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HCl (aq) + NaOH (aq) →
NaCl (aq) + H2O ( l ) Titulante: HCl v = 40,0 ml c = 0,05 mol/dm3
v = 100,0ml c = ? Qual é a concentração de NaOH? Uma volumetria permite determinar a concentração de uma solução (titulado) através dos volumes utilizados (tanto do titulante como do titulado) e da concentração conhecida de uma das soluções utilizada como reagente (titulante), sendo uma reação completa. Para isso, é adicionado titulante (contido numa bureta) ao titulado (presente no balão de erlenmeyer) até que seja atingido o ponto de equivalência, que corresponde à altura da titulação em que o titulado reagiu completamente com o titulante. Esse ponto é atingido quando as quantidades de ácido e de base estão nas proporções estequiométricas da reação química de neutralização, e corresponde ao momento em que o titulado reagiu completamente com o titulante. Perto do ponto de equivalência há uma variação brusca de pH, o que permite a sua deteção caso seja utilizado um indicador ácido-base adequado. No momento em que o indicador muda de cor estamos perante o ponto final da titulação (ponto detetado experimentalmente mais próximo possível do ponto de equivalência). Os indicadores ácido-base são ácidos ou bases fracos, nos quais a forma ácida tem cor diferente da forma alcalina. Todos eles têm uma zona de viragem, que ocorre quando o indicador tem uma determinada cor, que é resultado da mistura da cor da forma ácida com a cor da forma alcalina. A essa zona corresponde um intervalo de pH, que varia consoante o indicador.
Normalmente, sabemos se um indicador é adequado se a sua zona de viragem incluir o ponto de equivalência da titulação. Mas, no caso em estudo, a situação admite uma exceção: tratando-se da titulação de uma base forte- NaOH- com um ácido forte- HCl-, pode ser escolhido qualquer indicador cuja zona de viragem esteja contida na zona de variação do pH da titulação (variação verificável a partir da análise do gráfico B). Por isso escolho o indicador azul de bromotimol, cuja zona de viragem se situa entre 6,0 e 7,6, porque é um dos que tem uma zona de viragem toda ela incluída na zona de variação brusca de pH da solução. Da titulação de um ácido forte com uma base forte resulta água e um sal- NaCl. Ácido + Base → Sal + Água HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H2O ( l ) NaCl (aq) → Na+ (aq) + Cl- (aq) Tanto o anião como o catião do sal formado são neutros sob o ponto de vista ácido base e, assim, não se hidrolisam, pelo que não se alteram as concentrações dos iões H3O+ e OH- no equilíbrio com a água: [H3O+] = [OH-] .Como tal, o pH no ponto de equivalência é igual a 7. Sabendo o ponto de equivalência (no qual, tratando-se de uma monoácido e de uma monobase, nácido = nbase) e o indicador a usar, é possível, através da titulação, determinar a concentração da solução de NaOH. Procedimento 1. Coloca-se a solução de 40,0 ml de HCl (titulante), de concentração 0,05 mol/ dm3 numa bureta (neste caso de 50,0 ml), que foi previamente lavada com o titulante a utilizar; 2. Num balão de erlenmeyer é colocado o volume conhecido da solução de NaOH (titulado) – 100,0 ml – e algumas gotas do indicador escolhido, neste caso azul de bromotimol; 3. Adiciona-se, gota a gota, a solução de HCl existente na bureta à solução de NaOH, até que seja atingido o ponto final, ou seja, o ponto detetado experimentalmente mais próximo possível do ponto de equivalência (este ponto é detetado quando o indicador muda de cor, nesta experiência muda de azul -solução básica- para verde, que corresponde à solução neutra); 4. Mede-se o volume de titulante gasto;
5. Através da realização
de cálculos e recorrendo, essencialmente, à fórmula
- Calcula-se a quantidade (em moles) de titulante utilizado; - Sabendo que ntitulante= ntitulado (tendo em conta que é um monoácido e uma monobase), é possível calcular a concentração de NaOH. HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H2O ( l ) Titulante: HCl v = 40,0 ml = = 0,0400 dm3
c = 0,05 mol/dm3 Titulado: NaOH v = 100,0ml = = 0,100 dm3
c = ?
Análise de resultados e conclusão
Durante a relização da
experiência é possível detetar uma mudança de cor do indicador
escolhido- azul de bromotimol: quando a solução é básica, esta apresenta
uma tonalidade azul; à medida que lhe vai sendo adicionada a solução
ácida, o seu pH baixa e, quando neutra, manifesta um tom verde;caso lhe
sejam adicionadas mais algumas gotas de ácido, a solução torna-se,
efetivamente ácida, e adquire cor amarela.
Indicador em pH ácido,
neutro e básico (da esquerda para a direita) Na realização de uma experiência deste tipo, os resultados obtidos podem ser pouco exatos, o que se deve ao facto de, experimentalmente, não encontramos o ponto de equivalência, mas sim o ponto final da titulação. Utilizando o indicador azul de bromotimol, temos uma zona de viragem compreendida entre 6,0 e 7,6, pelo que existe um incerteza significativa em relação ao ponto de equivalência. Uma determinação pouco exata do ponto de equivalência reflete-se num cálculo errado da concentração do titulado, já que o volume de titulante gasto pode ter sido mal medido. Mediante os cálculos efetuados, obtive a concentração de NaOH (titulado), que tem um valor de 0,02 mol/dm3, um valor que faz sentido, pelo facto de ser menor do que a concentração de HCl (titulante): para o mesmo número de moles, existe maior volume de titulado do que de titulante, logo, é necessário que a concentração do titulante seja superior, de modo a que as proporções estequiométricas sejam respeitadas. Outros Trabalhos Relacionados
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