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Professora: Joanna de PaoliProfessora: Joanna de Paoli
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
• Quando ocorre uma reação é preciso encontrar a proporção estequiométrica de cada substância que reage e que é produzida, e assim, calcular as concentrações.
Misturas com reaçãoMisturas com reação
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
• Para determinar a acidez ou basicidade dos materiais como o leite.
• O leite fresco apresenta acidez devido à presença de caseína, fosfatos, albumina, dióxido de carbono e citratos.
Para que serve?Para que serve?
Se esta acidez for muita elevada, o leite é impróprio para consumo, pois ela indica alta atividade microbiana.
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
O que é uma titulação?O que é uma titulação?
A titulação é uma operação analítica utilizada em análise volumétrica com o objetivo de determinar a concentração de soluções.
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
• A adição de um ácido a uma base (ou vice-versa) leva a uma variação de pH.
• Uma reação de ácido-base, neutralização, embora algumas vezes não se obtenha uma solução neutra.
ácido + base sal + água
Em uma Titulação ácido-baseEm uma Titulação ácido-base
Exemplo:
HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) +
H2O(l)
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Titulação consiste na adição de uma solução de concentração rigorosamente conhecida.
Como se executa uma titulação?Como se executa uma titulação?
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Titulado é...Titulado é...
... uma solução de concentração
desconhecida, mas de volume
rigorosamente medido que se
coloca dentro de um Erlenmeyer.
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Titulante é ...Titulante é ...
... uma solução de concentração
rigorosamente conhecida que se
coloca dentro da bureta.
------
------
------
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
... a altura da titulação em que a relação entre o
número de mols do titulante adicionadas e o
número de mols do titulado é a prevista pela
estequiometria da reação:
nácido = nbase
Ponto de equivalência é...Ponto de equivalência é...
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
De forma geral:1° Montar a equação química balanceada.2° Estabelecer a proporção.3° Calcular a quantidade de matéria de cada
reagente.4° Calcular as concentrações em quantidade de
matéria.
Para os cálculos!Para os cálculos!
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Para ácidos e bases monopróticos pode escrever-se simplesmente.
nácido= nbase
nH+(ácido) = nHO
-(base)
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• Podem ocorre duas situações:a)Os dois solutos estão em quantidade exatas para
reagir (proporção estequiométrica).b)Os dois solutos não estão em quantidades exatas,
restará excesso de um deles.
Mistura de duas soluções de solutos Mistura de duas soluções de solutos diferentes que reagem entre sidiferentes que reagem entre si
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
• Considere uma solução de 0,3 L de HCl 0,4 mol/L reagindo com 0,2 L de NaOH 0,6 mol/L.
Reação:
n HCl = C.V =n NaOH = C.V =
Situação ASituação A
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• Considere uma solução de 0,3 L de HCl 0,4 mol/L reagindo com 0,2 L de NaOH 0,6 mol/L.
Reação: 1HCl + 1NaOH 1NaCl + 1H2O
n HCl = M.V = 0,4mol/L . 0,3L = 0,12mol HCln NaOH = M.V = 0,6mol/L . 0,2L = 0,12mol NaOH
Como:1mol HCl 1mol NaOH
0,12mol HCl 0,12mol NaOH
Resolução: Situação AResolução: Situação A
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
ETAPAS n ÁCIDO n BASE n SAL n ÁGUA
INÍCIO 0,12 0,12 - -
REAGIU / FORMOU
0,12 0,12 0,12 0,12
FINAL - - 0,12 0,12
Situação ASituação A
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
• Considere uma solução de 0,3 L de HCl 0,4 mol/L reagindo com 0,2 L de NaOH 0,8 mol/L.
Reação:
n HCl = M.V =n NaOH = M.V =
Situação BSituação B
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
• Considere uma solução de 0,3 L de HCl 0,4 mol/L reagindo com 0,2 L de NaOH 0,8 mol/L.
Reação: 1HCl + 1NaOH 1NaCl + 1H2O
n HCl = M.V = 0,4mol/L . 0,3L = 0,12mol HCln NaOH = M.V = 0,8mol/L . 0,2L = 0,16mol NaOH
Como:1mol HCl 1mol NaOH
0,12mol HCl 0,12mol NaOH (restarão 0,04mol NaOH)
Resolução: Situação BResolução: Situação B
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Situação BSituação B
ETAPAS n ÁCIDO n BASE n SAL n ÁGUA
INÍCIO 0,12 0,12 - -
REAGIU / FORMOU
0,12 0,12 0,12 0,12
FINAL - 0,04 0,12 0,12
Aí é fácil!Aí é fácil!
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Exercício 1Exercício 1
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Resolução: Exercício 1Resolução: Exercício 1Reação: 1HCl + 1NaOH 1NaCl + 1H2O
Método 1n NaOH = M.V = 0,1mol/L . 0,04L = 0,04mol NaOH
Como:1mol HCl 1mol NaOH
0,04mol HCl 0,04mol NaOH
M HCl = n/V = 0,04mol / 0,02L = 0,12mol/L HCl
Método 2Ma . Va = Mb . Vb
Ma . 0,02L = 0,1mol/L . 0,04L Ma = 0,12mol/L HCl
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Qual é a concentração molar de uma solução de NaOH, sabendo que 50 mL dessa solução reagem completamente com 15 mL de HCl 2 mol/L.
Exercício 2Exercício 2
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Resolução: Exercício 2Resolução: Exercício 2Reação: 1HCl + 1NaOH 1NaCl + 1H2O
Método 1n HCl = M.V = 2mol/L . 0,015L = 0,03mol HCl
Como:1mol HCl 1mol NaOH
0,03mol HCl 0,03mol NaOH
M NaOH = n/V = 0,03mol / 0,05L = 0,6mol/L NaOH
Método 2Ma . Va = Mb . Vb
2mol/L . 0,015L = Mb . 0,05L Mb = 0,6mol/L NaOH
Aí complica!Aí complica!
