Determinação da constante de ionização do ácido benzóico em água e numa mistura água/etanol

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1 Determinação da constante de ionização do ácido benzóico em água e numa mistura água/etanol Trabalho prático 4 Henrique Silva Fernandes João Manuel Rodrigues Ricardo Jorge Almeida 27 de Abril de 2013

2 Objectivo Laboratório de Química Física Biológica Pretende-se, com este trabalho, determinar os valores das constantes de ionização do ácido benzóico em água e numa mistura de água/etanol (50% em volume), utilizando medições de ph. Dados Tabela 1 - Valores referentes à concentração da solução aquosa de HCl e às massas medidas para a preparação das soluções de ácido benzóico em água e em água/etanol. HCl / mol dm -3 (1) m ác. Benzóico 1 / g m (2) ác. Benzóico 2 / g M ác. benzóico / g mol -1 0,1052 0,1219 0, ,12 (1) - Massa de ácido benzóico dissolvida em água. (2) Massa de ácido benzóico dissolvida em água/etanol. Resultados experimentais Titulação volumétrica de uma solução aquosa de KOH Procedeu-se à titulação volumétrica de uma solução aquosa de KOH com uma solução aquosa padrão de HCl. Os resultados obtidos encontram-se organizados na Tabela 2. Tabela 2 Resultados correspondentes à titulação volumétrica da solução aquosa de KOH com solução padrão de HCl. V HCl / cm 3 V eq.(1) / cm 3 V eq. (2) / cm 3 V eq. (médio) / cm 3 10,00 ± 0,03 20,94 ± 0,04 21,09 ± 0,04 21,02 ± 0,04 Titulação potenciométrica das soluções de ácido benzóico Procedeu-se à titulação potenciométrica de 100,0 cm 3 de uma solução aquosa de ácido benzóico com uma solução aquosa de KOH de concentração 0,05006 mol.dm -3. Os resultados encontram-se organizados na Tabela 3. Henrique Fernandes, João Rodrigues e Ricardo Almeida 2

3 Tabela 3 Valores referentes à titulação potenciométrica da solução aquosa de ácido benzóico com uma solução aquosa de KOH. ph V ad. KOH / cm 3 3,19 0,00 3,28 0,30 3,38 0,61 3,46 0,88 3,56 1,19 3,66 1,48 3,75 1,80 3,84 2,11 3,91 2,38 3,99 2,68 4,08 3,02 4,16 3,31 ph V ad. KOH / cm 3 4,23 3,60 4,32 3,88 4,41 4,20 4,51 4,50 4,61 4,78 4,72 5,10 4,87 5,40 5,06 5,70 5,36 6,01 5,86 6,29 6,61 6,48 9,26 6,60 ph V ad. KOH / cm 3 9,76 6,69 10,26 6,93 10,46 7,11 10,67 7,38 10,86 7,73 10,97 8,01 11,07 8,32 11,14 8,58 11,21 8,91 11,29 9,40 11,35 9,82 11,42 10,31 Posteriormente repetiu-se o procedimento com 100,0 cm 3 de uma solução de ácido benzóico em água/etanol (50% em volume). Os resultados experimentais obtidos para a titulação potenciométrica em causa encontramse organizados na tabela 4. Tabela 4 Valores referentes à titulação potenciométrica da solução de ácido benzóico em água/etanol, com uma solução aquosa de KOH. ph V ad. KOH / cm 3 4,21 0,00 4,65 0,30 4,88 0,58 5,08 0,90 5,19 1,16 5,30 1,41 5,41 1,72 5,48 1,99 5,57 2,30 5,63 2,57 5,71 2,87 5,79 3,20 5,87 3,51 5,94 3,78 6,02 4,11 6,10 4,41 6,19 4,75 6,26 4,98 6,37 5,30 6,50 5,59 6,65 5,89 6,75 6,08 6,95 6,28 7,23 6,48 7,67 6,68 8,23 6,79 10,60 6,88 11,10 6,98 11,44 7,10 11,59 7,21 11,78 7,42 11,90 7,62 12,00 7,78 12,11 8,09 12,20 8,38 12,28 8,69 12,33 8,98 12,42 9,44 12,48 9,91 12,53 10,40 12,58 10,90 12,62 11,42 Henrique Fernandes, João Rodrigues e Ricardo Almeida 3

