PADRONIZAÇÃO DO HCl E DETERMINAÇÃO DO AMONÍACO

MATERIAL UTILIZADO
PROCEDIMENTO 

    INTRODUÇÃO:

    DEFINIÇÃO DE ARRHENIUS.

Em 1884, Arrhenius definiu um ácido como uma substância contendo hidrogênio que produz íons hidrogênio em solução e uma base como uma substância contendo hidróxido que produz íons hidróxido em solução. A neutralização foi descrita por Arrhenius como a combinação destes íons para formar água:

H⁺ + OH^- ® H₂O

Isto está de acordo com a observação de que quando uma solução diluída de HCl, HBr, HI, HNO₃ ou HclO₄ é misturada com uma solução diluída de NaOH, KOH, RbOH, Ba(OH)_2­ ou La (OH)₃, o calor de neutralização  molar,DH_neut, é sempre o mesmo: - 55,90 kJ por mol de água formada (isto é, 55,90 kJ de calor são liberados por mol). Os ácidos acima são todos fortes (completamente dissociados) e as bases são todas fortes, de maneira que, não importa qual par ácido-base escolhido, a reação é a mesma: a combinação de um íon hidrogênio com um íon hidróxido para formar uma molécula de água.

    DEFINIÇÃO DE BRONSTED-LOWRY. 

Em 1923, Bronsted na Dinamarca e Lowry na Inglaterra, independentemente, sugeriram uma definição ácido-base. A definição de Bronsted-Lowry é uma definição protônica. De acordo com ela, ácido é uma espécie que tende a doar um próton e base é uma espécie que tende a aceitar um próton. Além disso, uma reação ácido-base é uma reação de transferência de prótons. A definição de Bronsted-Lowry é bastante geral em muitos aspectos. O HCl, por exemplo, é um ácido em solução aquosa, de acordo com a definição de Arrhenius. Mas, também, o HCl é um ácido de Bronsted-Lowry em qualquer outro solvente, mesmo quando não está presente nenhum outro solvente. Ele é um ácido simplesmente porque pode doar um próton.

De acordo com a idéia de Bronsted-Lowry, uma reação ácido-base envolve a competição por um próton entre duas bases. Quando, por exemplo, o cloreto de hidrogênio se dissolve em água, uma molécula de HCl (um ácido) doa um pr’ton a H₂O (uma base) para formar H₃O⁺ (um ácido) e Cl^- (uma base):

HCl    +    H₂O    ®    H₃O⁺    +    Cl^-

Ácido₁ + base₂     ®   ácido₂   +  base₂

Prótons (H⁺) não aparecem explicitamente. Em seu lugar, a equação apresenta um ácido transferindo um próton para uma base formando uma base conjugada e ácido, respectivamente. Na equação acima, HCl e Cl^- constituem um par ácido-base conjugados, e H₂O e H₃O⁺ são o outro par.

    DEFINIÇÃO DE LEWIS.

Uma definição de ácido-base ainda mais abrangente foi sugerida pelo químico americano G.N. Lewis em 1923, mesmo ano em que Bronsted-Lowry fizeram suas proposições. De acordo com Lewis, ácido é uma espécie com um orbital vazio capaz de aceitar um par de elétrons, enquanto base é uma espécie que pode doar um par de elétrons para formar uma ligação covalente coordenada. Em resumo, ácido é um receptor de par de elétrons e base é uma doador de par de elétrons. Toda reação ácido-base de Lewis consiste na formação de uma ligação covalente coordenada.

    MATERIAL UTILIZADO:

-    Bureta de 50 mL.
-    Garra de bureta.
-    Suporte universal.
-    Becker de 100 mL.
-    Funil.
-    Pisseta.
-    Pipeta de 10 mL.
-    Pipeta graduada de 5 mL.
-    Balão volumétrico de 250 mL.
-    Pêra de borracha.
-    Erlenmeyer de 250 mL.
-    Pipeta graduada de 5 mL.
-    Proveta de 50 e 250 mL.
-    Solução de hidróxido de sódio de sódio 0,1 N (NaOH).
-    Suporte universal.
-    Solução de detergente com amoníaco.
-    Solução padrão de ácido clorídrico (HCl) 0,1 N.

    PROCEDIMENTO:

    PADRONIZAÇÃO DO HCl.

FIGURA 1 - Montagem da padronização do HCl.

1 -    Calcule a molaridade da solução concentrada de HCl (d=1,18 g/mL e 37% m/m).

2 -    Calcule o volume desta solução concentrada necessário para preparar 250 mL de uma solução 0,1 mol/L.

M_C^.V_C = M_d^.V_d

3 -    Prepare esta solução.

FIGURA 2 - Animação do andamento da padronização de HCl.

4 -    Quando o indicador mudar para rosa claro (ponto final de titulação), parar a adição fechando a torneira, anotar o volume gasto da bureta.

5 -    Repetir a titulação mais duas vezes. Anotar o volume da bureta.

6 -    Fazer a média dos volumes gastos. Não são admissíveis erros superiores a ± 0,1 mL entre as medidas.

7 -    Calcular a normalidade da solução de ácido clorídrico.
 

    DETERMINAÇÃO DO AMONÍACO.

1 -   Pipetar 1  mL de detergente para um erlenmeyer de 250 mL.

2 -   Adicionar cerca de 30 mL de água (medidos em proveta de 30 mL) com 5 a 10 gotas de vermelho de metila.

3 -   Carregar a bureta com solução de HCl 0,1 N.

4 -   Proceder a titulação, adicionando ao erlenmeyer a solução de HCl, gota a gota, com agitação constante, até a viragem do indicador. Observar e anotar a cor da viragem e o volume gasto.

5 -    Repetir a operação mais duas vezes.

6 -   Calcular a média dos volumes gastos.

7 -   Calcular a quantidade de amônia existente no detergente.