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DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA
GRADUAÇÃO EM QUÍMICA INDUSTRIAL - BACHARELADO
PROFESSOR FÁBIO GRANDIS LEPRI
REBECCA BAPTISTA ALVES DE OLIVEIRA
TITULAÇÃO POTENCIOMÉTRICA DE ÁCIDO ACÉTICO POR NaOH
Niterói - RJ
Dezembro de 2024
1. Introdução
A titulação potenciométrica, também conhecida como potenciometria relativa, consiste em
medir a força eletromotriz (f.e.m.) de uma célula ao longo do processo de titulação. Durante
as titulações, ocorrem variações significativas na concentração das espécies químicas
próximas ao ponto de equivalência, o que gera uma mudança acentuada no potencial do
eletrodo indicador e, consequentemente, na f.e.m. da célula. Essa técnica é utilizada para
identificar o ponto final em análises volumétricas, desde que se disponha de um eletrodo
indicador adequado para a espécie química em questão. O método envolve medições
sucessivas da f.e.m. da célula, realizadas após cada adição de um volume específico da
solução titulante. Posteriormente, os potenciais obtidos são relacionados ao volume da
solução adicionada. As medições feitas ao longo da titulação fornecem informações relativas
sobre as variações no potencial da célula, permitindo determinar com precisão o ponto de
equivalência, que é essencial para calcular a concentração da espécie analisada.
Na titulação manual, utiliza-se um pHmetro e um conjunto de titulação, que compreende uma
bureta de pistão, montada junto com um agitador sobre uma base compacta. Esse tipo de
titulação potenciométrica requer o controle constante das diversas etapas, anotando o volume
de reagente dosado e o respectivo potencial, dados que posteriormente são utilizados para
construir a curva de titulação, de onde é calculado o volume de reagente gasto até o ponto de
equivalência e a concentração da espécie analisada.Titulações automáticas dispensam todas
as operações manuais e representam um grande avanço sobre as automatizadas, que
dependem de operações manuais e são comumente encontradas nos laboratórios de controle
de qualidade de matérias-primas ou de produtos finais, enquanto que as titulações
automáticas são empregadas na área industrial
As curvas de titulação potenciométrica, que representam o gráfico da f.e.m. em função do
volume de titulante adicionado, podem ser construídas manualmente, a partir dos dados
experimentais, ou automaticamente, com o auxílio de instrumentos apropriados durante a
titulação. Normalmente, essas curvas possuem uma forma sigmóide, semelhante à curva de
neutralização de um ácido, conforme ilustrado na Figura 1. O trecho central da curva,
mostrado na figura 1.a, destaca que o ponto final está situado na região de maior inclinação
da curva, ou seja, no meio do salto observado no gráfico de titulação. Pode-se observar na
figura 1 que tanto o volume correspondente ao primeiro pico da primeira derivada (1.b)
como o volume correspondente ao primeiro cruzamento da segunda derivada (1.c) com o eixo
das abscissas apresentam valores iguais ao volume do ponto de equivalência em 1.a. Isso
indica que o volume do ponto de equivalência da titulação independe da variação do
potencial e permanece constante.
Figura 1. Representação gráfica de uma curva sigmóide (a), 1ª derivada (b) e 2ª derivada (c)
para valores de potenciais (E) em função do volume de titulante. Disponivel em:
A titulação potenciométrica é mais trabalhosa do que a técnica volumétrica com indicadores
visuais e requer equipamento especial, contudo demonstra uma série de vantagens sobre a
técnica convencional.
https://elektroanalitika.hu/wp-content/uploads/2017/02/A_Poteciometrias_Titralas_Elmelete.pdf
https://elektroanalitika.hu/wp-content/uploads/2017/02/A_Poteciometrias_Titralas_Elmelete.pdf
VANTAGENS DESVANTAGENS
Pode ser utilizada para soluções turvas,
opacas ou coloridas
Requer um tempo maior na análise
Permite identificar a presença de espécies
inesperadas na solução (contaminantes)
Requer equipamento especial
(potenciômetro, eletrodos indicadores e de
referência) e, consequentemente, energia
elétrica
Determinação de misturas de espécies Maior custo da análise
Aplicável para soluções muito diluídas
Ponto final muito próximo ao ponto de
equivalência (maior exatidão
na determinação do PEq ou PE)
Aproveita certas reações para as quais a
técnica convencional é
impraticável por falta de indicadores
Permite automação e até miniaturização
Tabela 1. Vantagens e desvantagens da titulação potenciométrica frente a titulação convencional.
2. Objetivos
A presente prática tem por objetivo realizar a titulação potenciométrica de uma amostra
desconhecida de ácido acético a fim de determinar sua concentração e constante de
dissociação
3. Materiais e reagentes
Reagentes
● Amostra de ácido acético
● Soluçao de NaOH 0,1 M
Materiais
● Proveta de 100 ml
● Pipeta volumétrica
● Becker de 250 ml
● Placa de agitação
● Agitador magnético
● Bureta
● Potenciômetro
● Eletrodo combinado de vidro
4. Procedimento Experimental
Adicionou-se 10 ml de amostra de ácido acético em um becker e completou-se para 100ml.
