Praparação e padronização de soluções

Praparação e padronização de soluções

(Parte 2 de 3)

- Indicador fenolftaleína.

b) Procedimento

Para realizar este experimento, foram necessárias três etapas.

Na primeira etapa, forma preparadas as soluções de HCl e NaOH, ambas com concentração de 0,1 mol/L. Para isso, primeiramente foram calculadas as quantidades necessárias de solvente para se preparar 250 ml de solução, e após, estas quantidade forma medidas na balança semi-analítica, utilizando-se o béquer, no caso do NaOH, que era sólido, e utilizando-se uma pipeta graduada, no caso do HCl concentrado, que era líquido. Depois, o NaOH contido no béquer foi diluído em uma pequena quantidade de água, agitando-se com o bastão de vidro, e a solução foi transferida para o balão volumétrico, completando-se com água até o volume de 250 ml e agitando-se bem a solução. Como jamais pode-se adicionar água em um ácido, pela grande liberação de calor que pode ocorrer, o procedimento para a preparação da solução de HCl foi um pouco diferente, adicionando-se primeiramente uma pequena quantidade de água no balão volumétrico, e, após, transferindo-se o volume de ácido concentrado medido na pipeta para o balão. Feito isso, completou-se o volume da solução com água, até atingir o volume de 250 ml, e agitou-se bem o balão.

Na segunda etapa, a solução de HCl preparada anteriormente foi padronizada, utilizando-se como titulado uma solução de Na2CO3. Primeiramente, foi escolhida uma alíquota de 20 ml da solução de HCl 0,1 mol/L para ser o titulante. Então, foi calculada a quantidade de mols presentes nestes 20 ml de solução de HCl, assim como a massa de Na2CO3 necessária para se preparar 50 ml de uma solução com o número de mols suficientes para neutralizar o número de mols de HCl presentes nos 20 ml da solução ácida. Após o preparo da solução de Na2CO3, a solução de HCl (20 ml) foi transferida para a bureta, com o auxílio de um funil de vidro, até completar o volume da bureta, tomando cuidado para que não houvesse bolhas de ar no interior do líquido. Então, adicionou-se algumas gotas do indicador alaranjado de metila à solução de Na2CO3, e escoou-se, devagar, a solução ácida para o erlenmeyer contendo a solução básica, sempre agitando o erlenmeyer, até que o indicador atingisse seu ponto de viragem, o que indica que a solução foi totalmente titulada. Este processo foi realizado três vezes.

Na terceira etapa, foi utilizado o mesmo procedimento usado na etapa anterior, porém, para padronizar a solução de NaOH que havia sido preparada anteriormente. Para a solução de NaOH, o titulado utilizado foi o ácido oxálico, H2C2O4. Neste caso, também foi escolhida uma alíquota de 20 ml de solução de NaOH, e calculou-se o número de mols presentes nesta alíquota e a massa de ácido oxálico necessária para se obter o número de mols necessários para se neutralizar o números de mols presente na alíquota da base. Pesou-se a massa do ácido oxálico necessária, utilizando-se um béquer e a balança semi-analítica, e preparou-se 50 ml de solução de H2C2O4. Após o preparo da solução ácida, transferiu-se a solução de NaOH para a bureta, até completar o seu volume total, e escoou-se lentamente o conteúdo da bureta para o erlenmeyer contendo a solução de ácido oxálico, à qual foram adicionadas algumas gotas de fenolftaleína, até que o indicador atingisse o ponto de viragem, o que indica que a solução foi totalmente titulada. Este proceso também foi realizado três vezes.

Resultados e Discussão

Para calcular a quantidade de soluto necessária para a preparação das soluções de NaOH e de HCl, os cálculos foram os seguintes:

  • Calcular o número de mols necessários para o preparo de 250 ml (0,25L) de solução a 0,1 mol/L:

1L - 0,1 mol

0,25L - x

x = 0,025 mol

  • Calcular a massa de NaOH correspondente a 0,025 mol, sabendo que sua massa molar é 40 g/mol:

1 mol - 40g

0,025 mol - x

x = 40 . 0,025

x = 1g

  • Calcular a massa de HCl correspondente a 0,025 mol, sabendo que a sua massa molar é 36,5 g/mol:

1 mol - 36,5g

0,025 mol - x

x = 36,5 . 0,025 mol

x = 0,9125g

  • Calcular a massa de solução de HCl necessária, visto que a concentração de HCl é 37%:

37g HCl - 100g solução

0,9125g HCl - x

37 x = 100 . 0,9125

37 x = 9,125

x = 9,125 / 37

x = 2,47g

  • Calcular o volume de solução de HCl necessária, sendo que a densidade da solução é 1,19 g/ml:

1 ml - 1,19 g

x - 2,47g

1,19 x = 2,47

x = 2,47 / 1,19

x = 2,07 ml

Assim, foi necessário 1g de NaOH sólido para preparar uma solução com concentração de 0,1 mol/L, e 2,07 ml de solução concentrada de HCl para preparar uma solução de mesma concentração, 0,1 mol/L.

Para a padronização da solução de HCl, os cálculos se baseiam na reação de neutralização entre o HCl e o Na2CO3:

2HCl + Na2CO3  2NaCl + H2O + CO2

Pela reação, pode-se observar que a partir de 2 mols de HCl, é possível neutralizar 1 mol de Na2CO3. Assim, foi preciso calcular:

  • O número de mols presentes em 20 ml (0,02L) da solução de HCl a 0,1 mol/L:

1L - 0,1 mol

0,02L - x

X = 0,002 mol

  • O número de mols de Na2CO3 necessários para neutralizar o HCl:

2 mols HCl - 1 mol Na2CO3

0,002 mol HCl - x

2x = 0,002

x = 0,002 / 2

x = 0,001 mol

  • A massa de Na2CO3 equivalente a 0,001 mol, sendo que sua massa molar é 106 g/mol:

1 mol - 106g

0,001 mol - x

x = 106 . 0,001

x = 0,106g

Assim, foram necessários 0,106g de Na2CO3 para preparar a solução capaz de neutralizar 20 ml da solução de HCl 0,1 mol/L.

Porém, os resultados obtidos experimentalmente na padronização foram:

Tabela 1 – Resultados da padronização do HCl

Amostra

Volume de solução HCl titulante necessário para neutralizar

1

21,1 ml

2

21 ml

3

19 ml

Calculando-se o fator de correção para cada volume, tem-se:

- Amostra 1:

Fc = 20ml / 21,1ml

Fc = 0,95

21,1 ml . 0,95 = 20,045 ml

- Amostra 2:

Fc = 20ml / 21ml

Fc = 0,95

21 ml . 0,95 = 19,95 ml

- Amostra 3:

Fc = 20ml / 19ml

Fc = 1,05

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