Teoria da titulação ácido-base

Escrito por paul dohrman | Traduzido por ricardo soares
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Em química, a titulação ácido-base é utilizada para determinar a concentração de uma solução. O processo de titulação utiliza uma solução de concentração desconhecida que é um ácido ou uma base, e uma solução de concentração conhecida é então adicionada à solução sendo testada. A solução adicionada é o oposto da solução testada: Se uma é uma base, a outra será um ácido. O tipo de reação química que ocorre entre as duas soluções é chamada de "reação de neutralização". A quantidade de uma necessária para neutralizar exatamente a outra mostra quando as quantidades de ácido e base estão iguais. A concentração conhecida pode, portanto, ser utilizada para calcular a concentração desconhecida. As titulações ácido-base são o tipo mais comum de titulação.

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Processo Básico

A solução da concentração desconhecida é chamada de "titulado." A solução adicionada é chamada de "titulante". Na titulação ácido-base, uma quantidade suficiente de titulante é adicionada ao titulado para neutralizá-lo. Assim, se o titulado for uma base, um ácido é adicionado como titulante.

Um indicador de cor é adicionado ao titulado antes de iniciar para indicar ao técnico de laboratório, quando o ponto de neutralização estiver próximo. Isso é importante porque se ele adicionar o titulante muito rápido, o técnico pode ir direto para o ponto de neutralização e não saber exatamente quanto titulante foi necessário para alcançá-lo.

Indicadores

Na titulação ácido-base, o ponto de neutralização ocorre a um pH de 7,0. O tornassol é um bom indicador para uma titulação ácido-base, uma vez que altera a cor na presença de um pH de cerca de 6,5 — próximo o suficientemente, como será explicado abaixo. Já que os indicadores reagem com a solução sendo medida, eles devem ser usados ​​com moderação — apenas algumas gotas, se possível.

Ponto de equivalência

O ponto no qual o titulante neutraliza completamente todo o titulado, deixando água neutra, é chamado "ponto de equivalência." Isso ocorre quando o titulante ''usou" todo o titulado. O ácido e base se cancelaram totalmente. Um exemplo desse tipo de cancelamento mútuo é ilustrado nesta fórmula química:

HCl+NaOH—>NaCL+H2O

No equilíbrio, o pH da solução é 7,0.

Curva de titulação

Se um medidor de pH for usado, o pH pode ser registrado em uma base regular conforme o titulante é adicionado. Um gráfico do pH (eixo vertical) em função do volume do titulante iria produzir uma curva inclinada que é particularmente acentuada perto do ponto de equivalência. O pH é uma medida da concentração de H3O+ em uma solução. Adicionar uma ou duas gotas de uma solução neutra altera bastante a concentração de H3O+ por um fator de 10 ou mais, mas dobrar a quantidade adicionada quase não altera a concentração. Isso é o que faz a curva de titulação tão íngreme naquela região e, portanto, torna o ponto de equivalência fácil de se identificar no gráfico. A quantidade de titulante necessária para neutralizar o titulado é, portanto, fácil de quantificar com precisão.

Titulação potenciométrica

A curva de titulação também pode mostrar condutividade (eixo vertical) em função do titulante. Os ácidos e bases conduzem eletricidade e, portanto, a condutividade pode ser medida colocando eletrodos no titulado. Os eletrodos seriam ligados a uma bateria e um amperímetro (ou voltímetro) e, então, curva de titulação mudará abruptamente no ponto de equivalência. Nesse caso, a condutividade terá um mínimo perceptível no ponto de equivalência. Esse método tem a vantagem de não necessitar de um indicador, o que poderia interferir ou participar na reação de neutralização, afetando os seus resultados.

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