MINISTRIO DA EDUCAO UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDERAL DO PARAN - UTFPR DEPARTAMENTO ACADMICO DE QUMICA E BIOLOGIA

TECNLOGO EM PROCESSOS AMBIENTAIS

Qumica Analtica

Prtica no 11 Anlise Volumtrica

Titulao Potenciomtrica Curvas de pH

MATERIAIS E REAGENTES - suporte - garra - 1 copo de bquer de 50m - 1 copo de bquer de 250m - pipeta volumtrica de 20m - bureta de 50m - pipeta de 5m - funil

- Potencimetro - papel absorvente - frasco lavador - tampo de pH 4,01 - tampo de pH 7,1 - soluo de NaOH (4g/L) - soluo padro de HNO3

INTRODUO: A titulao potenciomtrica consiste em acompanhar os vrios estgios e determinar o ponto final de um processo de titulao por intermdio da medida do pH. Neste mtodo, o ponto de equivalncia ser revelado por uma abrupta modificao do pH. Para a medida do pH, necessrio um potencimetro que fornece diretamente os valores variveis do pH medida que a titulao avana. A deteco do ponto final da titulao pode ser feita com maior facilidade pelo exame da curva de titulao (grfico da variao do pH em funo do volume de titulante adicionado), que em geral uma curva segnide conforme est ilustrado na Figura 1. O segmento central da curva onde se localiza o ponto final; na realidade o ponto final est no ponto de inflexo da curva. Pode-se obter um valor aproximado do ponto final localizando-se o meio caminho do segmento ascendente da curva, quando a mesma, tiver muito evidente este segmento. Em geral, necessrio adotar um tratamento geomtrico para fixar, com exatido, o ponto final. Para isto, pode ser adotado o mtodo das tangentes paralelas. A exatido dos resultados deste mtodo depender da habilidade com que o grfico da curva de titulao for desenhada a partir das observaes experimentais. Por isso usualmente prefervel empregar mtodos

analticos para localizar o ponto final. Nestes mtodos se determina a curva da primeira derivada ( pH/V vs V ) ou da segunda derivada ( 2pH/V2 vs V). A curva da primeira derivada tem um mximo no ponto de inflexo da curva de titulao, isto , no ponto final. A curva da segunda derivada ( 2pH/V2) nula no ponto em que a curva de pH/V for mxima. Este procedimento ilustrado nos grficos a seguir:

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Dados de uma titulao potenciomtrica de soluo de HAc por soluo de NaOH 0,10mol/ .

V (m ) pH) V (m ) pH/V V (m ) 2pH/V2 0 2.55 5 3.92 2.5 0.274

10 4.4 7.5 0.096 5 -0.0356 15 4.85 12.5 0.09 10 -0.0012 17 5.09 16 0.12 14.25 0.0086 19 5.47 18 0.19 17 0.035 20 5.71 19.5 0.24 18.75 0.0033

20.4 5.91 20.2 0.5 19.85 0.3714 20.8 6.22 20.6 0.775 20.4 0.6875 21.2 6.73 21 1.275 20.8 1.25 21.6 9.1 21.4 5.925 21.2 11.625 22 9.89 21.8 1.975 21.6 -9.875

22.4 10.49 22.2 1.5 22 -1.1875 22.8 10.96 22.6 1.175 22.4 -0.8125 23.2 11.3 23 0.85 22.8 -0.8125 23.6 11.5 23.4 0.5 23.2 -0.875 24 11.64 23.8 0.35 23.6 -0.375 25 11.96 24.5 0.32 24.15 -0.0428 27 12.16 26 0.1 25.25 -0.1467 29 12.32 28 0.08 27 -0.01

Grficos obtidos a partir dos dados da tabela

0 5 10 15 20 25 300

2

4

6

8

10

12

14

pH

V / ml

0 5 10 15 20 25 30

0

1

2

3

4

5

6

pH/

V

V / ml

5 10 15 20 25 30

-10

-5

0

5

10

15

2 pH

/ V 2

V / ml

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OBJETIVO: Determinar o grau de pureza do NaOH em uma soluo de soda castica, atravs da titulao potenciomtrica com HNO3 fatorado.

METODOLOGIA:

1) Calibrao do potenciometro a) Calibrar o potencimetro, conforme a tcnica das aulas anteriores, com o padro 7,1 e depois o

padro 4,01.

