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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL INSTITUTO DE QUÍMICA/DEPARTAMENTO DE QUÍMICA INORGÂNICA QUÍMICA ANALÍTICA QUANTITTATIVA II – QUI 01110 NOME: Karen Luana Ferreira Brasil TURMA: D RELATÓRIO DE AULA EXPERIMENTAL PRÁTICA 4: TITULAÇÃO POTENCIOMÉTRICA DE NEUTRALIZAÇÃO PARA DETERMINAÇÃO DO Ka DE UM ÁCIDO FRACO Objetivo: Acompanhar as variações de potencial da solução problema de ácido acético e a adição de NaOH utilizando eletrodo combinado de membrana de vidro como indicador e de referência Ag/AgCl. E calcular e representar gráficamente, determinar a concentração de hidrônio, a fim de chegar ao resultado correto da constante de dissociação do ácido acético, bem como o valor de pH no ponto de equivalência. Resultados experimentais: Tabela 1. Dados de titulação potenciométrica de neutralização. E (mV) ∆E/∆V 0 237 -16,4 5 155 9,2 -7,2 10 119 -1,8 -9 11 110 -6 -15 12 95 4 -11 13 84 -26 -37 14 47 -233 -270 15 -223 243 -27 16 -250 15 -12 17 -262 5 -7 18 -269 1 -6 19 -275 2 -4 20 -279 Volume (mL) ∆2E/∆V2 1) Com os dados da Tabela 1: a) Construa o gráfico E (mV) (eixo Y) versus volume do titulante (mL) (eixo X). b) Construa o gráfico da primeira derivada, (∆E/∆V) (eixo Y) versus volume do titulante (mV) (eixo X). 0 5 10 15 20 25 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 Volume titulante E ( m V ) 0 5 10 15 20 25 -300 -250 -200 -150 -100 -50 0 Volume titulante 1 d e ri va d a c) Construa o gráfico da segunda derivada, ∆2E/∆V (eixo Y) versus volume do titulante (mV) (eixo X). d) Construa o gráfico de semelhança de triângulos, e faça o cálculo do volume no ponto de equivalência. 0 5 10 15 20 25 -300 -200 -100 0 100 200 300 Volume titulante 2 d e ri va d a 14 -233 15 243 13,8 14 14,2 14,4 14,6 14,8 15 15,2 -300 -200 -100 0 100 200 300 Volume titulante 2 d e ri va d a 243-(-233) = 476 x/1 = 243/476 476x = 243.1 x = 243/476 x=0,51mL 15,0 - 0,51 = 14,49mL e) Determine a concentração de ácido acético na amostra. A concentração do NaOH é 0,0981 mol L-1. C V = C V₁ ₁ ₂ ₂ C₁ . 25 = 0,0981 . 14,49 C = 0,05₁ 685 mol/L de Ácido Acético f) Determine o Ka do ácido acético, sabendo que o pH da solução do ácido acético é de 3,05. [H O ] = 10 ³₃ ⁺ ⁻ º⁵ [H O ] = ₃ ⁺ 8,91.10 ⁻⁴ = [CH COO₃ ⁻] Ka = [H O ]²(mol/L)/[CH COOH] (mol/L)₃ ⁺ ₃ Ka = (8,91.10 )⁻⁴ ² / 0,05685 Ka = 1,39.10⁻⁵ g) Determine o pH no ponto de equivalência. CH COO (aq) + H O (l) ⇄ CH COOH (aq) + OH₃ ⁻ ₂ ₃ ⁻ [H O ] = √Kw.Ka/[CH COO₃ ⁺ ₃ ⁻] [H O ] ₃ ⁺ = √ 10 ¹ . 1,39.10 ⁻ ⁴ ⁻⁵ (0,05685.25)/(25+14,49) [H O ] = ₃ ⁺ 1,96.10⁻⁹ Assim: pH = -log [H O ]₃ ⁺ pH = 8,70 h) Determinar o % de erro obtido, em relação ao valor encontrado na literatura (Ka = 1,75x10-5). 1,75.10 ---- 100%⁻⁵ 1,39.10 ---- X⁻⁵ X = 79,43% Erro = 100% - 79,43% = 20,57% 2) Responda a) Por que o pH no ponto de equivalência da titulação de um ácido fraco com uma base forte é superior a 7,00? Justifique. Quando um ácido fraco é titulado com uma base forte forma um sal que se dissocia em dois íons e um deles reage com a água, liberando e aumentando a concentração hidroxila (OH-) no meio e aumenta o pH. b) Por que na prática de determinação do Ka do ácido acético foi utilizado o eletrodo de membrana de vidro como eletrodo indicador? Porque o eletrodo de membrana de vidro consegue identificar a variação da concentração de íons H+ que estarão presente no meio.