Colocou-se o becker sobre uma placa de agitação e posicionou-se o eletrodo dentro da
solução de forma que não encontrasse na parede do recipiente. Feito isso, realizou-se a
titulação da solução com auxílio de uma bureta previamente preenchida com NaOH,
adicionando incrementos de 1 ml por vez, anotando os valores de pH mensurados até atingir
o volume de 13,00 ml.
5. Resultados e discussão
A partir dos valores de NaOH adicionados e pH obtidos na titulação foi possível calcular a 1ª
e 2ª derivada utilizando as equações 1, 2, 3 e 4. Com os valores calculados foi elaborada a
tabela 1 e plotou-se os gráficos 1, 2 e 3.
Eq. 1: ∆pH/∆V = (pH2 - pH1) / (V2 - V1)
Eq. 2: ∆²pH/∆V² = (∆pH2 - ∆pH1) / (Vmed2 - Vmed1)
Eq 3: Vmed = (V1 +V2) / 2
Eq. 4: V’med = (Vmed1 + Vmed2) / 2
Tabela 2. Valores de volume de NaOH, pH, 1ª e 2ª derivada.
Gráfico 1. Curva de titulação para valores de pH em função do volume de NaOH (ml)
Gráfico 2. Curva para valores de 1ª derivada em função do volume médio de NaOH (ml)
Gráfico 3. Curva para valores de 2ª derivada em função do volume médio’ de NaOH (ml)
Para fins de cálculo da concentração do ácido acético na amostra, levaremos em consideração
o gráfico 3 devido a uma melhor definição dos pontos do mesmo. Sabe-se que o local onde o
gráfico da 2ª derivada intercepta o eixo X indica o volume de NaOH no ponto final da
titulação. Analisando o gráfico 3, pode-se inferir que o volume do titulante no ponto final foi
de aproximadamente 9,90 ml. Sabendo disto, é possível encontrar a concentração de ácido
acético na amostra. (MM HAc = 60,052 g/mol, f.c NaOH = 0,9527)
CH₃COOH (aq) + NaOH (aq) ⇌ CH₃COONa (aq) + H₂O (l)
No P.E : n HAc = n NaOH = C NaOH . V NaOH
C HAc = (V NaOH . C NaOH . f.c) / V amostra
C HAc = (0,00990 . 0,1 . 0,9527) / 0,01 = 0,09432 mol/L
% = (0,09432 . 60,052 . 100) / 1000 = 0,57 % (m/v)
Tendo conhecimento do volume do ponto final da titulação, é possível encontrar o valor do
par do ácido considerando que as concentrações do ácido e da base conjugada são iguais
quanto o ácido se encontrar 50% titulado. Através da equação 5 infere-se que pH = pKa nesse
ponto. Considerou-se o volume de 5,00 ml (pH = 4,97) para o ponto de meia titulação.
Eq. 5: pH = pKa + log ([Base conj.] / [Ácido])
pH = pKa + log 1 = pKa + 0
pH = pKa
pKa = 4,97
Erro% = (4,97 - 4,75)/ 4,75 . 100 = 4,63%
O valor presente na literatura para o pKa do ácido acético é de 4,75⁽²⁾. Contudo o valor
medido pelo potenciômetro foi de 4,97, levando a um erro considerável de 4,63%. A
depender da calibração do método, os valores de pH podem apresentar certas variações
interferindo na exatidão da medição.
6. Conclusão
A técnica apresentou uma boa sensibilidade, obtendo erros mínimos. Com base nos cálculos
realizados, conclui-se que a concentração do ácido acético na amostra se encontradentro do
esperado. A determinação do par experimental do ácido acético apresentou um valor
levemente superior ao valor de referência da literatura, porém aceitável. Essa discrepância
pode ser atribuída a fatores como variações na calibração do equipamento utilizado ou
pequenas imprecisões no procedimento experimental que afetaram diretamente o valor de pH.
Portanto, os resultados obtidos reforçam a importância de um rigoroso controle instrumental
e metodológico para minimizar desvios e obter dados mais precisos em análises de titulação
potenciométrica.
7. Referências
1. BARBOSA, J.C, SERRA, A.A., Análise Instrumental - Fundamentos de métodos
eletroanalíticos, fundamentos de condutimetria, fundamentos de potenciometria,
Universidade de São Paulo, disponivel em:
2. BATISTA, Carolina, Ácido acético. Toda Materia, disponível em:
3. KUCHLER, I., RODRIGUES, S., MOREIRA, S., Apostila de química instrumental
experimental, Departamento de química analítica da Universidade Federal
Fluminense, 2º Ed., Niterói, 2023.
4. SKOOG, HOLLER, NIEMAN, Princípios de Análise Instrumental, 6ª Edição, Editora
Bookman, São Paulo-SP, 2009.
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/5673174/mod_resource/content/1/Potenciometria.pdf
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/5673174/mod_resource/content/1/Potenciometria.pdf