Unidade 9

Titulometria – curvas de titulação

Após estudar os conceitos básicos de uma titulação e duas importantes aplicações da titulometria, como a padronização e a retrotitulação, você irá estudar, nesta Unidade, as curvas de titulação que ilustram o progresso qualitativo de uma titulação.

Assim, iremos estudar basicamente as titulações ácido-base que envolvem as titulações de espécies químicas ácidas com uma solução padrão alcalina (alcalimetria) e as titulações de espécies químicas básicas com uma solução padrão ácida (acidimetria).

Mas você deve estar se perguntando: por que construir a curva de titulação?

A resposta é simples: para que possamos verificar o comportamento do sistema e, com isso, avaliar o valor do pH nas proximidades do ponto de equivalência, para que possamos escolher o melhor tipo de indicador para a titulação que iremos realizar.

Resultados de aprendizagem

Analisar misturas em contextos de processos químicos, considerando parâmetros físico-químicos.

Executar experimentos laboratoriais levando em consideração aspectos teórico-práticos e normas de segurança.

Variação do potencial hidrogeniônico – pH

Pela teoria da dissociação iônica de Arrhenius, que você estudou há algum tempo, uma substância é considerada ácida quando, em meio aquoso, libera como único cátion H₃O⁺, e quanto maior for a quantidade desse íon no meio, maior será a acidez da solução.

Tempos depois, o bioquímico dinamarquês Peter Lauritz Sorensen (1868-1939) propôs o uso de uma escala logarítmica para trabalhar com as concentrações do íon hidrônio H₃O⁺ _(aq) nas soluções, o que ele chamou de pH.

pH é a sigla de “potencial hidrogeniônico” e serve para indicar se uma solução é ácida, neutra ou básica, com uma escala que varia entre 0 e 14, para a temperatura de 25°C.

Na prática, se o valor do pH estiver entre 6,5 e 7,5, estamos em uma região de neutralidade, ou seja, o meio da solução está neutro. Caso o pH seja menor que 6,5, o meio estará ácido, e, se for maior que 7,5, estará básico.

O pH pode ser medido com indicadores ácido-base (líquidos ou fitas indicadoras) e também com aparelhos chamados de pHmetros. Veja, no Infográfico a seguir, os valores de pH de alguns elementos do nosso dia a dia.

Titulação ácido-base

As reações entre ácidos e bases podem ser acompanhadas estudando-se as variações na concentração de íons hidrônio (H₃O⁺) durante a titulação. A variação do pH nas vizinhanças do ponto de equivalência (PE) é de grande importância, pois permite a escolha do melhor indicador, que leva a menor erro da titulação.

A curva de titulação ácido-base é, assim, uma descrição gráfica da variação do pH em função do volume de ácido ou base (titulante) adicionado.

Titulação de ácido forte com base forte

Trata-se de uma titulação simples, pois tanto o ácido como a base estão completamente dissociados, e o único equilíbrio que iremos considerar será o da água: H₃O⁺ + OH^- ↔ 2 H₂O.

No Infográfico a seguir, você pode ver a construção de uma curva de titulação entre um ácido forte e uma base forte, mais especificamente o HCl (ácido clorídrico) e o NaOH (hidróxido de sódio). Atente-se, também, às seguintes características dessa reação e às fases dessa titulação:

1. elevação gradual do pH;

2. imediações do PE – brusca elevação do pH;

3. novamente a elevação gradual do pH.

Uma titulação é muito necessária em um laboratório, principalmente quando visa a descobrir a molaridade de algumas soluções.

Quando feita corretamente, a solução resultante será neutra. Em uma titulação, isso é conhecido como ponto final.

Nessa situação, o ácido é neutralizado em pH 7; portanto, basta escolher um indicador cujo intervalo de pH para a completa viragem de cor seja nesse pH.

Para expandir seus conhecimentos, faça a leitura do item a seguir.

Leitura guiada

Na página 509 do livro Princípios de química, de Atkins, Jones e Laverman, você encontra um bom exemplo de aplicação dessa titulação. É muito importante que você acompanhe o passo a passo do exemplo apresentado.

Clique aqui para acessar.

A escolha do melhor tipo de indicador irá depender do valor do pH, conforme tabela a seguir:

No vídeo a seguir, você verá a construção de um gráfico mostrando o valor do pH com a adição de um titulante.

Curvas de pH: ácidos e bases fortes

As titulações entre ácidos e bases fortes são muito utilizadas na química analítica quantitativa.

Dessa forma, para toda titulação envolvendo essas condições, o objetivo será construir um gráfico que mostre o pH com a adição de um titulante.

Nesse caso, faz-se reagir um ácido com uma base para que se atinja o ponto de equivalência.

Para aprender mais sobre esse tema, assista ao vídeo ao lado.

Para praticar o que foi discutido até o momento e fixar seus conhecimentos, resolva o exercício a seguir.

Titulação de ácido forte com base fraca

Para demonstração da curva de titulação entre um ácido forte e uma base fraca, veja as quatro principais etapas da titulação clicando nas abas:

Interativo

Veja a construção da curva de titulação de um ácido forte com uma base fraca no vídeo a seguir:

Titulação de bases fracas

Neste vídeo, explicaremos o que ocorre na titulação de uma base fraca com um ácido forte, conceituando também os indicadores e a curva característica dessa titulação.

Agora, resolva o exercício a seguir, envolvendo ácido forte e base fraca, para fixar o conteúdo.

Titulação de ácido fraco com base forte

Nesse caso, vamos estudar um exemplo clássico de sistema alcalimétrico: a titulação do ácido acético (CH₃COOH) fraco com hidróxido de sódio (NaOH) de base forte.

Na construção da curva de titulação devem ser considerados novamente quatro pontos principais. Clique nas abas para acompanhar.

Interativo

O grafico ficará como ilustrado na figura a seguir:

Complemente seus estudos assistindo ao vídeo a seguir:

Titulação de ácidos fracos

No vídeo a seguir, você poderá conferir a explicação de como ocorre a titulação de um ácido fraco com uma base forte em termos de mudança de pH do meio reacional.

Para finalizar esta unidade de estudos, resolva os exercícios a seguir:

Nesta semana, estudamos a variação do potencial hidrogeniônico, também conhecido como pH, bem como as titulações envolvendo ácido forte com base forte, ácido forte com base fraca e ácido fraco com base forte.

Não deixe de realizar os desafios propostos no seu Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA).

Referências e créditos de imagens

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