4 Tratamento de resultados Laboratório de Química Física Biológica Titulação volumétrica de uma solução aquosa de KOH Atendendo à concentração rigorosa da solução padrão de HCl apresentada na tabela 1 e aos volumes de titulante e de titulado registados na tabela 2, calculou-se a concentração rigorosa da solução aquosa de KOH: n!"# = n!"# KOH = HCl V!"# V!".!é!"# = 0,05006 mol dm!! Não foi possível calcular o erro associado à concentração da solução de KOH visto que não nos é fornecida a incerteza da concentração da solução padrão de HCl. Titulação potenciométrica das soluções de ácido benzóico Calculou-se as concentrações das soluções de ácido benzóico, utilizando os valores descritos na tabela 1. Preparou-se 200,0 cm 3 de cada uma das soluções. C! H! COOH =!!!!!!""#!!!!!!""#!!"#$çã! (1) Tabela 5 Concentrações das soluções de ácido benzóico preparadas em água e numa mistura de água/etanol, atendendo à equação (1): C 6 H 5 COOH água / mol dm -3 C 6 H 5 COOH água/etanol / mol dm -3 4,991 10!! 5,216 10!! Calculou-se o erro associado a cada uma das soluções preparadas: Tabela 6 Valores das incertezas da balança analítica, dos balões volumétricos e do medidor de ph. ε balança ε balão volumétrico ε medidor ph 0,0001 g 0,1 cm 3 0,01 ε!!!!!""# = C! H! COOH ε!"#"$ç! m!!!!!""#! + ε!"#ã!!"#. V!"#$çã!! Henrique Fernandes, João Rodrigues e Ricardo Almeida 4

5 Tabela 7 Concentrações das soluções de ácido benzóico e respectivos erros associados. C 6 H 5 COOH água / mol dm -3 C 6 H 5 COOH água/etanol / mol dm -3 4,991x10-3 ± 5x10-6 5,216x10-3 ± 5x ,00 10,00 9,00 ph 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 V KOH /ml Figura 1 Representação gráfica da titulação potenciométrica da solução aquosa de ácido benzóico com uma solução aquosa de KOH de concentração 0,05006 mol dm ,00 12,00 11,00 10,00 ph 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 VKOH/mL Figura 2 Representação gráfica da titulação potenciométrica da solução de ácido benzóico em água/etanol com uma solução aquosa de KOH de concentração 0,05006 mol/dm 3. Henrique Fernandes, João Rodrigues e Ricardo Almeida 5

6 13,00 12,00 11,00 10,00 9,00 ph 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 V KOH / ml titulação da solução de ácido benzóico em água/etanol titulação da solução aquosa de ácido benzóico Figura 3 Representação gráfica da titulação potenciométrica das duas soluções de ácido benzóico com uma solução aquosa de KOH de concentração 0,05006 mol dm -3, cujos resultados foram apresentados previamente nas figuras 1 e 2. Cálculo da constante de ionização do ácido benzóico em solução aquosa (condições reais) É sabido que, para uma ácido não muito forte, como o ácido benzóico, a ionização não é completa, logo a reação de protólise será um equilíbrio em solução representado pela seguinte equação química: C! H! COOH (!") C! H! COO! (!") + H! (!") (2) Para esta equação a constante de ionização é dada pela seguinte expressão: K! =!!!!!!""!!!!!!!!!!""# (3) A actividade para uma espécie é dada pela seguinte expressão: a! = c! γ! (4) O coeficiente de actividade para as diferentes espécies (anião benzoato e ácido benzóico) é diferente. Visto que o benzoato se trata de um ião, o seu coeficiente de actividade é diferente de 1 (idealidade), já que existem em solução interacções electrostáticas consideráveis, mesmo a concentrações baixas. No caso do ácido benzóico, como este é uma espécie não carregada Henrique Fernandes, João Rodrigues e Ricardo Almeida 6

