu-se lentamente com agitação para um béquer que continha volume aproximadamente da metade de solução a ser preparada.

Completou-se com água destilada o volume do balão com o auxílio de uma pisceta até a parte inferior do menisco. Fechou-se o balão e homogenizou- se, transferindo-se posteriormente para um frasco rotulado e ambientado com a solução.

• Determinar o fator de correção da solução de ácido sulfúrico 0,1 mol/L através da solução 0,005 mol/L de carbonato de sódio:

Pesou-se 0,848 g de Na2CO3 anidro, p.a, em vidro de relógio, posteriormente a sua secagem a 110º C. Transferiu-se o sal para um balão de 100 ml, disolvendo-se em água, completou-se com água destilada o volume do balão com o auxílio de uma pisceta até a parte inferior do menisco.

Pipetou-se 25 ml desta solução e colocou-se em erlenmeyer, repetindo-se três vezes esse procedimento para a produção de três amostras. Colocouse em cada erlenmeyer duas gotas de solução de metilorange 0,1%.

Encheu-se a bureta com solução de ácido sulfúrico 0,1 mol/L, zerando-se para iniciar a titulação. Titulou-se até a mudança de cor amarela para incolor do indicador, fervendo-se toda a vez que foi observada a mudança de cor da solução, diante da mudança da coloração adicionava-se mais solução de ácido sulfúrico.

Para determinar as massas, em gramas, necessárias para a produção de uma solução deve-se calcular a massa molar das substâncias e através de uma relação matemática descobrir a quantidade de soluto a ser utilizado.

1 mol KOH56,1g
0,05 molX

Para a produção de 500 ml da solução de hidróxido de potássio 0,1 mol/L pesou-se 2,05 g de KOH.

1 mol KCl74,5 g
0,15 molX

Para a produção de 50 ml de solução de cloreto de potássio 3 mol/L pesou-se 1,18 g de KCl.

Geralmente para a produção de solução de bases fortes é utilizada o hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio.

Sempre que é feita a dissolução de sólidos é necessário utilizar-se de uma dissolução prévia em um béquer para garantir total solvatação das partículas do soluto.

Para o preparo de solução diluídas a partir de uma solução é necessário calcular as alíquotas de soluto a ser adicionado.

100 ml ~ contém 25% de ácido sulfúrico, logo 75 ml é de solvente e 25 ml de soluto. Para o preparo de uma solução a 0,5 mol/L, calcula-se o volume de ácido sulfúrico a partir da concentração da diluição.

Calculo da concentração do ácido:

Teor de pureza = 98% Densidade = 1,84 g/mol Massa molar = 98 g/mol

M = d x 10 x teor de pureza % Mol

Para a produção da solução deve-se utilizar uma alíquota de 6,79 ml. Devido à ionização do ácido ocorre liberação de calor, portanto o ácido deve ser adicionado sobre a água gota a gota.

Calculo da alíquota de permanganato de potássio:

Para a produção de 50 ml de solução de permanganato de potássio deve-se utilizar uma alíquota de 2 ml.

Para o preparo de 250 ml de solução de ácido sulfúrico 0,1 mol/L a partir de uma solução 0,5 mol/L, utilizou-se os cálculos:

Para o calculo do fator de correção foi feita 3 titulações obtendo-se os volumes:

Fc = Vol. Na2CO3 N Média Vol. H2SO4

Padronização de ácido e base:

Titulado ácido sulfúrico concentração real 2 mol/L Titulante carbonato de sódio

CONCLUSÃO A partir das aulas práticas pode-se concluir que: 1- o preparo de soluções requer habilidades e atenção para manusear as vidrarias e reagentes de forma a produzir a solução desejada com exatidão. Sendo possível a partir desta pratica manusear vidraria, calcular quantidades de reagentes para produção de determinada solução, bem como o aspecto de cada solução e particularidades do manuseio, prescritas nas FICHAS DE INFORMAÇÕES DE SEGURANÇA DE PRODUTOS QUÍMICOS (FISPQ), em anexo. 2- a padronização da solução de acido sulfúrico 0,1M através da solução padrão de carbonato de sódio 0,005M, pode-se concluir que para uma titulação ideal o ponto final de alteração na cor deve coincidir com o ponto estequiométrico, notando-se pequenas diferença neste, devido geralmente a falha do manuseador, possível erro em vidrarias e equipamentos, possível erro na rotulagem dos produtos iniciais ou ainda acondicionamento errado de reagentes, entre ouros fatores que podem alterar o reasultado final da padronização.

ATKINS, Peter e JONES, Loretta. Princípios de Química, 3ª edição. Porto Alegre: Bookman, 2006.

BRADY, J. & HUMISTON, G.E., Química Geral Vol. I, Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 1986.

CASTRO, E.N.F. de et al. Química na Sociedade: projeto de Ensino de Química em contexto social(PEQS) . 2° Edição. Brasília: Editora da Universidade de Brasília, 2000.

KOTZ, J.C. e TREICHEL Jr.,P., Química e reações químicas, Volume 1, 3ª edição. Rio de Janeiro: LTC Editora, 1998.

SIMÕES, Teresa Sobrinho e outras; “Técnicas Laboratoriais de Química (Bloco I)”. Porto Editora, 1997.

RUSSEL, JOHN BLAIR. Química Geral; vol. I, 2° Edição; Makron Books, São Paulo, 1994.

USBERCO, João e SALVADOR, Edgard. Química, volume único. São Paulo: Saraiva, 2002.

