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rellatorio quimica
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FACULDADE DE AMERICANA
Engenharia Química
Carlos Meneguim RA: 20150961
Lucas Reami RA: 201307017
Rodrigo Prado Ra: 20150507
Rogerio Mateus RA: 20150685
Romulo Godoi RA: 20150795
Relatório do Laboratório de Química I
(Preparação e padronização de HCl 0,1 mol/L)
Americana, SP
2015
Sumário
1-Objetivo: ....................................................................................... 3
2-Introdução: ................................................................................... 4
3-Reagentes e Vidrarias: ................................................................. 6
3.1-Reagentes: ................................................................................ 6
3.2-Vidrarias: ................................................................................... 6
4-Procedimento: .............................................................................. 7
4.1- Preparo de HCl 0,1 mol/L-1 ....................................................... 7
4.2-Padronização de HCl 0,1 mol/L-1 com Carbonato de Sódio
(Na2CO3) ......................................................................................... 7
5-Resultados: .................................................................................. 9
6-Concluções: ............................................................................... 11
7-Bibliografia: ................................................................................ 12
1-Objetivo:
Preparar e padronizar uma solução de HCl (ácido clorídrico) 0,1 mol/L-1
através de procedimento experimentais.
2-Introdução:
Grande parcela dos métodos de análise química passa pelo preparo de
solução. É fundamental ficar a par dos diversos modos de expressar a
concentração das soluções, saber trabalhar corretamente com a balança
analítica e com as vidrarias e fazer corretamente os cálculos necessários pra o
seu preparo.
As soluções se diferenciam inicialmente quando a dois fatores principais:
fase de agregação e condutibilidade elétrica. Elas também podem ser
classificadas segundo a relação existente entra a quantidade do solvente quanto
insaturadas, saturadas e supersaturadas. E ainda é comum, classificar as
soluções em diluídas ou concentradas, considerando a proporção entre o soluto
e o solvente. Classificando a partir da concentração, temos a solução diluída,
que é quando se tem pouco soluto em relação ao solvente, e a solução
concentrada, que é quando se tem muito soluto em relação ao solvente.
A concentração de uma solução é a relação entre quantidade de soluto e
solvente ou quantidade da solução. Matematicamente falando, tem-se:
Concentração (C) =
.................... .... ............
.................... .... ................ .... ........çã..
Molaridade de uma solução é o número de mols de soluto pela massa do
solvente em quilogramas. Ou seja número de mols por Kg de solvente.
Molaridade (m) =
..ú.......... .... ........ .... ............
.......... .... ................ .... ....
A diluição de uma solução consiste em diminuir a sua concentração. O
procedimento mais simples, geralmente aplicado é a adição de solvente a
solução. Na diluição de soluções, a massa de soluto, inicial e final, é a mesma,
somente o volume é maior, logo, a concentração da solução será menor. Como
a massa de soluto permanece inalterada durante a diluição, pode-se escrever:
C1.V1 = C2.V2
Pode-se aplicar esse racionamento também para cálculo de molaridade
da seguinte maneira:
M1.V2 = M2.V2
Já sobre a saturação, pode-se afirmar que a solução é insaturada quando
contem, a uma determinada temperatura, uma quantidade de soluto inferior ao
coeficiente de solubilidade nessa temperatura; saturada quando contem, a uma
determinada temperatura, uma quantidade de soluto dissolvido exatamente igual
ao coeficiente de solubilidade nessa temperatura; e supersaturada quando
contem, a uma determinada temperatura, uma quantidade de soluto dissolvido
superior ao coeficiente de solubilidade da substancia nessa temperatura.
A titulação consiste em determina quantidades de substancias
desconhecidas por meio de medidas volumétricas, fazendo reagir com solução
de concentração conhecida ou padrão para que seja descoberta a concentração
da solução desconhecida. Para que o desconhecido posso ser determinado, é
preciso ser possível reconhecer em que ponto a reação termina, e saber
exatamente o volume da solução padrão que foi utilizada.
