TITULAÇÕES ÁCIDO-BASE

Titulações ácido-base O que é? Como se faz? Ponto de equivalência Curvas de titulação Indicadores ácido-base Cálculo da concentração

O que é uma titulação? A titulação é uma operação analítica utilizada em análise volumétrica com o objetivo de determinar a concentração de soluções.

Numa titulação ácido-base... ... ocorre uma reacção completa entre um ácido e uma base (neutralização): ácido + base  sal + água por exemplo: HCl(aq) + NaOH(aq)  NaCl(aq) + H2O(l)

Titulação – Mistura com Reação Química Reação de neutralização H SO4 Al (OH) + 2 3 H2O Al2 (SO4)3 + Sal – sulfato de alumínio Água 3H2SO4 + 2Al(OH)3 → 1Al2(SO4)3 + 6H2O

Titulação – Mistura com Reação Química Outras reações 1HNO3+1AgOH → 1AgNO3 + 1H2O 1H3PO4 + 3KOH → 1K3PO4 + 3H2O 2H3BO3 + 3Ca(OH)2 → 1Ca3(BO3)2+6H2O

Volumetria ácido- base Titulação operação analítica utilizada em análise volumétrica objetivo - determinar a concentração de soluções.

Como se executa uma titulação? Titulação consiste na adição de uma solução de concentração rigorosamente conhecida - titulante - a outra solução de concentração desconhecida - titulado - até que se atinja o ponto de equivalência .

Titulado é... ... uma solução de concentração desconhecida mas de volume rigorosamente medido que se coloca dentro de um Erlenmeyer (ou goblé).

Titulante é ... ... uma solução de concentração rigorosamente conhecida que se coloca dentro da bureta. - - -

Ponto de equivalência é... ... a altura da titulação em que a relação entre o número de moles do titulante adicionadas e o número de moles do titulado é a prevista pela estequiometria da reação: n eq-gácido = n eq-gbase

Como se detecta o ponto de equivalência? Existem dois métodos: Potenciométrico Colorimétrico

Método Potenciométrico Durante a titulação introduz-se um eletrodo de pH no titulado, o que permite medir o pH ao longo da titulação e traçar a curva de titulação.

Curva de titulação é ... ... a representação do pH do titulado à medida que se adiciona o titulante.

zona de variação brusca de pH Ponto de equivalência pH inicial zona de variação brusca de pH Ponto de equivalência Volume de titulante gasto até ao ponto de equivalência

A curva de titulação permite: identificar a titulação identificar titulante/titulado ler o volume de titulante gasto até ao ponto de equivalência

Identificação da titulação As titulações ácido base podem ser de três tipos: Ácido forte-base forte Ácido fraco-base forte Ácido forte-base fraca e distinguem -se pelo pH no ponto de equivalência.

Titulação Ácido forte-base forte O ponto de equivalência ocorre quando o pH = 7

Titulação Ácido fraco-base forte O ponto de equivalência ocorre quando o pH > 7

Titulação Ácido forte-base fraca O ponto de equivalência ocorre quando o pH < 7

Identificação do titulante/titulado

Método Colorimétrico Adiciona-se ao titulado um indicador ácido-base que muda de cor quando se atinge o ponto de equivalência.

INDICADORES São substâncias, inicialmente de origem vegetal ou artificial (atualmente), que possuem a propriedade de adquirir colorações diferentes quando em meio ácido ou meio básico.

Ácido Forte – Base Forte Durante a adição das poucas gotas que provocam a passagem de pH ácido para pH básico a fenolftaleína, que antes era incolor, muda de cor para carmim. Ponto de equivalencia. A cor desaparece após 10 minutos. Ponto de equivalência claramente ultrapassado.

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+

Num meio ácido... Hind  Ind- + H+ Cor 1 Cor 2 ... o equilíbrio desloca-se para a esquerda e a solução apresenta a cor 1 (da espécie Hind). Hind  Ind- + H+ Cor 1 Cor 2

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

Como seleccionar o indicador ácido-base adequado a uma titulação? A zona de viragem do indicador deve: estar contida na zona de variação brusca do pH. conter o pH no ponto de equivalência.

Cálculo da concentração - 1 No início da titulação: Concentração: conhecida, CA Titulante(A) Volume: desconhecido Concentração: desconhecida Titulado(B) Volume: conhecido, VB

Cálculo da concentração - 2 No fim da titulação: Concentração: conhecida, CA Titulante(A) Volume: conhecido, VA Concentração: desconhecida Titulado(B) Volume: conhecido, VB

Cálculo da concentração - 3 Como: C= n/V  n = C x V Temos no fim da titulação (ponto de equivalência): nA = nB ou CA x VA= CB x VB

Titulação – Mistura com Reação Química Resolva Uma amostra de 25mL de uma solução aquosa de Fe(OH)3 foi titulada com H2Cr2O7 0,10mol/L. Determinou-se que o volume da solução ácida necessária para atingir o ponto de viragem do indicador foi 40mL. Determine a concentração de Fe(OH)3 na amostra titulada, expressa em mol/L.