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Relatório actividade experimental

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Relatório actividade experimental A.L. 1.6 - Funcionamento de um sistema tampão 1 Introdução/ Base do método/ Objectivos O pH (potencial de hidrogénio iónico) é um índice que indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de um meio. O conceito foi introduzido em 1909 por S. P. L. Sørensen. O pH pode ser determinado: - por adição de um indicador de pH na solução em análise; a cor do indicador varia consoante o pH da solução; um indicador é uma substância que varia de cor den
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  Relatório actividade experimental A.L. 1.6 - Funcionamento de um sistema tampão 1  Introdução/ Base do método / Objectivos O pH (potencial de hidrogénio iónico) é um índice que indica a acidez, neutralidade oualcalinidade de um meio. O conceito foi introduzido em 1909 por S. P. L. Sørensen.O pH pode ser determinado:- por adição de um indicador de pH na solução em análise; a cor do indicador varia consoante o pH da solução; um indicador é uma substância que varia de cor dentro de um pequeno intervalo de pH,devido ao facto de poder existir em duas ou mais formas que têm estruturas distintas e apresentam coresdiferentes.- usando um medidor de pH que é um multímetro com uma escala que converte o valor detensão do eléctrodo de pH em unidades de pH.Uma titulação ácido-base consiste na determinação da concentração de um ácido (ou de uma base), por reacção de uma base (ou de um ácido) de concentração rigorosamente conhecida.A solução cuja concentração é conhecida designa-se por  titulante. A titulação ou volumetria énormalmente realizada com uma bureta, de modo a permitir medir o volume de titulante. O titulado é asolução cuja concentração se pretende determinar; um volume rigorosamente medido desta solução évertido num gobelé e recebe gota a gota a solução da bureta.Apenas um reduzido número de reacções químicas pode ser usado em volumetria, pois devemsatisfazer determinados requisitos: ser  simples , traduzida por uma equação química conhecida; ser  quantitativa , praticamente completa; ser  rápida , para que a titulação não seja demorada; apresentar, no ponto de equivalência , uma variação brusca de uma propriedade, física ou química, facilmentedetectável.As reacções utilizadas em volumetria de ácido – base em solução aquosa podem ser:- Ácido forte – base forte- Ácido fraco - base forte- Ácido forte – base fracaO traçado do gráfico de variação do pH em função do volume adicionado de titulante designa-se por  curva de titulação . Na titulação ácido forte/base forte, assim como na titulação base forte/ácido forte a 25ºC e no ponto de equivalência a solução é neutra, pelo que o pH da solução é 7.O efeito tampão, como o próprio nome indica, consiste no efeito produzido por um tampão. Umtampão é uma mistura de compostos químicos capaz de manter um determinado valor de pH. Ostampões mais comuns consistem em misturas de um ácido orgânico fraco e de um dos seus sais ou deuma mistura de sais do ácido fosfórico. A adição de um ácido ou de uma base provoca o deslocamentodo equilíbrio químico, mantendo-se assim um valor de pH constante.As soluções tampão resistem a variações bruscas de pH provocadas pela adição de ácidos ou bases. Isto acontece porque existem nas soluções concentrações suficientes de ácido e de base que, emcaso de perturbação do equilíbrio por adição de uma base ou de um ácido, conseguem consumir quantidades apreciáveis de OH - ou H 3 O + .Este tipo de soluções desempenha um papel fundamental no equilíbrio de alguns sistemas biológicos. Exemplo disso é o caso do sangue humano, meio aquoso tamponado, cujo pH se situa dentrode estreitos limites em torno de pH 7,4. No laboratório, as soluções tampão são usadas para preparar soluções de pH estável conhecido.Estas também são usadas em medicina, por exemplo em injecções intravenosas, na agricultura eem muitos processos industriais, como por exemplo para tingir, em processos de fermentação e naindústria alimentar. 2  Uma curva de titulação apresenta algumas zonas quase verticais: a adição de uma pequenaquantidade de ácido ou de base provoca uma variação brusca de pH. Outras zonas apresentam umdeclive suave, quase horizontal onde o pH quase não muda por adição de um ácido ou base, formandoentão um sistema tampão.Esta actividade laboratorial tem como objectivos principais a determinação das zonas com efeitotampão através da realização de uma titulação ácido forte – base fraca, ou seja, Na 2 CO 3 e HNO 3 deconcentrações previamente conhecidas. O gráfico de titulação vais ser construído através da medição do pH ao longo do processo experimental e traçada depois a curva de titulação com os respectivos pontosde equivalência e identificação das zonas tampão. Neste tipo de titulação (cuja reacção é completa), o ponto de equivalência é inferior a 7, pois,neste ponto a solução resultante de reacção entre titulante e titulado possui pH inferior a 7, devido aofacto do sal formado (que está em solução aquosa) derivar da base fraca e do ácido forte.Como a base é fraca, o seu ácido conjugado será forte que facilmente reagirá com a água,formando iões H 3 O + .Reacções que ocorrem na titulação a realizar: Na 2 CO 3 (aq) → 2Na (aq) + CO 32- (aq) (dissolução do sal)CO 32- (aq) + HNO 3 (aq) → HCO 3- (aq) + NO 3- (aq)HCO 3- (aq) + HNO 3 (aq) → H 2 CO 3 (aq) + NO 3- (aq)2Na (aq) + 2NO 3- (aq) → 2NaNO 3 (aq) Equação geral da reacção: Na 2 CO 3 (aq) + 2HNO 3 (aq) → 2NaNO 3 (aq) + H 2 CO 3 (aq) Para uma boa elaboração dos trabalhos experimentais, deve ter-se sempre em conta as regras desegurança em laboratório, respeitando todas as ordens do elemento superior (no nosso caso, do professor). Ilustração 1 - Gráfico ideal da actividade laboratorial Esquema de montagem 3   Bureta de 50 mL comsolução aquosa HNO 3  Material/Reagentes ã Bureta de 50 mL ã Esguicho com água destilada ã Gobelé de 200 mL ã Pipeta de 2 mL ã Pipeta de 10 mL ã Medidor de pH ã Suporte universal ã Funil ã Garra para bureta ã Papel de limpeza ã Balança analítica 4   Garra paraEsguichocom águaMedidor deGobelé de 200 mL comsolução aquosa de  Na 2 CO 3 SuporteuniversalPipeta commacrocontrolad    TermómetBalãovolumétricode 250 mL
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