7 Laboratório de Química Física Biológica e encontra-se em baixas concentrações (solução bastante diluída), é possível considerar o seu coeficiente de actividade igual à unidade, pois praticamente não interactua com outras partículas, logo a actividade do ácido benzóico é aproximadamente igual à sua concentração. Sendo assim, rearranjando as equações 3 e 4, temos que: 𝐾! = 𝛾!!!!!""! C H COO C6H5COOH 𝑎𝐻+ (5) 6 5 Aplicando logaritmo à equação (5): 𝑝𝐻 = 𝑝𝐾! + log!!!!!""!!!!!!""# + log 𝛾!!!!!""! (6) Aplicando a Lei Limite de Debye Hückel é possível calcular o coeficiente de actividade do Benzoato: log 𝛾! ± = 𝐴 𝑧! 𝐼 (7)! A força iónica é dada pela expressão 𝐼 =! 𝑐! 𝑧!!. Encontram-se em solução as espécies carregadas C6H5COO-, K+, OH- e H+, porém estas duas últimas espécies não influenciam a força iónica dada a sua baixa concentração na zona em que está a ser feito o tratamento de resultados, para valores compreendidos na zona tampão da solução. Assim: 2! + 𝐼 =! C6 H5 COO 𝐾 (+1) (8) Uma vez que C! H! COO! e K+ são equivalentes, então: 𝐼 = C6 H5 COO (9) Portanto, rearranjando as equações 6, 7 e 9: 𝑝𝐻 = 𝑝𝐾! + log!!!!!""!!!!!!""# 𝐴 C! H! COO! (10) Dado ser um ácido fraco, este ioniza-se parcialmente antes de se iniciar a titulação. A concentração de benzoato existente antes da titulação é igual à concentração de H+ da solução, que é obtida a partir do valor inicial de ph. A adição de KOH promove a desprotonação do ácido benzóico segundo a equação: C6H5COOH (aq) + KOH (aq) C6H5COO - (aq) + + K + H2O (l) (11) Assim, dado que o KOH é uma base forte, irá deslocar o equilíbrio da reacção, pelo que todo o KOH adicionado irá reagir com o ácido benzóico, originando benzoato. O número de moles de ácido benzóico que permanece Henrique Fernandes, João Rodrigues e Ricardo Almeida 7

8 em solução após a adição é igual à diferença entre o número inicial de moles de ácido benzóico e o número de moles de KOH adicionado. n C6 H 5 COO = n!"# + n C6 H 5 COO inicial = KOH V!"#!"#$!"#$%" + n C6 H 5 COO inicial (12) Tabela 8 valores inerentes à concentração da solução aquosa de ácido benzóico, da concentração da solução aquosa de KOH, e do volume inicial da solução, bem como ao valor de A da Lei limite de Debye-Hückel para água como solvente. C 6 H 5 COOH água / mol dm -3 KOH / mol.dm -3 V solução inicial / dm 3 A água /dm -3/2 mol 1/2. 4,991x10-3 0, ,0x10-3 0,5115 A partir do valor de ph da solução antes da titulação, registado na tabela 3, consegue-se obter a concentração inicial de benzoato para a solução aquosa. Os valores estão apresentados na tabela 9. Tabela 9 Valores referentes às concentrações de ácido benzóico e de benzoato presentes na solução antes de se efectuar a titulação. ph água inicial C 6 H 5 COO - água / mol dm -3 C 6 H 5 COOH água / mol dm -3 3,19 6,5x10-4 ± 2x10-5 4,35x10-3 ± 3x10-5 A partir dos dados apresentados nas tabelas 8 e 9, e da equação 12, calculase a concentração de ácido benzóico e de benzoato de potássio presentes na solução para cada ponto. Tabela 10 Valores referentes ao volume total da solução, ao volume de solução aquosa de KOH adicionada, ao número de moles de KOH adicionado, e às concentrações das formas ácida e básica do ácido benzóico (valores referentes aos valores de ph na zona tampão da solução). V solução /cm 3 ph V KOH adicionado n KOH x 10 4 / cm 3 /mol C 6 H 5 COOH x10 3 /mol dm -3 C 6 H 5 COO - x10 3 /mol dm ,1 3,84 2,11 1,06 3,22 1,67 102,4 3,91 2,38 1,19 3,08 1,79 102,7 3,99 2,68 1,34 2,93 1,94 103,0 4,08 3,02 1,51 2,75 2,09 103,3 4,16 3,31 1,66 2,60 2,23 103,6 4,23 3,60 1,80 2,45 2,36 103,9 4,32 3,88 1,94 2,31 2,49 104,2 4,41 4,20 2,10 2,15 2,64 Henrique Fernandes, João Rodrigues e Ricardo Almeida 8

