Relatório: Volumétrica

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1 Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico De Química E Biologia Bacharelado em Química Tecnológica Licenciatura Química Relatório: Preparação, Padronização e Análise Volumétrica Guilmour Rossi Mateus Gomes Setembro, 2015 Curitiba Setembro,

2 1 Introdução Para o preparo e padronização de soluções deve haver cautela para que os resultados possam ser confiáveis, na aula prática desenvolvida foram feitos três experimentos, o primeiro foi a preparação da solução de HCl que tinha como objetivo preparar a solução de HCl de aproximadamente 0, 1mol/L; o segundo experimento foi calcular a concentração real da solução de HCl preparada no experimento 1; O terceiro experimento tinha como objetivo realizar a titulação da solução da soda cáustica e determinar a percentagem de hidróxido de sódio na soda analisada. Os experimentos foram realizados com o auxílio de um manual de aulas práticas e com a supervisão do professor responsável pela disciplina. [1] 2 Material e Métodos Os materiais necessários para os experimentos foram dispostos na tabela a seguir: Table 1: Materiais e Métodos - 1 bureta de 25mL - frasco lavador - 2 copos de béquer de 100mL - suporte universal - 1 balão volumétrico de 250mL - 1 garrafa para bureta - 2 Erlenmeyers de 250mL - HCl concentrado - 1 pipeta volumétrica de 10mL - metil orange - 1 pipeta graduada de 5mL - solução de Na2CO3 - solução de soda caustica comercial Os métodos apresentados para os experimentos serão descritos na mesma ordem que os experimentos em si foram realizados, ou seja, começando pelo experimento 1, a seguir o experimentos 2 e por fim o experimento Experimento 1 - Preparação da solução de HCl Este experimento consistiu em realizar o cálculo do volume necessário de HCl concentrado para preparar uma solução de 0,1mol/L. 2

3 2.1.1 Cálculo do volume de HCl concentrado Tendo em mãos o frasco de HCl concentrado foi possível retirar os dados necessários para o cálculo do volume necessário de HCl puro para o preparo de solução de 250mL a 0,1mol/L, os dados retirados foram: Table 2: Concetrações Densidade:1, 19g/cm 3 H = 1 g/mol Pureza: 36% Cl = 35,5 g/mol 4g/L de Soda comercial,= 100% Na = 23 g/mol O = 16 g/mol Equação da molaridade: M = m MMxV Após encontrar a massa de HCl, foi feito o cálculo, através da proporcionalidade da percentagem de pureza do HCl e da quantidade de HCl impuro que deveria ser utilizado. Equação da densidade: d = m V Sabendo a massa de HCl impuro foi utilizada a equação da densidade para determinar o volume de HCl impuro que foi utilizado Preparação da solução de HCl de aproximadamente 0,1mol/L Com o auxílio da pipeta graduada de 5mL foi transferido o volume de ácido clorídrico concentrado calculado, para um balão volumétrico de 250mL, contendo aproximadamente 100mL de água destilada, completou-se o volume do balão para 250mL e foi feita a homogeneização do mesmo. 2.2 Experimento 2 - Concentração real da solução de HCl preparada Neste experimento foi feito o cálculo da concentração real da solução preparada no experimento 1. 3

4 2.2.1 Titulação Foi transferido 10mL com a pipeta volumétrica da solução de Carbonato de sódio 0,05mol/L para cada um dos Erlenmeyer de 250mL, foi adicionado cerca de 80 ml de água e de duas a três gotas de metil orange em ambos os frascos. A bureta foi então carregada com 25mL da solução de HCl preparada no experimento 1, tomando os cuidados necessários para que não houvesse bolhas e mantendo a parte abaixo da torneira cheia antes de acertar o menisco. Após a preparação da bureta foi então iniciada a titulação acionando a torneira e mantendo o Erlenmeyer sob agitação enquanto a solução do ácido foi sendo adicionada gota a gota. Quando o indicador metil orange mudou dde cor amarelo para vermelho, parou-se a adição de ácido e foi feita a marcação do volume gasto de ácido. Este processo foi feito duas vezes e depois foi tirado a média dos volumes encontrados Cálculo da concentração, em mol/l, da solução de HCl De acordo com a estequiometria da reação temos: 2HCl aq + Na 2 Cl aq 2NaCl aq + H2O l + CO 2(g) 2mols 1mol n A n B 1n A 2n B M A.V A = 2M B.V B 2.3 Experimento 3 - Titulação da solução de soda cáustica Neste ultimo experimento foi utilizada a solução de HCl preparada no experimento 1 para analisar a concentração real da soda cáustica comercial Titulação da solução de soda cáustica Para este experimento transferiu-se com a pipeta volumétrica 10mL da solução de soda cáustica em cada um dos Erlenmeyers de 250mL e foi adicionado cerca de 80 ml de água e de duas a três gotas do indicador metil orange em ambos os frascos, feito isso a bureta de 25 ml foi novamente carregada seguindo os mesmos princípios e cuidados necessários descritos no experimento 2. Então deu-se início a titulação adicionando gota 4

