Educação e ciência

Titulação do carbonato de sódio com ácido clorídrico

Escrito por jack brubaker | Traduzido por sergio mosquim junior
Titulação do carbonato de sódio com ácido clorídrico

A reação entre o carboanto de sódio e o ácido clorídrico pode ser usada para determinar o conteúdo de carbonato em águas superficiais.

Derwent Lake, Keswick, Lake District National Park image by Kryzstofer from Fotolia.com

O carbonato de sódio é um composto básico, o que significa que ele gera íons hidróxido (OH-) quando dissolvido em água. O ácido clorídrico, por sua vez, é ácido, o que significa que libera prótons (H+) quando dissolvido em água. Quando combinados, uma solução aquosa de carbonato de sódio e ácido clorídrico gera uma reação ácido-base. Os químicos se referem a este processo como uma neutralização e o usam para determinar a quantidade de ácido ou base em uma variedade de amostras.

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Carbonato de sódio

O carbonato de sódio (também conhecido como barrilha ou soda) é um composto iônico solúvel em água representado pela fórmula Na2CO3. Químicos o classificam como iônico porque ele contém íons metálicos positivos (íon sódio, Na+) e um íon poliatômico negativo (íon carbonato, (CO3)2-). Na água, ele se separa em seus respectivos íons em um processo conhecido como dissociação. O íon carbonato é responsável pelo comportamento básico do carbonato de sódio, porque ele gera íons hidróxido extraindo um próton de duas moléculas de água: (CO3)2- + 2 H2O > H(CO3)1- + OH- + H2O

Ácido clorídrico

O ácido clorídrico (também conhecido como ácido muriático) é um ácido forte cuja fórmula química é HCl. A designação de ácido forte resulta da dissociação completa do HCl em prótons (H+, a espécie responsável pelo comportamento ácido) e íons cloreto (Cl-) quando na presença de água.

Química do ácido-base

Quando ácidos e bases se combinam, eles produzem um sal (um composto iônico) e água. No caso do carbonato de sódio e ácido clorídrico, o sal produzido é o cloreto de sódio, e a água resulta da decomposição do ácido carbônico (H2CO3). Isto pode ser representado por um processo de duas fases, a primeira sendo representada por: 2 HCl + Na2CO3 > 2 NaCl + H2CO3. O segundo passo é a decomposição do ácido carbônico em água e dióxido de carbono: H2CO3 > H2O + CO2. A reação global pode, portanto, ser representada por: 2 HCl + Na2CO3 > 2 NaCl + H2O + CO2

Titulação

A titulação se refere a uma técnica analítica na qual a concentração (quantidade de substância por mililitro de solução) de uma substância é determinada. Geralmente, isto envolve um reação química na qual o titulante (uma solução cuja concentração é conhecida de forma exata) é colocada em um cilindro de vidro chamado bureta, que é capaz de determinar volumes de líquidos com grande precisão. O analito (a substância sendo analisada) é, geralmente, colocado em um frasco ou béquer embaixo da bureta. O titulante é, então, adicionado ao analito até que a reação se complete. A determinação de quando a reação se completa normalmente requer a adição de um indicador ao analito. O indicador é um composto que muda de cor quando uma pequena quantidade de titulante que não reagiu está presente no frasco.

Aplicações

A quantidade de carbonato de sódio em uma amostra que pode ser determinada por uma titulação com ácido clorídrico usando verde de bromocresol como um indicador. Este indicador muda de azul para verde quando o frasco de reação conter um pequeno excesso de ácido clorídrico. Uma variação desta técnica é usada para determinar a quantidade de íon carbonato em amostras de água provenientes de rios, lagos, correntes, piscinas e reservatórios municipais de água.

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