UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI CAMPUS ALTO PARAOPEBA ENGENHARIA DE BIOPROCESSOS Determinação da concentração de ácido fosfórico por volumetria ácido-base Camila Henriques de Paula (124200024)
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI
CAMPUS ALTO PARAOPEBA
ENGENHARIA DE BIOPROCESSOS
Determinação da concentração de ácido fosfórico por volumetria
ácido-base
Camila Henriques de Paula (124200024)
Mariana Resende Alvim (124200008)
Samille Henriques Pereira (124200058)
WerlayneTamyres Gomes Santos (124200057)
Ouro Branco, Minas Gerais, Brasil
2013
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................1
2 OBJETIVO ......................................................................................................1
3 MATERIAIS E REAGENTES ..........................................................................1
4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL................................................................2
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES ....................................................................2
6 CONCLUSÃO .................................................................................................6
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................6
1 INTRODUÇÃO
A titulometria volumétrica envolve a medida de volume de uma solução de concentração conhecida necessária para reagir essencial e completamente com o analito.
Uma solução padrão (ou um titulante padrão) refere-se a um reagente de concentração conhecida que é usado para se fazer uma análise volumétrica. Uma titulação é realizada pela lenta adição de uma solução padrão de uma bureta, ou outro aparelho dosador de líquidos, a uma solução de analito até que a reação entre os dois seja julgada completa. O volume, ou massa, de reagente necessário para completar a titulação é determinado pela diferença entre as leituras inicial e final.
Neste relatório será apresentado uma analise quantitativa a respeito da
determinação de H3PO4 através de uma titulação com NaOH.
Ácido fosfórico ou ácido ortofosfórico é um composto químico de fórmula
molecular H3PO4. Dentre os ácidos minerais, pode ser considerado um ácido
mais fraco. A partir do ácido fosfórico derivam-se o ácido difosfórico ou
pirofosfórico, o ácido metafosfórico e o ácido polifosfórico. É trivalente, isto é,
os três hidrogênios ácidos podem ser convertidos por substituição gradual a
fosfatos primários, secundários e terciários. O ácido fosfórico é, portanto, um
ácido que varia de fraco a medianamente forte. Seus sais são chamados de
fosfatos. É o derivado do fósforo mais importante comercialmente,
respondendo por mais de 90% da rocha fosfática que é extraída. O ácido
fosfórico origina três séries de sais contendo os íons fosfato (V) cujos ânions
são: [(HO)2PO2]-, [(HO)PO3]2- e PO43-.
2 OBJETIVO
Utilizar os princípios da volumetria ácido-base para determinar a
concentração real de uma amostra de ácido fosfórico.
3 MATERIAIS E REAGENTES
Solução de ácido fosfórico 0,1 mol L-1
Solução de hidróxido de sódio 0,0983 mol L-1
Timolftaleína 0,1%
Verde de bromocrescol 0,1%
1
Proveta de 50 mL
Béquer de 100 mL
Erlenmeyer de 250 mL
Bureta de 25 mL
Garra e mufa
Suporte universal
4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Mediu-se 20 mL de solução de ácido fosfórico 0,1 mol L-1 com uma
pipeta e o transferiu para um erlenmeyer de 250 mL. Adicionou-se 5 gotas de
indicador verde de bromocresol. Logo após, reparou-se mais 2 amostras.
Encheu-se a bureta com a solução de hidróxido de sódio 0,983 mol L-1
padronizada e, em seguida, titularam-se as soluções dos erlenmeyers. Anotou-
se os volumes de NaOh gastos para neutralizar o primeiro próton dissociado do
ácido (de amarelo para azul).
Repetiu-se o procedimento de titulação, mas com uso do indicador
timolftaleína, em triplicata (de incolor para azul). Anotou-se os volumes gastos
para neutralizar o segundo próton dissociado do ácido.
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Na primeira triplicata do ácido fosfórico em que o indicador adicionado
foi verde de bromocresol, a solução inicial era amarelo (Figura 1) e depois de
titulada alterou para azul (Figura 2).
2
Figura 1: Ácido fosfórico com indicador verde de bromocresol.
Figura 2: Primeira triplicata do ácido fosfórico titulado com NaOH.
Na segunda triplicata do ácido fosfórico em que o indicador adicionado foi
timolftaleína, a solução inicial era incolor (Figura 3) e depois de titulada alterou
para azul (Figura 4).
3
Figura 3: Ácido fosfórico com indicador timolftaleína.
Figura 4: Segunda triplicata do ácido fosfórico titulado com NaOH.
Os volumes gastos nas titulações estão descritos na tabela a seguir:
AmostraVerde de
bromocresolTimolftaleína
1ª amostra 23,5 mL 39,8 mL2ª amostra 21,2 mL 42, 0 mL3ª amostra 21,5 mL 39,3 mL
Média 22,06 mL 40,36 mLDesvio Padrão ±1,56 mL ±2,06 mL
O ácido fosfórico é um ácido poliprótico, isto é, tem capacidade de doar
mais do que um próton. Quando está em solução aquosa, sofre as seguintes
dissociações:
H3PO4(aq)→ H+ + H2PO4-(aq)
4
H2PO4-(aq) ↔ H+ + HPO4
2-(aq)
HPO42-
(aq) )↔ H+ + PO43-
(aq)
Quando adicionamos o hidróxido de sódio na solução, ocorrerá a
neutralização das espécies ácidas conforme as equações abaixo:
H3PO4+ NaOH→ NaH2PO4+ H2O
NaH2PO4+ NaOH↔ Na2HPO4+ H2O
NaHPO4+ NaOH↔ Na3PO4+ H2O
A adição sucessiva de base vai fazer com que o ácido passe a formas
iônicas com cargas cada vez mais negativas, até que surja uma espécie
aniônica que não se comporte como ácido. Alguns dos indicadores que podem
ser utilizados na sua titulação sãoo verde de bromocresol e a timolftaleína.
O indicador verde de bromocresol possui intervalo de viragem de cor em
pH na faixa de 3.8 a 5.4, mudando de amarelo a azul. Essa viragem no ácido
fosfórico mostra que o primeiro ponto de equivalência do sistema foi atingido.
Já indicador timolftleína possui intervalo de viragem de cor em pH na faixa
de 9.4 a10.6, mudando de incolor a azul. Essa viragem no ácido fosfórico
mostra que o segundo ponto de equivalência do sistema foi atingido.
É difícil titular todos os prótons do ácido fosfórico em solução aquosa,
pois o pH que titula o último próton é em 10-14 e fica muito difícil chegar a esse
pH por isso só o primeiro e o segundo próton é titulado.
6 CONCLUSÃO
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
OHLWEILER, Otto Alcides. Química Analítica Quantitativa, 2ª ed, Vol 3, Rio de
Janeiro: Livros Técnicos Científicos , 1976.
SKOOG, D.A; WEST, D.M; HOLLER, F.J; CROUCH, S.R. Fundamentos de
Química Analítica.8ª edição, São Paulo: Thomson, 2007. 999 p.
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