9 4,50 4,40 4,30 ph = 1,54±0,03 log( C 6 H 5 COO - / C 6 H 5 COOH )-A( C 6 H 5 COO - ) 1/2 + 4,305±0,004 R² = 0, ,20 ph 4,10 4,00 3,90 3,80-0,350-0,250-0,150-0,050 0,050 0,150 log( C 6 H 5 COO - / C 6 H 5 COOH )-A( C 6 H 5 COO - ) 1/2 Figura 4 Representação gráfica do ph em função de log!!!!!""!!!!!!""# A C! H! COO! (x) dos valores apresentados na tabela 10. O valor de A para soluções cujo solvente é a água encontra-se registado na tabela 8. O valor de pk a corresponde ao ph para o qual a concentração de ácido benzóico e de benzoato são iguais, pelo que, na equação 10, o valor do pk a será igual ao valor da ordenada na origem. pk a = 4,305±0,004 Dado que não possuímos os valores de A para soluções cujo solvente é uma mistura água/etanol (50% em volume), apenas podemos aplicar a lei limite para o caso da solução aquosa de ácido benzóico. Cálculo da constante de ionização do ácido benzóico em solução aquosa em condições ideais No ponto final da titulação todo o ácido benzóico reagiu com o KOH, apresentando-se apenas sob a forma de benzoato. O ponto médio entre o início da titulação e o ponto final da titulação corresponderá ao ponto de equilíbrio da equação de ionização do ácido benzóico. Considerando a solução aquosa de ácido benzóico como ideal (dado que esta é muito diluída), podemos considerar que a actividade do benzoato é igual à sua concentração, pelo que γ!!!!!""! 1. Assim, a equação 6 poderá ser simplificada: ph = pk! + log!!!!!""!!!!!!""# (13) Henrique Fernandes, João Rodrigues e Ricardo Almeida 9

10 Método Expedito No ponto de equilíbrio da equação 2, a concentração de ácido benzóico é igual à concentração de benzoato, pelo que o logaritmo da razão da concentração das duas espécies será nulo, logo, nesse ponto: ph = pk! (14) Assim, para calcular o volume de solução de KOH correspondente ao equilíbrio calcula-se o número de moles necessárias a adicionar à solução para que as concentrações de ácido benzóico e de benzoato sejam iguais. Tendo em consideração as concentrações de ácido benzóico e de benzoato em solução antes da titulação (tabela 9), a concentração da solução de KOH e o volume das soluções de ácido benzóico (tabela 8) calcula-se o número de moles que foi adicionado no ponto de equilíbrio e, consequentemente, calcula-se o volume de solução de KOH adicionado no equilíbrio. V KOH = 3,70 cm 3 O equilíbrio da reacção de ionização do ácido benzóico dá-se no ponto médio da primeira metade do gráfico da figura 1. Através da correlação linear dos pontos correspondentes à zona tampão consegue-se calcular o pk a do ácido benzóico em água. Os valores experimentais correspondentes à zona tampão estão destacados na figura que se segue (figura 6). 11,00 10,00 9,00 ph 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 ph = 0,2841xV KOH + 3,2271 R² = 0,9974 3,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 V KOH /ml Figura 6 Representação gráfica do ph em função do volume adicionado de solução de KOH para os valores da zona tampão (a amarelo). Henrique Fernandes, João Rodrigues e Ricardo Almeida 10

11 Aplicando a equação da reta da figura 6, a equação 14 e o volume de solução de KOH adicionado calculado anteriormente, obtém-se o valor do pk a do ácido benzóico em água. Tabela 11 Valores correspondentes ao pk a e ao K a do ácido benzóico em solução aquosa, quer os valores obtidos experimentalmente, quer os valores da literatura [4]. pk a C6H5COOH K a C6H5COOH Obtido Literatura Erro Obtido Literatura Erro 4,28 4,20 1,9% 5,27x10-5 6,31x ,5% Comparando os valores do pk a com e sem a aplicação da correcção à idealidade, verifica-se que estes são muito semelhantes. Tabela 12 Valores referentes ao pk a com e sem correcção aplicando a lei limite de Debye Hückel, e respectivo desvio à idealidade. pk a C6H5COOH Ideal Real Desvio 4,28 4,305±0,004 0,6% Método Rigoroso O cálculo do pk a do ácido benzóico ideal pode ser determinado de forma mais rigorosa se se proceder ao traçado gráfico dos valores de ph em função do logaritmo da razão entre as concentrações de benzoato e ácido benzóico (Equação 13). Para isso, recorreu-se aos valores sumariados na tabela 10. 4,5 4,4 ph = (1,5209±0,003) log( C 6 H 5 COO - /C 6 H 5 COOH ) + (4,266±0,004) R² = 0, ,3 4,2 ph 4,1 4 3,9 3,8-0,30-0,25-0,20-0,15-0,10-0,05 0,00 0,05 0,10 Figura 7 Representação gráfica dos valores de ph em função do log!!!!!""!!!!!!""#. log( C 6 H 5 COO - /C 6 H 5 COOH ) Henrique Fernandes, João Rodrigues e Ricardo Almeida 11