Se conhecemos a concentração molar da solução padrão, sabemos que
o volume dessa solução contém uma quantidade do reagente em questão igual
ao produto da concentração pelo volume e assim pode-se determinar a
quantidade de concentração da amostra desconhecida.
Várias reações, porém, não envolvem mudanças perceptíveis. Nesses
casos, temos que adicionar um reagente auxiliar ou indicador, que muda de cor
no momento em que a reação termina. Existem vários tipos de indicadores,
alguns exemplos deles são: alaranjado de metila, fenolftaleína, verde bromo
cresol, azul de bromo fenol e etc.
Pode ser melhor entendido pela figura abaixo:
C:\Users\Romulo\Desktop\titulação.jpg
Uma solução assim tratada torna-se uma solução padronizada, tenso
assim um valor de concentração confiável.
3-Reagentes e Vidrarias:
3.1-Reagentes:
. HCl Concentrado
. Água destilada
. Carbonato de Sódio
. Verde bromocresol
3.2-Vidrarias:
. Balão volumétrico de 500 ml
. Pipeta volumétrica de 5 ml
. Vidro de relógio
. Mufla
. Bureta
. Suporte universal
. Garra de ferro
. Tripé
. Tela de amianto
. Bico de Bunsen
4-Procedimento:
4.1- Preparo de HCl 0,1 mol/L-1
1. Transfira cuidadosamente cerca de 4,5 ml de HCl concentrado para o
balão de 500 ml contendo cerca de 100 ml de água destilada;
2. Homogenize a solução e complete o volume com água destilada;
3. Transfira a solução obtida para um frasco limpo, seco e rotulado;
Observações:
. Cuidado ao manusear HCl concentrado!
. HCl concentrado não é padrão primário. Trata-se de uma solução saturada de HCl que
tem cerca de 36% em massa de HCl e densidade 1,18 g/ml-1;
4.2-Padronização de HCl 0,1 mol/L-1 com Carbonato de Sódio (Na2CO3)
1. Pese de 0,20 a 0,25 g de carbonato de sódio seco em mufla a 270 – 300
C por hora;
2. Após adicionar o sal ao erlenmeyer, junte cerda de 25 ml de água
destilada e agite até a dissolução completa do sal. Não comece sem
dissolução completa;
3. Junte 2 gotas de verde de bromocresol. A solução fica azul.
4. Coloque um fundo branco sob o erlenmeyer para facilitar a visualização
da viragem do indicador;
5. Comece a adição da solução do HCl ao erlenmeyer, sob agitação. Se ficar
solução de HCl nas paredes do erlenmeyer, lave com água destilada e
continua a adição de HCl;
6. Preceda a adição de HCl até que a solução torne-se esverdeada;
7. Neste ponto interrompa a adição de HCl e ferva solução por 2 minutos
para eliminação de CO2. A coloração deve voltar para azul;
8. Reinicie a adição de HCl até o aparecimento da coloração verde. Anote o
volume de solução consumido, para o cálculo da concentração;
9. O procedimento deve ser feito pelo menos em duplicata;
Explicações:
Na titulação do carbonato de sódio, devem ocorrer duas pro notações:
CO3 + H+ . HCO3 + H+ . H2O + CO2
Mas o gás carbônico em solução leva ao estabelecimento do equilíbrio:
H2O + CO2 . H2CO3 . HC + H+
Isto representa a viragem do indicador verde de bromocresol com a adição do
volume de HCl menor que o necessário para reagir com todo Na2CO3. Para evitar
isto, deve-se aquecer a solução para favorecer a eliminação do CO2.Quando isto
ocorre, o verde de bromocresol retoma a coloração azul. Se a cor não é revertida,
significa que o excesso de ácido foi adicionado. Prosseguindo a adição após a
eliminação de CO2 proporciona-se totalmente o carbonato e o verde de
bromocresol assume a coloração verde definitiva.
5-Resultados:
Pipetou-se 4,5 ml de HCl da solução concentrada com 36% de massa, e
transferiu-se para um balão com cerca de 100 ml de água destilada depois
completou-se até o menisco.
