Titulação, reação de neutralização e estequiometria

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Foi utilizada uma pipeta volumétrica de 25,00mL e uma pera de sucção, dentro de uma capela, para pipetar 25,00 mL de solução estoque de HCl. O volume obtido foi transferido cuidadosamente para um erlenmeyer de 100,00 mL. Esse procedimento foi reproduzido mais duas vezes de forma que houvesse três erlenmeyer contendo 25,00 mL de ácido cada um. Posteriormente, com a utilização de um conta-gotas, foram pingadas 3 gotas de fenolftaleína dentro de cada erlenmeyer usado. Os recipientes que continham o HCl, então, foram agitados manualmente com o intuito de homogeneizar as soluções. Após isso, os três frascos foram devidamente armazenados para utilização futura.

Preparo da Bureta contendo uma solução de NaOH

Foi transferido um volume aproximado de 85,00 mL do frasco de solução estoque de NaOH de concentração desconhecida para um Becker de 250,00 mL . Em seguida, com o auxílio de um funil, o conteúdo coletado foi deslocado cuidadosamente para uma bureta, com a torneira fechada, de 50,00 mL em um valor próximo do ponto de referência. Foi necessário o uso de um conta-gotas para que o menisco atingisse o valor 0 da bureta com precisão.

Neutralização do HCl 0,1025 mol/L, contido no erlenmeyer, com a solução de NaOH

Um dos recipientes erlenmeyer contendo o ácido foi posto em baixo da bureta, que estava acoplada no suporte universal. Esse foi considerado o experimento 1. Em seguida, a torneira foi aberta cuidadosamente de forma que houve apenas gotejamento. Ao mesmo tempo foi agitado o recipiente contendo o HCl para que a solução sempre estivesse homogeneizada. Foi observado, a princípio, que a cada gota de NaOH escoada para o erlenmeyer houve uma pequena mudança de coloração no local do gotejamento, passando de incolor para rosa forte. Contudo, com a agitação do frasco a solução retornava a ser incolor. O processo seguiu até que toda a solução apresentasse uma coloração rosa forte, mesmo com a agitação. A torneira foi fechada imediatamente e o volume escoado da base foi anotado: 26,31 mL. Com isso, experimento 1 foi dado como finalizado.

Após isso, a bureta foi devidamente zerada com o hidróxido restante contido no Becker. Com isso, deu-se início ao experimento 2, utilizando outro erlenmeyer com o HCl. O mesmo procedimento do experimento 1 foi adotado para o experimento 2, porém com maior cautela, ou seja, a torneira gotejava lentamente e foi fechada assim que a solução apresentasse uma coloração rosa claro, mesmo com a agitação manual. Neste instante, o volume escoado de NaOH foi anotado: 26,23 mL. O experimento 2 foi então dado como concluído.

Para o erlenmeyer ainda não utilizado, contendo HCl, foi dado o nome de experimento 3. Antes disso, a bureta foi novamente zerada e o procedimento foi reproduzido da mesma forma que os experimentos 1 e 2. Todavia, ao perceber a coloração rosa claro com o gotejamento cuidadoso da bureta, foi anotado outro volume: 26,26 mL. O experimento 3 foi dado como terminado e os três erlenmeyer foram separados.

- Logo depois da execução da prática, as três soluções neutralizadas foram descartadas adequadamente na pia. A solução de NaOH restante no bécker foi novamente estocada no recipiente de plástico de origem. Por fim, as vidrarias foram devidamente limpas e guardadas.

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IV – RESULTADOS E DISCUSSÃO

A reação de neutralização para analise do experimento se dá desta forma:

NaOH + HCl → NaCl + H2O

Para que a solução de HCl 0,1025 mol/L fosse completamente neutralizada, foi necessário descobrir o número de mols desse ácido no volume extraído de 25,00 mL e aplicar a estequiometria adequada:

Como a proporção estequiométrica da reação é de (1:1:1:1), ou seja, basta um mol de HCl para neutralizar um mol de NaOH, infere-se que também reagiram 0,002562 mol de NaOH para que a neutralização seja total. Contudo, a concentração do hidróxido de sódio era desconhecida. Dessa maneira, foi necessário descobrir o volume do hidróxido escoado na titulação que neutralizou todo o ácido, podendo assim determinar através de simples cálculo a concentração da base. Para isso, pode-se utilizar dois métodos: através da fórmula da molaridade (n / volume da solução) ou por meio da fórmula XA . MA . VA = XB .MB . VB , onde:

XA = número de mols de ácido da proporção estequiométrica

XB = número de mols de base da proporção estequiométrica

MA = concentração molar do ácido (em mol/L)

MB = concentração molar da base (em mol/L)

VA = Volume do ácido (em litros)

VB = Volume da base (em litros)

Vale ressaltar, antes do cálculo, a importância de indicadores ácido-base para o reconhecimento ótico da neutralização de uma substância, por meio desses é possível observar através de cores ou falta delas se uma solução é considerada neutralizada, que é o caso se o Ph é praticamente igual 7. O ponto de viragem é o instante em que o indicador mostra que se deve parar o gotejamento, momento esse em que há mudança notável de coloração. Nessa prática, é importante mensurar funcionamento do indicador ácido-base fenolftaleína, uma vez que foi o escolhido para os experimentos, e sua influência na prática.

“A faixa de viragem da fenolftaleína é entre 8,2 e 10,0, então ela é indicada para reações em que o ponto de viragem ocorre em pH básico, mas não em que o ponto de viragem ocorre em pH ácido.” [2]. Ou seja, esse indicador apresenta uma cor rosa forte quando o sistema possui um caráter muito básico; ficando levemente rosa quando o pH é levemente básico e incolor para pH menor que 8. Ao relacionar isso com os experimentos, pode-se observar que no experimento 1 a coloração resultante foi rosa forte com o volume de 26,31 mL escoado, gerando uma solução muito básica no erlenmeyer ou, nesse caso, com excesso de NaOH. Isso quer dizer que o experimento apresentou um erro, devido ao descuido com o gotejamento excessivo, que significa ultrapassagem do ponto de neutralização do Ácido.

Já no experimento 2 e 3 foi observado um coloração levemente rosa, tendendo a incolor, quando os volumes eram, respectivamente, 26,23 mL e 26,28 mL. Esse é o ponto desejado, ou o ponto