aula - titulações de neutralização

FACULDADE DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS – FTC CURSO FARMÁ FARMÁCIA 2010.2

TITULAÇÃO DE NEUTRALIZAÇÃO

1

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Determinação de ácidos ou bases • A pancre pancreati atite te pode pode ser dia diagno gnosti sticad cadaa pela pela medid medidaa da atividad atividadee da lipase sérica sérica

• O ácid ácidoo grax graxoo libe liberad radoo é titula titulado do com o NaOH NaOH empreg empregand andoose fenolftaleína fenolftaleína como indicador indicador ou um um pHmetro; • A quantidad quantidadee de ácido ácido graxo graxo produzido produzido em um tempo tempo fixo fixo está relacionada com a atividade atividade da lipase 2

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO • Envolvem a reação entre analito e solução padrão

• Soluções padrão: ácidos ou bases fortes

• Ponto de equivalência química: localizado por um indicador químico ou método instrumental

3

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Indicadores ácido – base Ácidos ou bases orgânicas fracas cuja forma não dissociada difere da cor de sua base ou ácido conjugados.

4

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Indicadores ácido – base Ex.: Fenolftaleína

INCOLOR Cor ácida

VERMELHA Cor básica

5

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Indicadores ácido – base

6

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Erros de titulação com indicadores ácido-base: - erro determinado: ocorre quando o pH no qual o indicador muda de cor difere do pH do ponto de equivalência. - Pode ser minimizado pela escolha cuidadosa do indicador ou fazendo uma correção com um branco.

- erro indeterminado: habilidade limitada da nossa visão em distinguir reprodutivelmente a cor do indicador 7

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulações de ácido forte com base forte: 50,00 mL de HCl 0,0500 M com o NaOH 0,1000 M 1º passo: calcular volume de NaOH necessário para atingir o PE nº mols H+ = nº mols OHM.V=M.V 0,1000 . V = 0,0500 . 0,050 V = 0,025 L = 25 mL - Antes do PE: excesso de H + - No PE: [H+] = [OH-] - Após o PE: excesso de OH8

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulações de ácido forte com base forte: 50,00 mL de HCl 0,0500 M com o NaOH 0,1000 M pH antes da titulação: pH = - log [H+] = - log 0,0500 = 1,30

9

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulações de ácido forte com base forte: 50,00 mL de HCl 0,0500 M com o NaOH 0,1000 M Antes do PE: pH após adição de 10,00 mL de NaOH: [H +] > [OH-] - A concentração do H+ diminuiu como resultado da reação com o ácido e da diluição [H+] = nº de mol HCl restante após a adição de NaOH volume total da solução [H+] = (0,050 L x 0,05 M) - (0,01 L x 0,1 M) 0,050 L + 0,010 L pH = - log [H+] = 1,60

= 0,025

10

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Variações no pH durante a titulação de ácido forte com base forte

11

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulações de ácido forte com base forte: 50,00 mL de HCl 0,0500 M com o NaOH 0,1000 M No PE: 25,00 mL de NaOH

[H+] = [OH-]

Nem o HCl nem o NaOH estão em excesso pH = 7,00

12

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulações de ácido forte com base forte: 50,00 mL de HCl 0,0500 M com o NaOH 0,1000 M [OH-] > [H+] Após o PE: 25,10 mL de NaOH A solução contém um excesso de NaOH [OH-] = nº mols OH- adicionado – nº mols H+ volume total da solução (0,0251 L x 0,1 M) – (0,050 L x 0,05 M) = 1,33 x 10 -4 mol/L 0,07510 L pOH = 3,88 pH = 10,12

13

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulações de ácido forte com base forte:

       H      p

Volume de NaOH, mL

14

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Curvas de titulação de HCl com NaOH (ácido forte com base forte)

- Curva A: 50,00 mL de HCl 0,0500 M com NaOH 0,1000 M - Curva B : 50,00 mL de HCl 0,000500 M com NaOH 0,001000 M

15

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Indicadores ácido – base

16

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Curvas de titulação de NaOH com HCl (base forte com ácido forte)

Curva A: 50,00 mL de NaOH 0,0500 M com HCl 0,1000 M Curva B : 50,00 mL de NaOH 0,00500 M com HCl 0,0100 M

