Química – 12º Ano EQ. ÁCIDO - BASE 10. TITULAÇÕES ÁCIDO-BASE Determinação da concentração de um ácido (ou base por reacção com uma base (ou ácido) de concentração conhecida. ⇓ Se este processo for a medição de um volume de reagente, de título (concentração) conhecido, necessário para a realização completa de uma determinada reacção química chama-se TITULIMETRIA ou VOLUMETRIA. ACIDIMETRIA: Quando pretendemos determinar o título de um ácido (titulado). Por exemplo numa acidimetria começa-se por medir rigorosamente o volume do titulado (ácido)com uma pipeta volumétrica e adiciona-se-lhe, com a bureta, uma solução de uma base (o titulante) de concentração conhecida até se detectar o chamado ponto final da titulação por observação da variação brusca de uma propriedade física ou química da mistura (por exemplo, mudança de cor de um indicador, variação súbita de pH, etc.). 24 Química – 12º Ano EQ. ÁCIDO - BASE O ponto final da titulação coincide aproximadamente com o PONTO DE EQUIVALÊNCIA Quando: nOH- = nH3O+ ↑ ↑ adicionados existentes no gobelé Nesta altura, lemos o volume de titulante gasto, volume da base – Vb. Exercício: Calcule a concentração de uma solução de ácido clorídrico, sabendo que para titular 50 mL dessa solução foram gastos 40 mL de uma solução de NaOH, 0,10 mol/dm3. Resolução: [HCl] = ? Como: nOH- = nH3O+ nOH- = n NaOH e nH3O+ = nHCl n NaOH = nHCl ⇓ n=CxV Va x [HCl] = Vb x [NaOH] 50 x [HCl] = 40 x 0,10 [HCl] = 0,080 mol/dm3 25 Química – 12º Ano EQ. ÁCIDO - BASE CURVAS DE TITULAÇÃO O Ponto Final da Titulação também pode ser determinado através da chamada Curva de Titulação ou Curva de Neutralização, uma representação gráfica dos valores do pH em função do volume de titulante adicionado. A representação gráfica de uma curva de titulação mostra-nos 3 zonas de variação do pH: • uma variação suave, quase horizontal, na zona ácida da escala de pH (sobe pouco devido à capacidade de tampão da solução de ácido forte); • uma variação brusca, quase vertical, passando da zona ácida para a zona alcalina, e • de novo, uma pequena variação na zona alcalina. O Ponto de Equivalência é o ponto de inflexão da curva de titulação, isto é, é o ponto em que muda a inclinação da curva. O ponto de equivalência é definido por duas coordenadas: o volume equivalente lido nas abcissas e o pH equivalente lido no eixo das ordenadas. 26 Química – 12º Ano EQ. ÁCIDO - BASE TITULAÇÃO ÁCIDO FORTE/ BASE FORTE (HCl/ NaOH) Pela curva podemos concluir que: • O pH da solução apresenta valor baixo no início da titulação. • O valor do pH da solução varia lentamente nas proximidades do ponto de equivalência. • No ponto de equivalência o valor do pH varia rapidamente. Se marcarmos na curva de titulação as zonas de viragem dos diferentes indicadores teremos: Como podemos verificar, para uma titulação ácido forte/ base forte, qualquer indicador cuja zona de viragem varie entre 4 e 10 pode ser utilizado. 27 Química – 12º Ano EQ. ÁCIDO - BASE TITULAÇÃO ÁCIDO FRACO/ BASE FORTE (CH3COOH/ NaOH) Neste caso o indicador mais indicado será a fenolftaleína. TITULAÇÃO BASE FRACA/ ÁCIDO FORTE (NH3/ HClO4) Aqui o indicador apropriado será o vermelho de metilo. 28