Graduação
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Titulação ácido-base


A titulação ácido-base é um método na química que permite aos químicos determinar a concentração de um ácido ou base em uma solução. Neste processo, uma solução de concentração conhecida, chamada titulante, é adicionada lentamente a uma solução do analisado cuja concentração é desconhecida. Ao medir com precisão a quantidade de titulante necessária para alcançar a reação de neutralização, a concentração da solução desconhecida pode ser calculada.

Fundamentos da titulação

O princípio básico por trás de uma titulação ácido-base é a reação de neutralização, na qual um ácido e uma base reagem para formar água e, geralmente, um sal:

Ácido + Base → Água + Sal

Essa reação continua até que a solução atinja seu ponto de equivalência, o ponto onde o número de moles de íons hidrogênio é igual ao número de moles de íons hidróxido.

Compreendendo ácidos e bases

Antes de prosseguir com o processo de titulação, é importante compreender o que são ácidos e bases.

Ácido

  • Um ácido é uma substância que doa íons hidrogênio (H +) em solução.
  • Exemplos comuns incluem ácido clorídrico (HCl), ácido sulfúrico (H 2 SO 4) e ácido acético (CH 3 COOH).

Bases

  • Uma base é uma substância que doa íons hidróxido (OH -) em solução.
  • Exemplos incluem hidróxido de sódio (NaOH), hidróxido de potássio (KOH) e amônia (NH 3).

Processo de titulação

O processo de titulação envolve várias etapas principais. Abaixo está uma descrição detalhada dessas etapas, incluindo exemplos visuais para auxiliar na compreensão.

Para instalar

A configuração usual para uma titulação inclui uma bureta, uma pipeta e um frasco. A bureta é preenchida com o titulante, uma solução de concentração conhecida, e o frasco contém o analisado, ou uma solução de concentração desconhecida.

Processo

  1. Prepare o analisado usando uma pipeta para medir um volume preciso no frasco.
  2. Adicione algumas gotas de um indicador adequado ao analisador. O indicador ajudará a determinar o ponto final da titulação, o ponto em que a neutralização ocorre.
  3. Despeje lentamente o titulante da bureta no analisador, agitando o frasco constantemente para garantir uma mistura completa.
  4. Observe a mudança de cor na solução, o que indica que o ponto final está próximo.
  5. Em uma leve e estável mudança de cor, conhecida como ponto final, pare de adicionar o titulante. Isso indica que a neutralidade foi alcançada.

Cálculos de titulação de exemplo

Para ilustrar um cálculo de titulação comum, suponha que você tenha uma solução desconhecida de ácido clorídrico (HCl) e está usando hidróxido de sódio (NaOH) como titulante com uma concentração conhecida de 0,1 M. Vamos supor que você adicionou 25 mL de NaOH para alcançar o ponto final.

A reação pode ser representada da seguinte forma:

HCl + NaOH → NaCl + H 2 O

Como a proporção molar entre HCl e NaOH é 1:1, você pode usar a fórmula:

M 1 V 1 = M 2 V 2

onde M 1 é a molaridade de NaOH, V 1 é o volume de NaOH, M 2 é a molaridade de HCl (desconhecida), e V 2 é o volume de HCl.

Por exemplo, suponha que você tenha usado 50 ml de HCl:

0.1 M * 25 ml = M 2 * 50 ml

Resolva para M 2:

M 2 = (0.1 M * 25 ml) / 50 ml = 0.05 M

Assim, a concentração da solução desconhecida de HCl é 0,05 M.

Indicadores na titulação

Os indicadores são importantes nas titulações porque indicam visualmente o ponto final. A escolha do indicador depende do ácido e base específicos sendo titulados. Aqui estão alguns exemplos:

Indicadores comuns usados

  • Fenolftaleína: Incolor em solução ácida e rosa em solução alcalina. Ideal para titulações ácido forte-base forte.
  • Laranja de metila: Vermelho em solução ácida e amarelo em solução alcalina. Útil para titulação ácido forte-base fraca.
  • Azul de bromotimol: Amarelo em solução ácida e azul em solução alcalina. Adequado para titulações ácido fraco-base forte.

Tipos de curva de titulação

A curva de titulação é um gráfico que mostra as mudanças de pH quando o titulante é adicionado ao analisado. O diagrama da curva ajuda a entender o progresso da titulação e determinar o ponto de equivalência.

Exemplo visual de uma curva de titulação

Aqui está um exemplo básico de uma curva de titulação:

Volume do titulante (mL) pH

Para entender melhor a curva:

  • Um aumento acentuado no pH indica a aproximação do ponto de equivalência.
  • O ponto médio de uma inclinação acentuada é geralmente o ponto de equivalência.
  • A parte inicial plana representa o pH do analisado antes de qualquer titulante ser adicionado.

Conclusão

As titulações ácido-base são técnicas analíticas essenciais usadas na química para determinar as concentrações de soluções inesperadas. Compreender os princípios básicos de ácidos e bases, o papel dos indicadores e a estequiometria das soluções forma a base para realizar titulações precisas e significativas. A habilidade no manuseio de instrumentos como buretas e pipetas, combinada com a compreensão das curvas de titulação, permite que os químicos realizem esses procedimentos excitantes com precisão. À medida que você se familiariza com os conceitos de titulação, perceberá que esses métodos desempenham um papel importante não apenas em laboratórios, mas também em uma variedade de indústrias e aplicações do mundo real.


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Titulação ácido-base

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