5 a gota a solução de HCl e observou-se o momento da neutralização, através da mudança de cor do indicador. O volume gasto da solução foi anotado e o processo foi novamente realizado para que fosse tirada a médias dos dois volumes encontrados Cálculo da concentração, em mol/l, da solução de soda cáustica De acordo com a estequiometria da reação temos: HCl (aq) + NaOH (aq) NaCl (aq) + H2O (l) 1mol 1mol n A n B 1n A = n B M A.V A = M B.V B 3 Resultados e Discussões Os resultados serão apresentados seguindo a ordem proposta pelo manual da prática e deste relatório. 3.1 Resultados do Experimento 1 - Preparo da solução de HCl Com os dados obtidos do frasco da solução concentrada de HCl foi possivel determinar a massa de HCl necessária para a produção da solução de 0,1mol/L de HCl, utilizando a equação da molaridade foi calculado que a massa necessária seria de: M = m MMxV 0, 1 = m 36,5.0,25 m = 0, 41g Após encontrar a massa necessária foi feito a regra de três para calcular a quantidade de HCl impuro necessário para a produção da solução: 100gHCl (impuro) 36gHCl (puro) x 0, 41g x = 2, 53gHCl (impuro) 5

6 Tendo a massa de HCl impuro com a equação da densidade calculou-se o volume necessário retirar do frasco de HCl concentrado: d = m V 1, 19 = 2,53 V V = 2, 1mL Para o preparo de 250mL da solução de aproximadamente 0,1mol/L de HCl foi utilizado 2,1mL de HCl concentrado. 3.2 Resultados do Experimento 2 - Concentração real da solução de HCl preparada Após feita as duas titulações foi encontrado dois valores de volume sendo eles: V 1 = 10, 2mL e V 2 = 10, 1mL ; tirando a média foi encontrado que o volume utilizado para o cálculo da concentração real de HCl foi de: V = V 1+V 2 2 V = 10, 1mL Table 3: Dados e Resultados - Experimento 2 Exp. [HSO 3 ](mol/l) [IO 3 ](mol/l) t(s) [HSO 3] t(mol/ls) 1 0, , ,92 2, , , ,40 2, , , ,22 1, , , ,19 1, , , ,12 0, Para o cáclulo da concentração real foi utilizado então a equação retirada da estequiometria da reação, sendo assim: M A.V A = 2M B.V B M A.0, 0101 = 2.0, 05.0, 01 M A = 0, 09901mol/L 6

7 3.2.1 Resultados do experimento 3 - Titulação da solução de soda cáustica Para esta titulação nossa bancada realizou apenas uma titulação pois houve um equívoco e a solução de HCl acabou sendo descartada antes do térimno do experimento, foi encontrado após a mudança de cor do indicador um volume gasto da solução de HCl de 9mL. Foi então calculada a percentagem de hidróxido de sódio na soda analisada. sódio: M A.V A = M B.V B 0, , 009 = M B.0, 01 M B = 0, mol/L Utilizando a equação da molaridade foi possível encontrar a massa de hidróxido de M = m MM.V 0, = m 40.1 m = 3, Sabendo que 100% de pureza da soda cáustica é 4 g/mol foi feita uma regra de três para descobrir a pureza da soda cáustica utilizada no experimento. 4g 100% 3, x x = 89, 1% 7

8 4 Conclusões Nesta aula prática com o objetivo de preparo de soluções cálculos reais de concentração e análise de dados foi completado com sucesso, todos os resultados obtidos foram de acordo com o esperado e equivalentes com o restante da classe. References [1] Sérgio Oldakoski e Israel Rede. Manual de Aulas Práticas 4 - Preparação, Padronização e Análise Volumétrica. UTFPR,