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Com o objetivo de determinar a concentração molar de uma solução aquosa de NaOH, um analista químico procedeu a titulação de 80mL dessa solução com solução aquosa de H2SO4 0,20 mol/L, consumindo na equivalência, 30 mL do titulante. A concentração molar solução analisada, é?
Exercício 3Exercício 3
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Resolução: Exercício 3Resolução: Exercício 3Reação: 1H2SO4 + 2NaOH 1Na2SO4 + 2H2O
Método 1n H2SO4 = M.V = 0,2mol/L . 0,03L = 0,006mol H2SO4
Como:1mol H2SO4 2mol NaOH
0,006mol H2SO4 0,012mol NaOH
M NaOH = n/V = 0,012mol / 0,08L = 0,15mol/L NaOH
Método 2x . Ma . Va = y . Mb . Vb
2 . 0,2mol/L . 0,03L = 1 . Mb . 0,08L Mb = 0,15mol/L NaOH
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Um controle rápido sobre a condição de utilização de uma bateria de automóvel é retirar uma alíquota de 1 mL dessa solução de ácido sulfúrico que é colocada em erlenmeyer com indicador e titulada com solução aquosa de NaOH 1 mol/L. Supondo que nessa titulação o volume de titulante gasto fosse de 40 mL, a concentração molar da solução ácida da bateria testada, seria igual a?
Exercício 4Exercício 4
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Resolução: Exercício 4Resolução: Exercício 4Reação: 1H2SO4 + 2NaOH 1Na2SO4 + 2H2O
Método 1n NaOH = M.V = 1mol/L . 0,04L = 0,04mol NaOH
Como:1mol H2SO4 2mol NaOH
0,02mol H2SO4 0,04mol NaOH
M H2SO4 = n/V = 0,02mol / 0,001L = 20mol/L H2SO4
Método 2x . Ma . Va = y . Mb . Vb
2 . Ma . 0,001L = 1 . 1mol/L . 0,04L Ma = 20mol/L H2SO4
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Sabendo que 25 g de NaOH impuro são dissolvidos em água suficiente para 500 mL de solução. Uma alíquota de 50 mL dessa solução gasta na titulação, 25 mL de ácido sulfúrico 1 mol/L. Qual a porcentagem de pureza de NaOH?*Dica:1° Dissolveu-se a amostra2° Retirou-se a aliquota3° Neutralização
Para os cálculos retrocedemos!
Exercício 5Exercício 5
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Resolução: Exercício 5Resolução: Exercício 5Reação: 1H2SO4 + 2NaOH 1Na2SO4 + 2H2O
Método 1n H2SO4 = M.V = 1mol/L . 0,025L = 0,025mol H2SO4
Como:1mol H2SO4 2mol NaOH
0,025mol H2SO4 0,05mol NaOH
M NaOH = n/V = 0,05mol / 0,05L = 1mol/L NaOH
Método 2x . Ma . Va = y . Mb . Vb
2 . 1mol/L . 0,025L = 1 . Mb . 0,05L Mb = 1mol/L NaOH
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Resolução: Exercício 5Resolução: Exercício 5Como:
M NaOH = n/V = 0,05mol / 0,05L = 1mol/L NaOH
Então:m1 = Mb . V . MM = 1mol/L . 0,5L . 40g/mol= 20g NaOH
25g 100%20g 80%
Pureza
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Como se detecta o ponto de Como se detecta o ponto de equivalência?equivalência?Existem dois métodos:
Potenciométrico Colorimétrico
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Método PotenciométricoMétodo Potenciométrico
Durante a titulação introduz-se um eléctrodo de pH no titulado, o que permite medir o pH ao longo da titulação e traçar a curva de titulação.
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... a representação do pH do titulado à medida que se adiciona o
titulante.
Curva de titulação é ...Curva de titulação é ...
zona de variação brusca de pH
pH inicial
Ponto de equivalência
Volume de titulante gasto até ao ponto de equivalência
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Titulação Titulação Ácido forte-base forteÁcido forte-base forte
O ponto de
equivalência ocorre
quando o pH = 7
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
O ponto de
equivalência ocorre
quando o pH > 7
Titulação Titulação Ácido fraco-base forteÁcido fraco-base forte
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
O ponto de
equivalência ocorre
quando o pH < 7
Titulação Titulação Ácido forte-base fracaÁcido forte-base fraca
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T itu la n teÁcido
T itu la doBase
> 7
T itu la n teBase
T itu la doÁcido
< 7
p H in ic ia l
Identificação do titulante/titulado
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Método ColorimétricoMétodo Colorimétrico
Adiciona-se ao titulado um indicador ácido-base que muda de cor quando se atinge o ponto de equivalência.
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Um indicador ácido-base é...Um indicador ácido-base é...
... uma substância (ácido ou base fraco) que têm a
particularidade de apresentar cores diferentes na forma
ácida e na forma básica:
Hind Ind - + H+
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Num meio ácido...Num meio ácido...
... o equilíbrio desloca-se para
a esquerda e a solução
apresenta a cor 1 (da espécie
Hind).
Hind Ind- + H+
Cor 1 Cor 2
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Num meio alcalino...Num meio alcalino...
... o equilíbrio desloca-se para
a direita e a solução apresenta
a cor 2.
Hind Ind- + H+
Cor 1 Cor 2
Existe uma gama de valores de pH nos quais
nenhuma das formas do indicador predomina e a
cor não é bem definida
Zona de viragem de cor do indicador
Joanna de Joanna de PaoliPaoli
Apenas os fortes Apenas os fortes entendem!entendem!