Padronização de soluções: o que é e exercícios

A padronização de soluções é um processo que permite a determinação exata da concentração de uma solução. As substâncias que eles usam para esse fim são chamadas de padrões primários.

A solução é padronizada usando o método de titulação volumétrica (titulação), seja por técnicas clássicas ou instrumentais (potenciometria, colorimetria, etc.).

Padronização de soluções: o que é e exercícios 1

Fonte: Pixabay

Para fazer isso, a espécie dissolvida reage previamente com um padrão primário pesado. Portanto, o uso de balões volumétricos é essencial para essas análises quantitativas.

Por exemplo, o carbonato de sódio é um padrão primário usado na padronização de ácidos, incluindo o ácido clorídrico que se torna um titulante, uma vez que pode ser usado na titulação do hidróxido de sódio. Assim, a basicidade de uma amostra pode ser determinada.

Os volumes de titulante são adicionados continuamente até reagir com uma concentração equivalente do analito. Isso indica que o ponto de equivalência do grau foi atingido; Em outras palavras, o titulante “neutraliza” o analito completamente, transformando-o em outra espécie química.

Sabe-se quando a adição de titulante deve ser concluída com o uso de indicadores. O momento em que o indicador muda de cor é chamado de ponto final da titulação.

O que é padronização?

A padronização nada mais é do que obter um padrão secundário que servirá para determinações quantitativas. Como Porque se sua concentração for conhecida, você poderá saber qual será o título do analito.

Quando é necessária grande precisão na concentração das soluções, a solução titulante e a solução a que tem direito são padronizadas.

As reações nas quais o método de titulação é usado incluem:

Reações ácido-base. A concentração de muitos ácidos e bases pode ser determinada usando o método da volumetria.

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Reações de redução de ferrugem. As reações químicas que envolvem oxidação são amplamente utilizadas em análises volumétricas; como determinações iodimétricas.

-As reações de precipitação. O cátion de prata precipita junto com um ânion do grupo de halogênios, como cloro, obtendo cloreto de prata, AgCl.

– Reações complexas de formação, por exemplo, a reação da prata com o íon cianeto.

Características dos padrões primários

As substâncias usadas como padrões primários devem atender a uma série de requisitos para cumprir sua função de padronização:

-Tem uma composição conhecida, pois, caso contrário, não se saberá exatamente quanto deve ser pesado a partir do padrão (muito menos calcular sua concentração subsequente).

-Ser estável à temperatura ambiente e resistir às temperaturas necessárias para secar no fogão, incluindo temperaturas iguais ou superiores à temperatura de ebulição da água.

-Tem grande pureza. Em qualquer caso, as impurezas não devem exceder 0,01 a 0,02%. Além disso, as impurezas podem ser determinadas qualitativamente, o que facilitaria a remoção de possíveis interferentes nas análises (volumes errôneos usados ​​como titulantes, por exemplo).

– Seja fácil de secar e não pode ser tão higroscópico, ou seja, retenha a água durante a secagem. Nem devem perder peso quando expostos ao contato com o ar.

-Não absorva gases que possam causar interferência, bem como a degeneração do padrão

– Reaja rapidamente e estequiometricamente com o reagente titulante.

-Tem um peso equivalente alto que reduz os erros que podem ser cometidos durante a pesagem da substância.

Exemplos de padrões primários

Padronizar bases

-Ácido sulfossalicílico

-Ácido benzóico

– ftalato de ácido potássico

-Ácido sulfanílico

– ácido oxálico

Padronizar ácidos

-Trishidroximetil aminometano

-Carbonato de sódio

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– Bórax (mistura de ácido bórico e borato de sódio).

-Tri-hidroximetil-aminometano (conhecido como THAM)

Para padronizar reagentes redox

-Oxido de arsênio

-Ferro

-Dicromato de potássio

-Cobre

Exercícios

Exercício 1

Uma certa quantidade de carbonato de sódio (padrão primário para ácidos) pesando 0,3352 g é dissolvida na água e titulada com uma solução de ácido clorídrico.

Para atingir o ponto de virada do indicador laranja de metil, adicionado à solução de carbonato de sódio, foram gastos 30,23 mL da solução de ácido clorídrico. Calcular a concentração de HCl.

Esta é a solução que será padronizada, através do uso de carbonato de sódio como padrão primário.

Na 2 CO 3 + 2 HCl => 2 NaCl + H 2 O + CO 2

PEQ (Na 2 CO 3 = h / 2) (peso molecular de Na 2 CO 3 = 106 g / mol)

pEq = (106 g / mol) / (2 Eq / mol)

= 53 g / Eq

No ponto de equivalência:

mEq HCl = mEq de Na 2 CO 3

VHCl x N HCl = mg Na 2 CO 3 / pEq N a CO 3

30,23 mL x N HCl = 354, mg / (53 mg / mEq)

E depois limpando a normalidade do HCl, N:

30,23 mL x N HCl = 6,68 mEq

N HCl = 6,68 mEq / 30,23 mL

N HCl = 0,221 mEq / mL

Exercício 2

Para padronizar uma solução de NaOH, é usado o ftalato de potássio (KHP), um padrão primário que é um sólido estável ao ar e fácil de pesar.

São dissolvidos 1.673 gramas de ftalato de potássio em 80 mL de água e adicionadas 3 gotas de uma solução indicadora de fenolftaleína que desenvolve uma cor rosa no ponto final da titulação.

Sabendo que a titulação de KHP consome 34 mL de NaOH, qual é a sua normalidade?

Peso equivalente de ftalato de potássio = 204,22 g / Eq

No ponto final da equivalência:

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Equivalentes de NaOH = equivalentes KHP

VNaOH x N = 1.673 g / (204,22 g / Eq)

Equivalentes de KHP = 8.192 · 10 -3 Eq

Então:

V NaOH x N OH = 8.19210 -3 Eq

E como 34 mL (0,034L) foram gastos, ele é substituído na equação

N NaOH = (8.19210 -3 Eq / 0,034 L)

= 0,241 N

Exercício 3

Uma amostra de CaCO 3 puro (padrão primário), pesando 0,45 g, é dissolvido num volume de água, e depois de solubilizar, fez-se com água para 500 ml num balão volumétrico.

100 mL da solução de carbonato de cálcio são colhidos e colocados em um balão erlenmeyer. A solução é titulada com 72 mL de ácido etilenodiaminotetracético (EDTA), usando o indicador T eriocromo preto.

Calcular a molaridade da solução AEDT

No ponto de equivalência do grau:

mmol AEDT = mmol CaCO 3

V x molaridade de AEDT = mg CaCO 3 / PM CaCO 3

A partir da solução de carbonato de cálcio em 500 mL, 100 mL foram tomados para titulação, ou seja, 0,09 g (um quinto de 0,45 g). Portanto:

0,072 L x M de EDTA = 0,09 g / 100,09 g / mol

M de EDTA = 8,99 · 10 -4 mol / L 0,072

= 0,0125

Referências

  1. Galano Jiménez A. e Rojas Hernández A. (sf). Substâncias padrão para padronização de ácidos e bases. [PDF]. Recuperado de: depa.fquim.unam.mx
  2. Padronização de soluções titulantes. [PDF]. Recuperado de: ciens.ucv.ve:8080
  3. Wikipedia (2018). Solução padrão. Recuperado de: en.wikipedia.org
  4. Chemistry 104: Padronização de soluções ácidas e básicas. Recuperado de: chem.latech.edu
  5. Day, RA e Underwood, AL (1989). Química Analítica Quantitativa. 5ª Edição. Pearson, Prentice Hall.

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