9. Titulação ácido-base

Demonstração:
Se for possível, o docente primeiro demonstra uma titulação, por exemplo usando um medidor pH electrónico com eléctrodo.

Notamos o valor de pH depois de cada 0,5 ml de titulante adicionado até ultrapassar bastante o ponto final.
Logo a seguir, o docente demonstra a mesma titulação sem medidor, mas na presença dum indicador a fim de terminar a titulação logo a atingir o ponto final.
Afinal, junto com os estudantes, o docente faz o cálculo.

Exercício 48
25 ml xM KOH é titulado com 16 ml 0,27M HCl.
Calcule [KOH].

A titulação é um método bastante rápido para determinar concentrações de certas substâncias dissolvidas em água. Usamos aparelhos que muito precisamente podem ler volumes das soluções, tais como: pipetas, buretas e balões volumétricos.
Outra palavra que indica ‘titulação’ pode ser: volumetria.

À base da titulação ácido-base está a reacção ácido-base, onde o ácido e a base (os reagentes) reagem numa definida proporção molar. Logo que os reagentes são juntados nesta proporção molar, falamos de “quantidades equivalentes”.

Exercício 49
Qual é a quantidade equivalente de NaOH para 0,3 mol ácido sulfúrico?

Numa titulação, de modo geral, reagem calmamente as duas substâncias dissolvidas até o momento que a reacção para; i.é, logo que quantidades equivalentes dos reagentes foram juntadas.
Infelizmente, na prática do laboratório será quase impossível parar exactamente naquele momento de equivalência, ou seja, o ponto final na prática quase nunca coincide 100% com o ponto de equivalência teórica. Provavelmente juntámos automaticamente um bocadinho demais (pelo máximo uma gota!).
O erro faz parte do sistema, mas não pode ultrapassar 0,5% (uma gota em 1000 gotas).

Para segurar o momento certo para parar a titulação usamos muitas vezes um indicador.

Exercício 50
Numa titulação precisámos 3 ml to titulante (da bureta) (= ± 60 gotas).
Supondo que ultrapassamos o ponto de equivalência teórica com meia gota, será que a titulação tenha precisão suficiente?

Em geral devemos conhecer bem a concentração do titulante (solução na bureta).
Assim podemos calcular a concentração das outras substâncias.

Mais sobre as aplicações das titulações encontramos nos últiomos módulos deste curso (aplicação da química, indústria e ambiente).

Exercício 51
[Veja também Corrêa 12o ano parte 2, página 397]
Numa titulação ácido-base duma solução de XM HNO3 precisámos 19,87 ml 0,0978M NaOH.
A molaridade da solução de HNO3 é perto de 0,2M.
Calcule a molaridade exacta.
Resposta 09-51

Numa titulação ácido-base, o pH final nem sempre será igual a 7.
O pH final depende das propriedades dos produtos (de modo geral, um sal). O produto pode ser constituído por partículas com propriedades ácidas ou básicas.

Por exemplo, quando o produto será Acetato de sódio (um sal), os iões de sódio não influenciam o valor do pH, mas os iões acetato sim influenciam: o próprio acetato é uma base fraca e, consequentemente, a solução final, depois de atingir o ponto final da titulação, haverá um meio básico fraco com pH>7

Podemos aplicar as seguintes regras simples:


Exercício 52
Explique por que é que o pH final da titulação de ácido acético com NaOH(aq) será maior de 7

Deve estar bem claro que não pode escolher um indicador qualquer nas titulações ácido-base. É necessário analizar bem o produto antes de escolher um indicador.

Exercício 53
Laranja de metil será um indicador próprio para titular HAc com NaOH?
Explique a sua resposta.

Existem titulações especiais.
Pode ser, por exemplo, que a determinação directa duma certa sustância é impossível. Pode ser que a substância seja gasosa ou insolúvel em água. Ou pode ser uma substância instável.
Que fazer nestes casos?
Muitas vezes nestes casos será possível realizar uma titulação indirecta.
A substância a determinar deve primeiro reagir completamente com uma substância intermediar ou substituinte.
Sabendo muito bem a quantidade inicial desta substância e depois determinando o restante desta substância por titulação, será possível calcular a quantidade da substância original.

Exemplo:
Mármore contém um teor alto de carbonato de cálcio, que é uma substância insolúvel e não é possível titular directamente o CaCO3.
Num balão podemos juntar a uma quantidade bem determinado de mármore um certo volume de, por exemplo, 1M HNO3. Este HNO3 chega para terminar completamente o carbonato de cálcio; os dois reagem e do carbonato não sobra nada. Sobra uma certa quantidade do ácido nítrico.
Numa titulação com uma base determinamos aquele quantidade de ácido que sobrou.
Depois podemos calcular a quantidade do ácido que reagiu com o carbonato. E assim determinámos a quantidade do carbonato no mármore e, consequentemente, o teor.

Exercício 54
Exactamente 10 gramas de mármore foram dissolvidas em 150 ml 1M HNO3. Formou-se um gás que afastámos por aquecimento.
Depois titulámos o restante do ácido nítrico com exactamente 10,0 ml 0,2M NaOH.
Calcule o teor do carbonato em mármore.





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