12 O valor de pk a é obtido a partir da ordenada na origem da equação da reta traçada no gráfico da figura 7. O resultado obtido e comparação com o obtido pelo método expedito e literatura encontram-se sumariados na tabela 13. Tabela 13 Valor de pk a obtido e comparação com o valor obtido pelo método expedito e literatura. pk a C6H5COOH Obtido Método expedito Literatura Erro 1 4,266±0,004 4,28 4,20 1,6% 1 Erro relativo ao valor obtido por este método. Comparando o valor obtido por este método com o real (4,30), verifica-se que o desvio relativamente à idealidade aumenta, pois obtém-se um valor de pk a inferior comparativamente ao método expedito. Cálculo da constante de ionização do ácido benzóico em água/etanol (50% em volume) em condições ideais Método Expedito O mesmo pode ser aplicável para a solução de ácido benzóico em água/etanol (50% em volume). Considerando γ!!!!!""! 1, podemos aplicar a equação de Henderson-Hasselbach (equação 13). A partir do valor de ph da solução antes da titulação, registado na tabela 4, consegue-se obter a concentração inicial de benzoato presente em água/etanol. Os valores das concentrações de ácido benzóico e de benzoato estão apresentados na tabela 14. Tabela 14 Valores inerentes às concentrações de ácido benzóico e de benzoato presentes na solução antes de se efectuar a titulação. ph água/etanol inicial C 6 H 5 COOH água/etanol / mol dm -3 C 6 H 5 COO - água/etanol / mol dm -3 4,21 5,15x10-3 6,17x10-5 O ponto de equilíbrio da reacção de ionização do ácido benzóico corresponde ao ponto médio da primeira metade do gráfico da figura 2. Tendo em consideração as concentrações de ácido benzóico e de benzoato em solução antes da titulação (tabela 14), a concentração da solução de KOH e o volume das soluções de ácido benzóico (tabela 8) calcula-se o número de moles que foi adicionado no ponto de equilíbrio e, consequentemente, calcula-se o volume de solução de KOH adicionado no equilíbrio. V KOH = 5,09 cm 3 Henrique Fernandes, João Rodrigues e Ricardo Almeida 12

13 ph 13,00 12,00 11,00 10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 ph = 0,2571 V KOH + 4,9697 R² = 0,9997 4,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 V KOH /ml Figura 8 Representação gráfica da titulação da solução de ácido benzóico em água/etanol (50% em volume) com solução aquosa de KOH, com destaque dos pontos compreendidos na zona tampão do ácido benzóico (a amarelo). Através da equação da reta apresentada na figura 8, da equação 14 e do volume de solução de KOH correspondente ao ponto de equilíbrio da equação 2, obtém-se os valores do pk a e da constante de ionização do ácido benzóico em água/etanol: Tabela 15 Valores correspondentes ao pk a e ao K a do ácido benzóico em água/etanol (50% em volume). pka C6H5COOH K a C6H5COOH 6,28 5,27x10-7 Henrique Fernandes, João Rodrigues e Ricardo Almeida 13

14 Método Rigoroso O cálculo do pk a do ácido benzóico ideal pode ser determinado de forma mais rigorosa se se proceder ao traçado gráfico dos valores de ph em função do logaritmo da razão entre as concentrações de benzoato e ácido benzóico (Equação 13). Para isso, recorreu-se aos valores sumariados na tabela 16. Tabela 16 Valores referentes ao volume total da solução, ao volume de solução aquosa de KOH adicionada, ao número de moles de KOH adicionado, e às concentrações das formas ácida e básica do ácido benzóico (valores referentes aos valores de ph na zona tampão da solução). ph V adicionado KOH V solução /cm 3 n KOH x 10 4 /mol C 6 H 5 COOH x10 3 C 6 H 5 COO - x10 3 /mol dm -3 /mol dm -3 /cm 3 5,41 1,72 101,7 0,861 4,22 0,907 5,48 1,99 102,0 0,996 4,08 1,04 5,57 2,30 102,3 1,15 3,91 1,19 5,63 2,57 102,6 1,29 3,77 1,31 5,71 2,87 102,9 1,44 3,61 1,46 5,79 3,20 103,2 1,60 3,44 1,61 5,87 3,51 103,5 1,76 3,28 1,76 5,94 3,78 103,8 1,89 3,14 1,88 6,02 4,11 104,1 2,06 2,97 2,04 6,10 4,41 104,4 2,21 2,82 2,17 6,19 4,75 104,8 2,38 2,65 2,33 6,26 4,98 105,0 2,49 2,54 2,43 6,40 6,30 6,20 6,10 6,00 5,90 ph 5,80 5,70 5,60 5,50 5,40 Figura 9 Representação gráfica dos valores de ph em função do log!!!!!""!!!!!!""# ph = 1,25±0,03 log( C 6 H 5 COO - /C 6 H 5 COOH ) + 6,22±0,02 R² = 0, ,30-0,700-0,600-0,500-0,400-0,300-0,200-0,100 0,000. log( C 6 H 5 COO - /C 6 H 5 COOH ) Henrique Fernandes, João Rodrigues e Ricardo Almeida 14

