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A .L .2.3 NEUTRALIZAÇÃO: UMA REACÇÃO DE ÁCIDO-BASE
QUÍMICA 11.ºANO
QUESTÃO-PROBLEMA
Como neutralizar resíduos de ácidos/bases do laboratório de Química da escola?
Como identificar se os resíduos são de uma ácido/base forte?
Como determinar a concentração inicial em ácido?
PREPARAÇÃO PRÉVIA
É necessário que o aluno compreenda os conceitos de:
• Reacções ácido-base
• Indicadores ácido-base
• Titulação
• Curvas de titulação de ácido forte - base forte
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TRABALHO LABORATORIAL
MATERIAL (POR GRUPO)
REAGENTES
Reagente Frases R Frases S Ácido sulfúrico (ou outro ácido forte) 0,050 moldm-3
R35 S1/2, S26, S30, S45
Hidróxido de sódio (ou outra base forte) 0,10 moldm-3
R35, R36/38 S1/2, S26, S36/37/39, S45
Fenolftaleína (ou indicador vermelho de metilo)
R36, R37, R38 S26
Material Quantidades
Balão Erlenmeyer 4
Barra magnética para agitação (facultativo) 1
Bureta de 50 mL 1
Esguicho 1
Funil para buretas 1
Garra para bureta 1
Pipeta volumétrica de 20 mL 1
Placa com agitação magnética (facultativo) 1
Pompete 1
Suporte Universal 1
Sensor de pH ou medidor electrónico de pH com
eléctrodo combinado
1
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PROCEDIMENTO1
PROCEDIMENTO PARA A TITULAÇÃO
1. Medir rigorosamente com uma pipeta 3 tomas de 20 cm3 para três
balões de Erlenmeyer;
2. Adicionar 3 gotas do indicador a cada balão;
3. Encher a bureta, depois de devidamente preparada, com solução padrão
de NaOH de concentração rigorosa;
4. Registar o volume inicial de titulante na bureta, atendendo aos algarismos
significativos.
5. Proceder à adição cuidadosa de titulante até ocorrer a viragem de cor do
indicador, que permaneça por agitação durante 30 s.
1Adaptado de Martins, I. P., & al., e. (2003). Programa de Física e Química A, 11º ou 12º anos. Ministério da Educação.
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6. Registar o volume final de titulante na bureta, atendendo aos algarismos
significativos.
7. Repetir o ensaio até obtenção de três volumes concordantes
(∆V≤0,10cm3);
8. Lavar de imediato e abundantemente a bureta com água da torneira
(NaOH (aq) “ataca” o vidro);
9. Calcular a concentração da solução de ácido
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PROCEDIMENTO PARA O TRAÇADO DA CURVA DE TITULAÇÃO:
1. Medir rigorosamente com pipeta 1 toma de 20 cm3 para um balão de
Erlenmeyer;
2. Encher a bureta depois de devidamente preparada, com solução padrão
de NaOH de concentração rigorosa;
3. Registar o volume inicial de titulante na bureta, atendendo aos algarismos
significativos;
4. Proceder à adição cuidadosa de pequenos incrementos de volume de
titulante, registando o valor de pH após cada adição com agitação;
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5. Lavar de imediato e abundantemente a bureta com água da torneira
(NaOH (aq) “ataca” o vidro);
6. Traçar a curva de titulação em papel milimétrico ou o Excel;
7. Determinar graficamente o pH no ponto de equivalência e o volume de
titulante usado;
8. Comparar com o valor teórico previsto;
9. Justificar o uso do indicador por confronto da sua zona de viragem com a
zona de variação brusca de pH;
10. Calcular a concentração da solução de ácido - problema.
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CÁLCULOS PRÉVIOS
PREPRAÇÃO DA SOLUÇÃO DE ÁCIDO
Pediu-se aos alunos, na aula de preparação da actividade, que determinassem o
volume a usar de !!!!! 96%, uma vez que se pretendia uma solução com
concentração igual a 0,050 mol/dm3.
Dados os cuidados de segurança no manuseamento de ácidos, foi preparado um
1L da solução, pela professora.
96 g de !!!!!
!(!!!!!) = 2×1,008 + 32,07 + 4×16,00
= 98,09g/mol
! =!!
! =96
98,09= 0,979mol
100 g de solução
1!1,84×10! g
=!
100g⇔ ! = 0,05L
! =!!
! =0,9790,05
= 19,58mol/dm!
Tratando-se de uma diluição,
!!!! = !!!!
