Determinação de mistura de carbonato e hidróxido

Instituto Federal de Educação Ciência Tecnologia do Ceará
Departamento de Química e meio Ambiente

Determinação de mistura de carbonato e hidróxido

Fortaleza
13/11/2013
I – Objetivos: Determinar a concentração de hidróxido e carbonatos em uma determinada amostra.

II –Introdução: Deve-se considerar como exemplo uma solução contendo 0,1 mol por litro (solução 0,1 M) de hidróxido de sódio e também 0,1 mol por litro de carbonato de sódio, ser titulada com solução de ácido clorídrico, um ácido forte, e conhecendo-se sua curva de titulação.
Esta solução contém três bases, o íon OH¯, CO3¯² e HCO3¯.
Diferenças entre suas ionizações são grandes o suficiente então haverá três pontos de inflexão da curva de titulação. A pimeira inflexão, a pH 11,3 , é pouco visível e com certeza não pode ser detectada através de indicadores de pH. A segundo e a terceira são mais visíveis. Mesmo que as partes íngremes da curva sejam relativamente curtas, o que acontecem nas áreas onde dois indicadores de pH entre os mais usuais (como a fenolftaleína e o alaranjado de metila) mudam suas colorações em solução. Além disso, no pH baixo a fenolftaleína é incolor, o que torna a detecção de mudança de coloração com alaranjado de metila mais fácil.
O princípio químico do método é saber-se o que é titulado nestes pontos extremos.
Obviamente, é a base mais forte a mais fácil de reagir com o ácido. Das três bases presentes, NaOH é a mais forte, por isso vai ser neutralizada primeiro. A próxima base é a CO3¯², tendo pKa2=10,25 , pKb1=3,5 Quando todo CO3¯² é convertido a HCO3¯, o pH da solução é aproximadamente (pKa1+pKa2)/2=(6,37+10,25)/2=8,31 O pH na qual a fenolftaleína inicia ou cessa sua visibilidade é 8,2 , então se titularmos a solução até a cor desaparecer, podemos ter certeza de ficarmos com solução de HCO3¯. Isto significa que após adicionarmos V1 mL do titulante nós teremos titulado a soma de hidróxido de sódio e carbonato de sódio: