Volumetria de Neutralização

Aula 2

Revisão

• Volumetria

• Volumetria ácido-base

• Curva de titulação

• Escolha do indicador

• Padronização

Definições – ácido-base

• É um método de análise baseado na reação entre os íons H3O+ e OH-

H3O+ + OH- ∏ 2H2O

kH2O = [H3O+] [OH-] = 1,0 × 10-14

[H3O+] = [OH-] = 1,0 × 10-7

Definições – ácido-base

pH = -log [H3O+]

pOH = - log [OH-]

pH + pOH = pKH2O = 14

Exercícios

1. Calcular a concentração das espécies H+ e OH-, bem como os valores de pH e pOH de uma solução 0,25 mol L-1 de HCl.

2. Calcular o pH e o pOH para uma solução preparada misturando-se 400 mL de água e 200 mL de NaOH 0,0500 mol L-1.

Exercícios

3. Calcular a concentração das espécies H+ e OH-, bem como os valores de pH e pOH de uma solução 5,00 × 10-8 mol L-1 de ácido clorídrico.

4. Qual a concentração de H+ da solução diluída preparada a partir da sequencia apresentada abaixo:

HCl 12 mol L-1

Alíquota de 25 mL

Balão volumétrico de 500 mL

Alíquota de 25 mL

Balão volumétrico de 250 mL

Solução diluída

Exercícios

5. Qual a concentração de H+ da solução concentrada preparada a partir da sequencia apresentada abaixo:

HCl 0,01 mol L-1

Alíquota de 25 mL

Balão volumétrico de 500 mL

Alíquota de 25 mL

Balão volumétrico de 250 mL

Solução Concentrada

Exercícios

6. Um volume de 7,5 mL da solução titulante NaOH 0,098 mol L-1 foi gasta para titular uma amostra de HCl. Qual a concentração de H+ e o pH desta amostra?

7. Observe a sequencia abaixo e calcule a concentração de H+ na amostra:

Agitação por 15 min em Banho

ultrasônico para desgaseificação

Alíquota de 25 mL

250 mL

Alíquota de 25 mL

NaOH 0,01 mol L-1

V. gasto = 6,25 mL

Titulação de ácidos fracos com bases fortes

• A partir da curva de titulação é possível saber como o pH da solução varia nas proximidades do ponto de equivalência e, consequentemente, decidir se a titulação é possível ou não.

Exemplo: ácido acético e NaOH

NaOH 0,1 mol L-1

50 mL HAc 0,1 mol L-1

Ka = 1,8 × 10-5

Ka = [H+] [Ac-] [Hac]

[H+] = √0,1×Ka

[H+] = 1,34 ×10-3 mol L-1

pH 2,87

Adição de NaOH

HAc + OH- ∏ H2O + Ac-

HAc ∏ H+ + Ac-

Ex.: Adição de 25 mL de NaOH 0,1 mol L-1

CHAc =

VaCa – VbCb

Va + Vb

CHAc = 3,33 × 10-2 mol L-1

Cac- = 3,33 × 10-2 mol L-1

[H+] = ka + CHAc

CAc-

[H+] = 1,8 × 10-5 mol L-1 = pH = 4,75

VNaOH (mL) Hac: Ka = 1,8 x 10-5

pH HA: 1,00 x 10-7

pH

0 2,9 4,0

25 4,8 7,0

45 5,7 8,0

49,95 7,8 9,7

50 8,7 9,9

50,05 9,7 10,0

55 11,7 11,7

75 12,3 12,3

Adição de NaOH

Fonte: Adaptado de Nivaldo Baccan et al.

Curva de Titulação ácidos fracos com base forte

Fonte: Nivaldo Baccan et al.

Curva de Titulação bases fracas com ácidos fortes

Ácidos polipróticos

• São ácidos que contêm mais de um átomo de hidrogênio substituível por molécula.

• Ácido carbônico Ka1 = 4,6×10-7; Ka2 = 5,6×10-11

• Ácido fosfórico Ka1 = 7,5×10-3; Ka2 = 6,2×10-5

Ácidos polipróticos

Ácido Ka1 Ka2 Ka1/Ka2

Maléico 1,5×10-2 2,6×10-7 5,8×104

Carbônico 4,6×10-7 5,6×10-11 8,2×103

Oxálico 5,6×10-2 5,2×10-5 1,1×103

Fosfórico 7,5×10-3 6,2×10-5 1,2×105

(a) Ácido Maléico (b) Ácido Oxálico (c) Ácido Carbônico

Desafio

• Como identificar e corrigir a acidez do solo, utilizando somente métodos volumétricos de análise?