17

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulação de ácido fraco com base forte: 50 mL de ácido acético 0,1000 M com NaOH 0,1000 M pH antes da titulação: a solução contém somente o ácido fraco e o pH é calculado a partir da concentração do soluto e sua constante de dissociação CH3COOH + H2O

CH3COO- + H3O+

Ka = [CH3COO- ] [H3O+] / [CH3COOH] 1,75 x 10-5 = x2  / 0,1 x =3[H O+] = 1,323 x 10 -3 pH = 2,88 18

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulação de ácido fraco com base forte: 50 mL de ácido acético 0,1000 M com NaOH 0,1000 M 1º passo: calcular o volume de base necessário para atingir o PE: nº mols H+ = nº mols OHM.V=M.V 0,1 . 0,050 = 0,1 . V b

Vb = 0,050 L = 50 mL

19

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulação de ácido fraco com base forte: 50 mL de ácido acético 0,1000 M com NaOH 0,1000 M pH após a adição de 5,00 mL de reagente (antes do PE): Antes do PE, tem-se o ácido na forma não dissociada mais a base conjugada (solução-tampão). CH3COOH + H2O

CH3COO- + H3O+

NaOH + CH3COO-

CH3COONa + OH-

Equação de Henderson-Hasselbach: pH = pKa + log [A-] /[HA] 20

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulação de ácido fraco com base forte: 50 mL de ácido acético 0,1000 M com NaOH 0,1000 M pH após a adição de 5,00 mL de reagente (antes do PE): Equação de Henderson-Hasselbach: pH = pKa + log [A-] /[HA] [A-] = nº mol base adicionada / volume total da solução [A-] = (0,1 M . 0,005 L) / 0,055 L = 9,09 x 10 -3 M [HA] = nº mol ácido inicial – nº mol ácido que reagiu volume total da solução [HA] = (0,050 L . 0,1 M) – (0,005 L . 0,1 M) / 0,055 L = 0,082 M pH = 4,75 + log (9,09 x 10-3 / 0,082) = 3,8 21

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulação de ácido fraco com base forte: 50 mL de ácido acético 0,1000 M com NaOH 0,1000 M

22

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulações de ácido fraco com base forte: 50 mL de ácido acético 0,1000 M com NaOH 0,1000 M pH após a adição de 25,00 mL de reagente (antes do PE): Equação de Henderson-Hasselbach: pH = pKa + log [A-] /[HA] [A-] = (0,1 M x 0,025 L) / 0,075 L = 0,0333 M [HA] = (0,050 L x 0,1 M) – (0,025 L x 0,1 M) / 0,075 L = 0,0333 M pH = 4,75 + log 1 = 4,75 23

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulações de ácido fraco com base forte: 50 mL de ácido acético 0,1000 M com NaOH 0,1000 M pH no PE: 50 mL de NaOH - Todo o ácido fraco foi convertido em sua base conjugada - A quantidade de NaOH é exatamente suficiente para consumir todo o HA - A solução é similar àquela formada pela dissolução do sal em água

x Kb = Kw / Ka

Kb = 5,71 x

10-10

x Kb = [Hac] [OH-] / [Ac-]

Minicial x Vinicial = Mfinal x Vfinal

0,1M x 0,050 L = Mfinal x 0,100 L Mfinal = [Ac-] = 0,050 M Kb = x2 / 0,050 x = [OH-] = 5,34 x 10-6 pH = 8,73

24

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulações de ácido fraco com base forte: 50 mL de ácido acético 0,1000 M com NaOH 0,1000 M pH após a adição de 50,01 mL de NaOH (após o PE): - O excesso de base forte reprime o caráter ácido do produto da reação em tal extensão que o pH é controlado em grande parte pela concentração do excesso do titulante -Podemos dizer, então, que o pH é estabelecido pela concentração do excesso de OH- na solução

[OH-] = (0,05001 L x 0,1 M) – (0,05000 L x 0,1 M) = 1,00 x 10-5 M 0,10001 L (solução) pH = 9,00

25

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulações de ácido fraco com base forte:

26

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulações de ácido fraco com base forte:

27

TITULAÇÕES DE NEUTRALIZAÇÃO Titulações de base fraca com ácido forte:

28

BONS ESTUDOS!

29