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http://www.nitroquimica.com.br/SiteCollectionDocuments/produtos/FISPQAcidoSulfurico98.pdf acessado em 15/01/2011

Ficha De Informações De Segurança De Produtos Químicos-FISPQ Hidróxido de Sódio e Hidróxido de Potássio em Lentilhas

Tel: (21) 2531-1765Fax: (21) 2531-2339 E-mail: eka.rio@uol.com.br
Tel: (21) 2471-5060

1. INFORMAÇÃO DO FABRICANTE Empresa: Eka Quimica Ltda Endereço: Rua da Assembléia, 10 sala 2418 /2419 - Centro – Rio de Janeiro – RJ Fábrica: Estrada João Paulo, 530 (parte) – Honório Gurgel – RJ Emergência: Pró-Quimica – Abiquim: 0800-118270 (24h) – Ligação Gratuita

2. IDENTIFICAÇÃO DO PRODUTO

NOME QUÍMICO Hidróxido de Sódio Hidróxido de Potássio Outras Designações Soda Cáustica Potassa Cáustica

Descrição Produtos sólidos, em forma de lentilhas brancas ou quase brancas

Fórmula Química NaOH KOH Peso Molecular 40.0 56.1 Família Química Inorgânica Inorgânica Grupo Químico Alcalino (básico) Alcalino (básico) Nº do Reg. Ministério da Saúde 5.6452.0002.001-9 5.6452.0001.001-3

3. IDENTIFICAÇÃO DE PERIGOS Comunicação do Risco Saúde: 3 (alto) Inflamabilidade: 0 (nenhum) Reação: 2 (moderado) Corrosividade: 3 (alto)

Componentes de Risco CONTEÚDO TÍPICO % Dados Perigosos

Hidróxido de Sódio 98 – 9 LEL = 2 mg/m³ Carbonato de Sódio 0,5 Hidróxido de Potássio 86 – 87 LEL = 2 mg/m³ Carbonato de Potássio 0,5

Informações sobre Riscos à Saúde Os produtos são fortes álcalis, altamente higroscópicos, e perigosos quando não forem manuseados corretamente. Contato com a pele: pode ser destrutivo a todos os tecidos humanos com que entra em contato, produzindo severas queimaduras. Contato com os olhos: pode causar dano severo e/ou permanente. Inalação: inalação de pó ou névoa pode causar dano a todas as vias respiratórias. Ingestão: podem provocar queimaduras e perigo de perfuração na garganta, estômago e esôfago.

4. MEDIDAS DE PRIMEIROS SOCORROS Contato com a pele: lave a área afetada com grande quantidade de água (ácido acético diluído ou vinagre podem ser usados para neutralizar). Remova roupas contaminadas debaixo do chuveiro de emergência. Prolongue a lavagem em casos sérios até a chegada do socorro médico. O médico deve ver todos os casos, mesmo exposições menores a pequenas áreas da pele.

Contato com os olhos: Lave imediatamente os olhos com muita água corrente por não menos que 20 minutos, inclusive sob as pálpebras e todas as superfícies, este procedimento é extremamente importante, para se evitar danos permanentes. Procure socorro médico imediatamente. Enquanto se aguarda atendimento médico, deve-se manter lavagem dos olhos, inclusive, durante o transporte da vítima. Não neutralize com nenhum produto químico e remova o acidentado sem cobrir a parte afetada.

Inalação: remova da exposição ao pó e névoa, e obtenha socorro médico prontamente. Se o acidentado estiver com a respiração dificultada, utilizar oxigênio; respiração artificial, caso necessário, e por pessoa treinada.

Ingestão: Dilua imediatamente o produto químico, bebendo grande quantidade de água ou leite e neutralize em seguida com vinagre diluído ou suco de frutas. Pode ocorrer vômito espontaneamente, mas não o provoque. Procure socorro médico imediatamente.

5. MEDIDAS DE COMBATE A INCÊNDIO Estes produtos não são inflamáveis por si. No entanto, podem reagir com certos metais, gerando gás inflamável, de hidrogênio. Podem fundir-se e fluir ao serem aquecidos. Material quente e fundido pode reagir violentamente com água (espirrar). Procedimentos especiais ao combate ao fogo: vestir rigorosamente as roupas e os equipamentos de proteção.

Agente extintor adequado: CO2, Pó Químico e Água Spray. Medidas a serem determinadas conforme outros tipos de materiais presentes.

6. MEDIDAS DE CONTROLE PARA DERRAMAMENTO OU VAZAMENTO Vazamentos e derramamentos: Isolar a área. Recolher as lentilhas sem demora e com muito cuidado, e colocar as mesmas em recipientes apropriados, limpos, para descarte. Lavar o local com água em abundância e neutralizar com ácido diluído, de preferência ácido acético. Enxaguar com água. Evitar pisar no chão escorregadio. (ver também item 12) Produto diluído: Neutralizar com muito cuidado, com ácido inorgânico observando o perigo de uma reação violenta com ácido forte. Todo material resultante das operações de limpeza deve ser armazenado e transportado adequadamente, sendo disposto de forma apropriada. A alcalinidade de efluentes não deve ultrapassar o pH 8. Dependendo da gravidade do caso, entrar em contato com as autoridades competentes.

7. MANUSEIO E ARMAZENAMENTO O produto é comercializado em barricas de 25kg peso líquido, 26kg bruto, com saco interior de polietileno, bem fechado. Medidas externas: 26 x 5 cm, (ou outra embalagem).

As embalagens apresentam: 1) rótulo com identificação do produto, da qualidade e do fabricante. 2) etiqueta de risco “CORROSIVO”. 3) etiqueta (na tampa) com informações sobre lote/data da fabricação, turno, validade, bem como o número de registro no Ministério da Saúde.

Estocar os produtos em local seco e fresco, protegidos da luz e da água, nas embalagens originais sempre com o saco interior bem fechado para evitar a entrada de ar e risco de contato.

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