A Solução Tampão

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Assim, as contas e observações mais detalhadas encontram-se em 4.2 pois foi a concentração designada ao presente grupo de laboratório para ser utilizada na obtenção dos resultados durante a aula prática.

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Tampão 0,05 mol.L-1[pic 10]

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Tampão 0,1 mol.L-1[pic 11]

Após a preparação da “paleta de cores” da escala de pH variando de 3 a 11 (descrita no tópico 3.2), utilizou-se a equação abaixo para se encontrar as quantidades de e afim de preparar-se 25 ml de solução tampão a 0,1 mol.L-1.[pic 12][pic 13]

[pic 14]

Equação I [pic 15]

Deste modo, como de (amônio) é igual a de (amônia), o resultado final para o volume inicial de cada uma destas soluções deverá ser o mesmo. Assim, substituindo-se os valores na Equação I para , e , tem-se então:[pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21][pic 22]

[pic 23][pic 24][pic 25]

[pic 26]

Após preparada a solução tampão, 5 ml desta foi separada em um tubo de ensaio no qual continha o agitador magnético e, então, tal vidraria com a solução foi colocada dentro de um béquer; adicionou-se três gotas de indicador Yamada e ligou-se o agitador.

Para saber-se o pH da solução preparada, usou-se a fórmula abaixo para que o fosse encontrado e posteriormente fosse substituído na Fórmula III.[pic 27]

Equação II [pic 28]

Equação III [pic 29]

Sendo = 4,74, tem-se que: [pic 30]

[pic 31]

[pic 32]

Agora, usando a Equação III:

[pic 33]

[pic 34]

Gota a gota, o ácido clorídrico mol.L-1 foi sendo acrescentado à solução até que fosse observada mudança de coloração. A tabela abaixo indica quantas gotas foram precisas para cada mudança de pH (mudança de cor).

Tabela 1: Número de gotas de ácido clorídrico 0,1 mol.L-1 necessárias para que houvesse mudança de cor (variação de pH) na solução tampão.

Gotas de [pic 35]

pH

0

9

72

8

83

7

84

6

85

5

86

4

Para ser possível saber qual o volume aproximado de uma gota, pesou-se a massa de um béquer de 50 ml vazio e posteriormente o mesmo contendo 10 gotas de água destilada. Os resultados encontram-se abaixo

Tabela 2: Massa do béquer primeiramente vazio e depois com 10 gotas de água destilada

Massa do béquer vazio (g)

Massa do béquer + água destilada (g)

30,6378

31,0118

Para calcular-se a massa de água contida ali basta subtrair o valor do béquer com as 10 gotas do valor do béquer vazio. Assim:

[pic 36]

Deste modo, a massa de 10 gotas de água destilada é de 0,374 g. Pela fórmula abaixo, é possível encontrar o volume destas gotas e posteriormente, dividir o valor por 10 para ter-se o volume de uma única gota.

[pic 37]

Equação IV [pic 38]

Deste modo, tem-se então que, substituindo o valor da massa pelo dado encontrado e sabendo que a densidade da água (de acordo com a literatura) é aproximadamente igual a 1 g/ml, obtém-se que:

[pic 39]

[pic 40]

Dividindo-se por dez para encontrar-se o valor de uma única gota tem-se então:

[pic 41]

Sabendo que 0,0374 ml é o volume de uma única gota, multiplica-se esse valor pelo número de gotas usadas para cada mudança de pH na Tabela 1 e assim obtém-se o respectivo volume necessário para cada uma das mudanças indicadas.

Tabela 3: Volume de ácido clorídrico 0,1 mol.L-1 gasto para ocorrer cada uma das variações de pH indicadas.

Volume de (ml)[pic 42]

pH

0

9

2,6928

8

3,1042

7

3,1416

6

3,179

5

3,2164

4

Para a segunda parte do experimento, os mesmos métodos foram empregados afim de obter-se os valores necessários de quanto ácido clorídrico 0,1 mol.L-1 deve ser gasto para ter-se uma determinada mudança de pH em uma solução tampão contendo, desta vez, uma concentração de 0,2 mol.L-1.

Mais uma vez usou-se a Equação II para encontrar-se o :[pic 43]

[pic 44]

[pic 45]

Substituindo-se na Equação III:

[pic 46]

[pic 47]

Assim, usando-se da Fórmula I mais uma vez, encontra-se os volumes necessários de e para que 25 ml da solução na concentração indicada acima