• Para preparar uma solução padrão de carbonato de sódio.
• Para determinar a resistência de uma dada solução de ácido clorídrico, titulando-a contra uma solução padrão de carbonato de sódio.

O que é Titulação?

Um dos métodos importantes em Análise Quantitativa é a Análise Volumétrica, uma técnica laboratorial comumente usada. Ela é usada para determinar a concentração desconhecida de uma amostra através da medição do seu volume. Este processo também é chamado de titulação. Em uma titulação, uma solução de concentração desconhecida é reagida com uma solução de concentração conhecida. A solução tomada na bureta é chamada de titulante e a solução tomada no frasco cônico é chamada de analito.

O que significa o ponto final de uma titulação?

O ponto final de uma titulação é o ponto em que a reação entre o titulante e o analito se torna completa. Geralmente o ponto final de uma titulação é determinado usando indicadores.

O que é uma solução padrão?

Uma solução de concentração conhecida é chamada de solução padrão. Uma solução padrão pode ser preparada dissolvendo uma quantidade conhecida da substância em um volume definido do solvente. A substância utilizada para preparar a solução padrão pode ser classificada em dois tipos.

Padrão primário

Um padrão primário tem as seguintes características.

• É altamente pura e barata.
• É altamente solúvel em água.
• Não é deliquescente nem higroscópico.
• É altamente estável.

Ácido oxálico, sal de Mohr, dicromato de potássio são alguns exemplos de padrões primários.

Padrão secundário

Substâncias cujas soluções padrão não podem ser preparadas directamente são chamadas padrões secundários.

Alguns exemplos são o hidróxido de sódio e o permanganato de potássio.

Como expressamos a concentração de uma solução?

A concentração de uma solução pode ser expressa das seguintes formas.

Normalidade: É definido como o número de gramas equivalentes de soluto dissolvido em um litro da solução. É denotado pela letra ‘N’.

Molaridade: É definido como o número de gramas de soluto dissolvido em um litro de solução. É denotado pela letra ‘M’.

Molalidade: É definido como o número de moles do soluto dissolvido em 1Kg do solvente. É denotado pela letra ‘m’.

O que significa titulação ácido-base?

Titração pode ser classificada em vários tipos dependendo das reacções químicas que ocorrem durante a titulação. Uma das titulações mais conhecidas é a titulação ácido-base. É um método usado para determinar a força de um ácido ou álcali e este tipo de titulação é baseado na reação de neutralização. Nesta reacção, ácidos e bases reagem para formar sal e água.

O que é um indicador?

Um indicador é uma substância química que sofre uma mudança de cor no ponto final. O ponto final de uma titulação ácido-base pode ser determinado usando indicadores ácido-base. Os indicadores de Base Ácida são ácidos orgânicos fracos ou bases orgânicas fracas. A mudança de cor de um indicador depende do pH do meio. A forma não ionizada de um indicador tem uma cor, mas a sua forma ionizada tem uma cor diferente.

Por exemplo, considere o indicador fenolftaleína, cuja ionização pode ser escrita como,

Alguns exemplos comuns de indicadores ácido-base

Indicadores	Gama de pH	Ácido	Base
Fenolftaleína	8.0 – 10.0	Incolor	Rosa
Laranja de Metilo	3.1 – 4.4	Vermelho	Laranja
Vermelho de Metilo	4.4 – 6.2	Vermelho	Amarelo
Vermelho Fenol	6.4 – 8.0	Amarelo	Vermelho
Azul Thymol	1.2 – 2.8	Vermelho	Amarelo
Azul de Thymol	8.0 – 9.6	Amarelo	Azul
Amarelo de Metilo	2.9 – 4.0	Vermelho	Amarelo

Quais são os diferentes tipos de titulações ácido-base?

Titulação ácido-base pode ser classificada nos seguintes tipos.

1. Titulação ácido-base forte:Neste tipo, um ácido forte é titulado contra uma base forte. Tanto o ácido como a base são de igual força, portanto, no ponto final, o pH será neutro. Os indicadores utilizados são fenolftaleína e metil-laranja.
   • Exemplo: Titulação de HCl Vs NaOH
2. Titulação de base fortemente ácido-fraca: Neste tipo, o ácido forte reage com uma base fraca para formar uma solução ácida. Assim, o pH da solução é <7. O laranja de metilo é o indicador utilizado para determinar o ponto final.
   • Exemplo: Titulação de HCl Vs NH4OH
3. Titulação de ácido de base forte e fraca: Aqui uma base forte reage com um ácido fraco para formar uma solução básica. Assim o pH da solução é >7. Neste tipo a fenolftaleína é um indicador adequado para a determinação do ponto final.
   • Exemplo: Titulação de CH3COOH Vs NaOH
4. Titulação com base fraca de ácido: Este tipo de titulação não é muito prático. Aqui tanto o ácido como a base são muito fracos para não ionizarem completamente. Portanto, é difícil determinar a faixa de pH ao redor do ponto final e é difícil escolher um indicador adequado para este tipo de titulação.
   • Exemplo: Titulação de CH3COOH Vs NH4OH

Como se determina a força de um dado ácido ou base?

A determinação da força é baseada na Lei de Equivalentes. De acordo com esta lei, o número de equivalência da substância a ser titulada é igual ao número de equivalência do titulante utilizado.

Considerar uma titulação ácido-alcalina. V1 cm3 é o de uma solução ácida de normalidade N1 necessária para neutralizar V2 cm3 de uma base de normalidade N2.

Sabemos que 1000 cm3 de solução ácida 1N contém ácido = 1 grama equivalente

V1 cm3de solução ácida 1N contém ácido= V1/1000 gramas equivalentes

Este número de gramas equivalentes de ácido em V1 cm3 de solução ácida N1 é;

Simplesmente, o número de gramas equivalentes de base em V2 cm3 de solução básica N2 é;

Pela lei dos equivalentes, no ponto final,

i.e, >

Esta é chamada Equação de Normalidade.

Simplesmente, a equação de Molaridade pode ser escrita como,

>>

Aqui determinamos a força do HCl, titulando-o contra uma solução padrão de carbonato de sódio e eles reagem para formar NaCl, CO2 e água. A reação química pode ser representada como;

Aqui 1 mol de carbonato de sódio reage com 2 moles de HCl. Assim, de acordo com a equação de Molaridade,

Resultados de aprendizagem

1. Os alunos compreendem os termos: estimativa quantitativa, titulações ácido-base, ponto final, soluções padrão, molaridade, molalidade, normalidade e indicadores..
2. Os alunos podem calcular a força de um dado ácido ou base usando equações de molaridade ou normalidade.
3. Os alunos adquirem a habilidade para preparar a solução padrão e determinar o ponto final.
4. Os alunos adquirem a habilidade para selecionar os indicadores com base na natureza da solução.
5. Os alunos estão familiarizados com o aparelho utilizado para titulação.
6. Os alunos adquirem a habilidade para realizar a titulação usando carbonato de sódio e ácido clorídrico no laboratório real uma vez que visualizam os diferentes passos.