19,58×!! = 0,050×1000⇔ !! = 2,55mL
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PREPRAÇÃO DA SOLUÇÃO DE BASE
Pediu-se da mesma forma aos alunos que determinassem a massa de NaOH a
pesar para preparar uma solução de 1 L com concentração 0,10mol/dm3.
! =!!⇔ ! = !×!
! = 0,10×1 = 0,10mol
! =!!⇔ ! = !×!
! !"#$ = 22,99 + 16,00 + 1,008 = 40,00g/mol
! = 0,10×40,00 = 4,00g
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REGISTO E TRATAMENTO DE DADOS
PROCEDIMENTO PARA A TITULAÇÃO
Vtitulante adicionado (mL) Média Vtitulante adicionado (mL)
20,45
20,50 20,50
20,50
Como o ácido era diprótico, não estamos em condições de usar a expressão
!!!! = !!!! , pois o ácido e a base não estão nas mesmas quantidades
estequiométricas.
!!"#$ = !!"#$!!"#$ = 0,05×20,50×10!! = 1,025×10!!mol
Como 2á!"#$: 1!"#$,
21=
!á!"#$1,025×10!!
⇔ !á!"#$ = 2,05×10!!mol
!á!"#$ =!á!"#$!á!"#$
=2,05×10!!
20×10!!= 0,103mol/dm!
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PROCEDIMENTO PARA O TRAÇADO DA CURVA DE TITULAÇÃO:
Vtitulante adicionado (mL) pH Vtitulante adicionado (mL) pH
0 1,86 18 3,24
2 1,84 18,20 3,73
4 1,81 18,40 5,04
6 1,86 18,60 9,05
8 1,92 18,80 9,35
10 1,99 19 10,29
12 2,10 19,50 10,80
14 2,22 20 10,96
15 2,37 20,5 11,10
16 2,51 21 11,18
16,50 2,63 23 11,38
17,50 2,92 25 11,50
17,70 2,98
A análise da curva de titulação permite estimar o ponto de equivalência a cerca
de 17,50 mL. Como tal,
!!"#$ = !!"#$!!"#$ = 0,05×17,50×10!! = 8,75×10!!mol
Como 2á!"#$: 1!"#$,
21=
!á!"#$8,75×10!!
⇔ !á!"#$ = 1,75×10!!mol
!á!"#$ =!á!"#$!á!"#$
=1,75×10!!
20×10!!= 0,088mol/dm!
0
5
10
15
0 5 10 15 20 25
pH
Vtitulante adicionado (mL)
Curva de titulação
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DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Ambos os métodos permitiram a determinação da concentração de ácido, sendo
os valores encontrados valores próximos do valor esperado (a solução foi
preparada para ter uma concentração 0,10mol/dm! ), no entanto valores um
pouco dispares(0,103mol/dm! e 0,088mol/dm! ). Sendo a titulação usando um
indicador de mudança de cor uma técnica pouco fidedigna, por depender a
sensibilidade do operador, provavelmente o valor real da solução será o
determinado pelo segundo método. Ainda assim é de salientar que o volume
gasto para o ponto de equivalência foi estimado através do gráfico pelo que não
há grande sensibilidade na determinação deste valor.
A análise da curva de titulação permite confirmar a reacção entre um ácido forte
e uma base forte, quer pelos valores limite (pH 2 e pH 12) quer por o ponto de
equivalência ser sensivelmente a pH 7.
CONSIDERAÇÕES
1. Numa aula prévia, explicar o funcionamento de uma bureta e como se faz
a sua lavagem, permitindo aos alunos a exploração do instrumento
usando, por exemplo, água.
2. Fornecer aos alunos as instruções do medidor electrónico de pH.
Antecipadamente explicar-lhes o processo de calibração.
3. Poderá usar-se outro indicador desde que cubra a ganha de viragem
desta reacção.
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BIBLIOGRAFIA
Dantas, M. d., & Ramalho, M. D. (2009). Caderno de actividades laboratoriais, Jogo
de Partículas - Física e Química A - Química - Bloco 2 - 11.º/12.º ano. Lisboa: Texto
Editores, Lda.
Dantas, M. d., & Ramalho, M. D. (2009). Jogo de Partículas - Física e Química A -
Química - Bloco 2 - 11.º/12.º ano. Lisboa: Texto Editores, Lda.
Martins, I. P., & al., e. (2003). Programa de Física e Química A, 11º ou 12º anos.
Ministério da Educação.
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