relatÓrio 5
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relatório 5 de quimicaTRANSCRIPT
1. INTRODUÇÃO
Curvas de titulação, ou também conhecida como, curvas de neutralização é o
gráfico do valor de pH versus a porcentagem de ácido neutralizado (ou o número de
milímetros de base adicionada). O processo de neutralização pode ser entendido pelo
estudo das mudanças de concentração do íon hidrogênio durante a titulação.
Titulação de ácido forte com base forte: Apresenta um cálculo simples. Onde
durante o início da titulação o valor de pH tende a subir lentamente, quando este chega
no ponto estequiométrico, o pH tem uma mudança brusca passando por pH = 7, e então,
volta a subir lentamente.
Exemplo:
HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O
Onde ocorre a formação de um sal (NaCl) mais água. E a partir dessa água
pode-se calcular a concentração do ácido e/ou da base através da constante de equilíbrio
da água:
Kw = [H + ] . [OH - ] [H2O]
E Kw vale o seguinte, Kw = 10-14
Titulação de ácido forte com base fraca ou base forte com ácido fraco:
Essas duas relações possuem etapas de titulação semelhantes. E durante as suas
titulações, no início, o seu valor de pH aumenta (ou diminui, se for com ácido forte)
devagar, até chegar no ponto de equivalência (que diferente da titulação citada
anteriormente, seu ponto de equivalência não ocorre em pH = 7), daí então tem um
aumento (ou queda) brusco(a) – mas não tanto – e depois volta a subir (ou descer)
devagar, contendo excesso de H+ ou de OH-.
Exemplo: Um ácido forte com uma base fraca
HCl(aq) + NH4OH NH4Cl + H2O
Hidrólise do cátion:
i) NH4Cl NH4+ + Cl-
ii) NH4+ + H2O NH3 + H3O+
iii) NH4+ + 2 H2O NH4OH + H3O+
Ocorreu a formação de H3O+, pois o ácido utilizado era forte fazendo com que
ocorra o excesso de H+. Caso contrário, se a base fosse forte e o ácido fraco, ocorreria à
formação de excesso de OH-.
2. Titulação do NaOH x HCl
Para a realização da primeira titulação, com a utilização de um ácido e uma base
muito forte, fizemos a utilização de uma bureta, um béquer e uma pHmetro, no qual,
analisávamos o valor do pH com o objetivo de descobrir o tempo de viragem da solução
presente.
Dentro do béquer está presente o NaOH, cujo o valor do pH medido através do
pHmetro aferido era de 13,23 , na bureta , com o HCl, abrimos a sua válvula para
começar cair na solução de NaOH começar as anotações presentes na tabela abaixo.
Volume pH 1º derivada 2º derivada0 13,23
20 13,04 0,0095 -0,010179029 12,13 0,10111111 -0,9977777
29,5 11,83 0,6 -929,6 11,68 1,5 -529,7 11,48 2 429,8 11,32 1,6 -1329,9 11,03 2,9 -730 10,67 3,6 -21
30,1 10,1 5,7 -12330,2 8,3 18 137,5
30,24 7,8 12,5 -31,2530,28 7,25 13,75 -562,530,3 6,75 25 475
30,32 6,44 15,5 117,187530,4 5,95 6,125 -133,7530,5 4 19,5 34,3631 2,84 2,32 -0,0748387
Tabela 1: Titulação do NaOH x HCl
A partir da tabela acima, realizamos o gráfico abaixo, no qual observa-se o
surgimento de uma inflexão no desenho de nossa função, essa inflexão representa ama
viragem.
0 5 10 15 20 25 30 350
2
4
6
8
10
12
14Titulação NaOH x HCl
Titulação NaOH x HCl
Volume
Ph
Gráfico 1 – Titulação do NaOH x HCl
Para uma analise, mais detalhada, como se trata de uma função que apresenta um
ponto de inflexão, podemos a partir dela e com conhecimentos de cálculo , realizar os
testes da 1º e da 2º derivada, que nos gráficos abaixo, será apresentado com maior
precisão os volume para a viragem.