2) Titulao potenciomtrica do NaOH a) Pipetar 20m da amostra de NaOH 4,0 g/L em um copo de Bquer de 50m . b) Com cuidado, introduzir o eletrodo do potencimetro, j calibrado e determinar o pH. c) Montar uma tabela de pH versus Volume de HNO3 adicionado. d) Com a bureta, adicionar 2m de HNO3 na soluo de NaOH e verificar o pH da soluo de NaOH e

anotar na tabela.

e) Repetir a operao do item "e" de 2m em 2m de HNO3 at mais ou menos 8,0 m alm (mais umas 4 adices) da variao brusca do pH, que indica que houve a neutralizao.

f) Lavar todo o sistema. g) Repetir a operao do item "b". h) Adicionar o HNO3 e fazer a "medio" do pH, mas agora, de 0,2m em 0,2m a partir de um volume

prximo ao volume da mudana brusca de pH observada no item "f"; at a mudana brusca do pH.

i) Construir os grficos de pH vs Volume de HNO3 adicionado (V), da primeira derivada (pH/V vs V) e/ou da segunda derivada (2pH/V2 vs V).

j) Analisando as curvas do item i indique o volume preciso de HNO3 gasto na neutralizao, o pH de neutralizao e a concentrao do NaOH e o grau de pureza do mesmo.

k) Consulte a tabela de indicadores cido-base e indique 3 ou 4 indicadores que poderiam ser usados nesta experincia.

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INDICADORES CIDO-BSICOS

INDICADOR COLORAO ZONA DE SOLVENTE g/100mL Sol. cida Sol. Bsica TRANSIO Azul de Timol (A) vermelho Amarelo 1,2 - 2,8 gua (*) 0,1 Tropeolina OO (B) vermelho Amarelo 1,3 - 3,2 gua 1,0 2,4-Dinitrofenol (A) incolor Amarelo 2,4 - 4,0 etanol 50% 0,1 Amarelo de metila (B) vermelho Amarelo 2,9 - 4,0 etanol 90% 0,1 Alaranjado de metila (B) vermelho Amarelo 3,1 - 4,4 gua 0,1 Azul de bromofenol (A) amarelo azul-violeta 3,0 - 4,6 gua (*) 0,1 Alizarinossulfonato de sdio amarelo Violeta 3,7 - 5,2 gua 0,1 Vermelho de -naftila (B) vermelho Amarelo 3,7 - 5,0 etanol 50% 0,1 -Etoxicrisoldina (B) vermelho Amarelo 3,5 - 5,5 etanol 90% 0,1 Verde de bromocresol (A) amarelo Azul 4,0 - 5,6 gua (*) 0,1 Vermelho de metila (A) vermelho Amarelo 4,0 - 6,2 gua (*) 0,1 Prpura de bromocresol (A) amarelo Prpura 5,2 - 6,8 gua (*) 0,1 Vermelho de clorofenol (A) amarelo Vermelho 5,4 - 6,8 gua (*) 0,1 Azul de bromotimol (A) amarelo Azul 6,0 - 7,6 gua (*) 0,1 -Nitrofenol (A) incolor Amarelo 5,0 - 7,0 gua 0,1 Azolitmina vermelho Azul 5,0 - 8,0 gua 0,5 Vermelho de fenol (A) amarelo Vermelho 6,4 - 8,0 gua (*) 0,1 Vermelho neutro (B) vermelho Amarelo 6,8 - 8,0 etanol 70% 0,1 cido roslico (A) amarelo Vermelho 6,8 - 8,0 etanol 90% 0,1 Vermelho de cresol (A) amarelo Vermelho 7,2 - 8,8 gua (*) 0,1 -naftolftalena (A) rseo Verde 7,3 - 8,7 etanol 70% 0,1 Tropeolina OOO (B) amarelo rseo-vermelho 7,6 - 8,9 gua 0,1 Azul de Timol (A) amarelo Azul 8,0 - 9,6 gua (*) 0,1 Fenolftalena (A) incolor Vermelho 8,0 - 10,0 etanol 70% 0,1 -Naftolbenzena (A) amarelo Azul 9,0 - 11,0 etanol 90% 0,1 Timolftalena (A) incolor Azul 9,4 - 10,6 etanol 90% 0,1 Azul do Nilo azul Vermelho 10,1 - 11,1 gua 0,1 Amarelo de Alizarina (A) amarelo Lils 10,0 - 12,0 gua 0,1 Amarelo de Salicil (A) amarelo Alaranjado-marrom 10,0 - 12,0 etanol 90% 0,1 Diazovioleta amarelo Violeta 10,1 - 12,0 gua 0,1 Tropeolina O (B) amarelo Alaranjado-marrom 11,0 - 13,0 gua 0,1 Nitramina (B) incolor Alaranjado-marron 11,0 - 13,0 etanol 70% 0,1 Azul de Porier azul Violeta-vermelho 11,0 - 13,0 gua 0,1 cido Trinitrobenzico incolor Alaranj.-vermelho 12,0 - 13,4 gua 0,1

A: indicador cido; B: indicador bsico; (*) solvel em gua em presena de hidrxido de sdio.