A titulação ou volumetria é muito utilizada em laboratórios para se determinar a concentração de uma solução-problema, fazendo-a reagir com uma solução de concentração conhecida. Nesse resumo vamos estudar a titulação ácido-base, muito cobrada em vestibulares.
Aparelhagem e reagentes
Para entendermos a titulação é importante conhecermos a aparelhagem e como o procedimento é realizado.
Em um erlenmeyer adicionamos uma solução (ácido ou base) de concentração conhecida e anotamos o volume. Está solução chama-se titulado.
Também acrescentamos algumas gotas de uma solução do indicador, que muda de cor conforme a variação de pH. Em uma bureta fixa em um suporte adicionamos o titulante, ou seja, a solução que se deseja determinar a concentração.
Abrimos a torneira de modo que a solução caia gota a gota e anotamos o volume gasto quando o indicador mudar de cor. Nesse momento, ou ainda no ponto de equivalência, sabemos que ocorreu a neutralização, ou seja, a concentração de H+ do ácido é igual à concentração de OH– provenientes da base.
Indicador ácido-base
O indicador é uma solução que muda de cor conforme a variação de concentração de íons H+. Em uma titulação essa mudança de cor indica o ponto de viragem, ou seja, o momento de parar a titulação e anotar o volume gasto do titulante.
É essencial a escolha adequada do indicador, pois cada um tem o ponto de viragem em um determinado intervalo de pH. O indicador mais utilizado nas titulações ácido-base é a fenolfteleína.
A fenolfetleína é incolor em soluções de pH abaixo de 8,2 e entre 8,2 e 10 ocorre o ponto de viragem, quando a solução adquire coloração magenta.
Cálculos na titulação
Para resolver exercícios de titulação nós seguimos os seguintes passos:
1º) Calcular o número de mols do titulado a partir da concentração e o volume dados no exercício.
2º) Escrever a reação química entre o ácido e a base. Determinar os coeficientes estequiométricos.
3º) Através dos coeficientes estequiométricos determinar a quantidade de mols necessárias do titulante para neutralizar o titulado.
4º) A partir do número de mols e o volume gasto na titulação calcular a concentração do titulante.
Exemplo:
(Fuvest – adaptado) O rótulo de um produto de limpeza diz que a concentração de amônia (NH3) é de 9,5 g/L. Com o intuito de verificar se a concentração de amônia corresponde à indicada no rótulo, 5,0 mL desse produto foram titulados com ácido clorídrico de concentração 0,100 mol/L. Para consumir toda a amônia dessa amostra foram gastos 25,0 mL do ácido.
Com base nas informações fornecidas:
I – Qual a concentração da solução, calculada com os dados da titulação?
II – A concentração indicada no rótulo é correta?
Resolução:
Vamos seguir os passos indicados:
1º) Nesse caso o titulado é o ácido clorídrico e o titulante a amônia. Então vamos calcular o número de mols de HCl:
M = n/V
0,1 = n/0,025
n = 0,0025 mols de HCl.
2º) HCl + NH3 → NH4+ + Cl–
3º) Como os coeficientes estequiométricos são 1, temos que 0,0025 mols de NH3 são necessárias para neutralizar o ácido.
4º) Nesse exercício pergunta-se sobre a concentração comum em g/L, então precisamos calcular quantas gramas estão presentes em 0,0025 mol de NH3:
1 mol NH3 ———– 17 g de NH3
0,0025 mol de NH3 —— x
x = 0,0025 x 17 = 0,0425 g
Cálculo da concentração:
0,0425 g ————- 5 mL (volume gasto na titulação)
x ———————– 1000 mL
x = (0,0425 x 1000)/5
x = 8,5 g/L
Resposta: o rótulo está errado, pois a concentração correta é 8,5 g/L.
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