Para saber a quantidade de volume para ser pipetado da solução de HCl
concentrada para preparar uma solução 0,1 mol/l tivemos que fazer alguns,
primeiro descobrir a massa de HCl pela formula da densidade que é:
Densidade =
.......... .... ...... .... ............
............ .... ........çã.. .... ....
1,18g/ml =
..11000 ....
m1 = 1180g
Mais esta massa de 1180 gramas seria de uma solução 100 % mais no
nosso caso é uma solução 36 %, então descobrimos a massa a partir de uma
regra de três.
1180 g 100 %
X 36 % X = 424,80 gramas
Então a solução concentrada de HCl 36 % tem 424,80 gramas de massa.
Depois de encontrar a massa tivemos que encontrar a molaridade ou
concentração em mol da solução concentrada com a seguinte formula:
Cmol =
.......... .... ........çã.. .... ...... 36 %
.......... .......... .... ...... .. .. ............ .... ............
Cmol =
424,8036,5.1
Cmol = 11,64 mol/L
Depois de obtido a concentração em mol usou-se a formula da diluição
para achar a quantidade de que foi pipitado para obter uma solução 0,1 mol/L
conforme o cálculo abaixo:
M1.V1 = M2.V2
11,64 mol/L.V1 = 0,1 mol/L.500 ml
V1 = 4,3 ml
Nos cálculos o volume pipetado seria de 4,3 ml, mais nestes casos temos
que ter um cálculo de erro padrão que seria de 5 %, então o valor exato a ser
pipetado é 4,5 ml.
Após a titulação para padronizar a solução de HCl, foi gasto 42,2 ml de
solução de HCl para que a acontece a viragem obtendo um verde bem claro,
depois de aquecer a solução por 2 minutos liberou o CO2 e a cor voltou a ser
azul, então voltou-se a titulação e com mais 0,1 ml ela virou novamente e assim
obtemos o volume correto que é 42,3 ml. Podemos observar que que precisamos
de 2 mol de HCl para 1 mol de Na2CO3 conforme a equação abaixo:
2 HCL(L) + 1 Na2CO3(L) . 2 NaCl(L) + 1 H2O + CO2(g)
Para obter a concentração da solução de Na2CO3 tivemos que encontrar
a molaridade do HCl no volume de 42,3 ml e pra isso usamos uma regra de três.
Sabemos que temos 0,1 mol em 1 litro 0,1 mol/L qual seria a molaridade da
nossa solução padrão em 42,3 ml?
0,1 1000 ml
X 42,3 ml
X = 0,00423 mol em 42,3 ml de HCl
Mas na equação acima temos 2 mols de HCl pra 1 de Na2CO3, então
temos o dobro de HCL que seria 0,00846 mol. Para obter a molaridade da nossa
solução problema que no caso é o Na2CO3 usamos outra regra de três.
2 mol de HCl 0,00846
1 mol de Na2CO3 X
X = 0,00423 mol em 25 ml
E por último para sabermos a quantidade de mol/L da solução problema
usa-se mais uma regra de três.
0,00423 mol 0,025 L
X 1 L
X = 0,16 mol/L
6-Concluções:
A partir das experiência feitas em laboratório foi concluído que, de uma
solução concentrada podemos diluir e obter outras soluções com a molaridade
menor através dos cálculos de densidade e molaridade e também, e temos
sempre considerar o erro padrão pois existem erros a ser considerado.
A padronização através da titulação foi observado que podemos através
de uma solução padrão onde sabermos a molaridade e volume gasto na bureta
podemos descobrir a molaridade da solução problema contida no erlenmeyer,
7-Bibliografia:
Livro: química e reações químicas. Kotz, John C.; Treichel, Paul. Química e
reações químicas.3.ed Rio de janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1998. V.1.
http://www.ebah.com.br/content/ABAAABHwEAL/preparacao-solucoes
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAcOQAI/praparacao-padronizacao-
solucoes