0 5 10 15 20 25 30 350
5
10
15
20
25
301º derivada da titulação do NaOH x HCl
1º derivada da titulação do NaOH x HCl
Volume
0 5 10 15 20 25 30 350
2
4
6
8
10
122º Derivada - Titulação do HCl x NaOH
2º Derivada - Titulação do HCl x NaOH
Volume
Gráfico 2 – Titulação do NaOH x HCl, teste da 1º e 2º derivada
3. Titulação do Acetato x HCl
Assim como foi realizado primeiramente, na nossa segunda titulação,
permaneceremos com acido clorídrico, mas agora no lugar do NaOH, usaremos o
acetato, para fazermos a analise de sua viragem. Os procedimentos utilizados nessa
prática serão as mesmas utilizadas anteriormente. Com a tabela abaixo podemos
observar as devidas mudanças de pH.
Volume pH 1º derivada 2º derivada0 8,922 6,29 1,315 1,0753 6,05 0,24 0,16
3,5 5,97 0,16 -0,02222223,8 5,92 0,16666667 -0,1666666
4 5,88 0,2 0,111111114,6 5,8 0,13333333 0,02083333
5 5,75 0,125 0,055,5 5,7 0,1 0
6 5,65 0,1 -0,011337810,2 5,03 0,14761905 0,0313227514,7 5 0,00666667 -0,012228817,3 4,9 0,03846154 -0,009496619,1 4,8 0,05555556 0,0045913721,3 4,7 0,04545455 -0,007102223,7 4,55 0,0625 0,0195312525,3 4,5 0,03125 -0,0573979
26 4,45 0,07142857 0,0214285727 4,4 0,05 -2,224E-1629 4,3 0,05 -0,0530 4,2 0,1 0,02532 4,1 0,05 -0,0111111
33,5 4 0,06666667 -0,013333335 3,87 0,08666667 -0,004444438 3,57 0,1 -0,042540 3,2 0,185 -0,06541 2,95 0,25 -0,0078125
42,6 2,53 0,2625 0,04543,1 2,41 0,24 0,162543,5 2,34 0,175 -0,01
44 2,25 0,18 044,5 2,16 0,18 0,12
45 2,1 0,12 -0,0026667Tabela 2: Titulação do Acetato x HCl
A partir da tabela acima, realizamos o gráfico abaixo, no qual observa-se o surgimento
de uma inflexão no desenho de nossa função, essa inflexão representa uma viragem. O
que é interessante salientar nessa titulação é que o acetato apresentará duas inflexões em
sua titulação, assim como demonstrado no gráfico abaixo:
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500123456789
10
Titulação do Acetato x HCl
Titulação do Acetato x HCl
Volume
Ph
Gráfico 3 – Titulação do Acetato x HCl
Para uma analise, mais detalhada, como se trata de uma função que apresenta um
ponto de inflexão, podemos a partir dela e com conhecimentos de cálculo , realizar os
testes da 1º e da 2º derivada, que nos gráficos abaixo, será apresentado com maior
precisão os volume para a viragem.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1º derivada da titulação do Acetato x HCl
1º derivada da titulação do Acetato x HCl
Volume
dPh/
dV
Gráfico 4 – Titulação do Acetato x HCl – 1º derivada
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
2º derivada da titulação do Acetato x HCl
2º derivada da titulação do Acetato x HCl
Volume
d²Ph
/d²V
Gráfico 5 – Titulação do Acetato x HCl – 2º derivada
Com a realização das analises das derivadas, observa-se que de inicio já ocorre a viragem e que quando chega a um volume de 40 ml, no gráfico observa-se uma pequena mudança de comportamento da solução de acetato.
4. CONCLUSÃO
Foi concluído que através dos métodos de neutralização podemos dosar bases e ácidos
presentes em soluções, além de facilitar a padronização de soluções com concentrações
desconhecidas. Os resultados da aula prática foram satisfatórios, não ocorreu nenhuma
irregularidade e nem a necessidade de repetir as operações.
5. REFERÊNCIAS
ALVES, Líria. Titulação. Disponível em: http://www.brasilescola.com/quimica/titulacao.htm. Acesso em: 3 de Março de 2010.