15 O valor de pk a é obtido a partir da ordenada na origem da equação da reta traçada no gráfico da figura 9. O resultado obtido e comparação com o obtido pelo método expedito encontram-se sumariados na tabela 13. Tabela 17 Valor de pk a obtido e comparação com o valor obtido pelo método expedito e literatura. pk a C6H5COOH Obtido Método expedito 6,22±0,04 6,28 Discussão dos resultados Com este trabalho obtiveram-se os valores da constante de ionização do ácido benzóico em dois meios diferentes: em meio aquoso e numa mistura água etanol (50% em volume); para o caso da água foi obtido um valor ideal e um valor real. Em relação aos valores da constante de ionização do ácido benzóico, verifica-se que o valor do pk a obtido experimentalmente (4,305) aproxima-se do valor tabelado (4,20) [4], apresentando um erro de 1,9%. Em relação à constante de ionização K a, esta apresenta um erro de 16,5% em relação ao valor da literatura tida em consideração. Comparando o valor do pk a obtido com a correcção à idealidade, através da lei limite de Debye Hückel, com o valor do pk a obtido considerando que a solução aquosa se encontrava em condições ideais verifica-se que estes são muito similares, apresentando um desvio de 0,6%. Isto pode ser explicado pelo facto de a solução ser muito diluída, fazendo com que as interacções electroestáticas sejam reduzidas e o coeficiente de actividade seja aproximadamente igual à unidade. Não é possível aplicar a correcção pela lei limite de Debye Hückel à solução de ácido benzóico em água/etanol porque não se obtém o valor da constante A para a mistura água/etanol (50% em volume). No entanto podemos considerar os valores obtidos assumindo que é uma solução ideal, dado que o desvio correspondente à solução aquosa é muito reduzido e, por isso, desprezável. Comparando os valores experimentais das constantes de ionização do ácido benzóico verifica-se que diferentes meios levam a alterações no valor da constante. O factor que influencia a ionização das espécies dissolvidas é a constante dieléctrica do meio. Dado que a constante dieléctrica do etanol é menor que a da água, e uma vez que as forças electroestáticas entre iões varia inversamente com o aumento da constante dieléctrica (lei de Coulomb), o ácido benzóico dissolvido numa mistura água/etanol sofre maior forças electroestáticas, tornando-se mais difícil a desprotonação, daí a reacção ter menor extensão. Como é apresentado acima, procedeu-se ao cálculo dos valores de pk a a partir de um método expedito em que se utiliza o valor de metade do volume no ponto de equivalência para interceptar na curva de titulação e determinar o valor de pk a, assumindo que nesta condição a quantidade de ácido benzóico e da respectiva base conjugada são iguais. Contudo, os valores de pk a considerados para o efeito foram obtidos através do método designado de mais rigoroso, pois aproximam-se mais dos valores descritos na literatura, Henrique Fernandes, João Rodrigues e Ricardo Almeida 15

16 e que recorre às concentrações efetivas de cada uma das espécies em solução (ácido benzóico e benzoato). Comparando os diferentes valores obtidos, verifica-se que os valores obtidos não são significativamente diferentes e que o método expedito é uma alternativa aceitável no cálculo do pk a. Bibliografia [1] J. M. Wilson, R. J. Newcombe, A. R. Denaro, R. M. W. Rickett, Experiments in Physical Chemistry, Pergamon Press, [2] P. W. Atkins, Physical Chemistry, 6th edition, Oxford University Press, Oxford, [3] R. Chang, Physical Chemistry for the Chemical and Biological Sciences, 3ª edição, University Science Books, Sausalito, [4] pka Data, R. Williams, 18 de março de Henrique Fernandes, João Rodrigues e Ricardo Almeida 16