Potenciometria

Páginas: 16 (3911 palavras) Publicado: 29 de abril de 2013
Capítulo 06 Potenciometria
A exemplo de muitos outros, o pH é um parâmetro que serve tanto para auxiliar a condução dos processos produtivos de açúcar e álcool como é um importante item da especificação do álcool. Também essa importância singular se deve ao fato da simplicidade analítica e o imenso interesse no conhecimento do seu significado teórico, que é a concentração molar dos íonshidrogênio, ou H+. Por outro lado, o significado da determinação do pH é comumente confundido com a medida da acidez. Essa confusão é esperada no sentido de que o pH em uma determinada faixa traduz como ácido o material analisado. Para dirimir todas essas dúvidas, o capítulo será iniciado com referência às medidas de pH e acidez. Posteriormente, será mostrada a teoria das análises potenciométricas. 6.1 pHE ACIDEZ A melhor maneira de entender a diferença entre pH e acidez é saber perfeitamente o significado de hidrogênio ionizável. Para isso, vamos considerar a estrutura de dois ácidos: o sulfúrico e o acético. A seguir estão mostradas as fórmulas moleculares desses dois ácidos na figura 6.1:

O CH3COOH (HO)S(OH) ↓ O

Ácido acético Ácido Sulfúrico Figura 6.1 – Fórmulas moleculares dos ácidosacético e sulfúrico destacando os hidrogênios ionizáveis

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Existe uma propriedade periódica chamada de eletronegatividade que pode ser rapidamente traduzida como sendo a capacidade dos elementos atraírem para perto de si os elétrons de uma ligação. Tal propriedade cresce de baixo para cima e da esquerda para direita na tabela, sendo portanto o flúor o elemento mais eletronegativo. O oxigêniopor ser do grupo VI A tem uma elevada eletronegatividade capaz de atrair os elétrons da ligação hidroxila para perto de si, fazendo com que os hidrogênios dessas ligações saiam da molécula com carga formal positiva (Hδ+). Assim, na estrutura do ácido acético percebe-se a existência de apenas um hidrogênio ionizável, apesar de na molécula existirem um total de quatro hidrogênios. No caso damolécula do ácido sulfúrico todos os dois hidrogênios são ionizáveis, pois ambos estão ligados a dois oxigênios. Na figura 6.1 os hidrogênios ionizáveis estão destacados em vermelho. Agora fica mais fácil entender a diferença desses dois parâmetros: pH é a medida da concentração molar dos hidrogênios ionizáveis. Já a acidez é o maior ou menor teor de ácido numa solução, determinada pela técnica datitulação. No capítulo seguinte estaremos novamente falando em pH e acidez e suas correlações.

6.2 CONSTANTE DE DISSOCIAÇÃO DA ÁGUA Todo estudo da potenciometria se inicia com a teoria da dissociação eletrolítica, introduzida por Arrhenius em 1887, na qual afirma que um eletrólito quando dissolvido em água se dissocia em íons, ou seja, partículas carregadas eletricamente. A água, por ser um eletrólitofraco, devido ao processo de autoionização se dissocia em: 2 H2O ↔ H3O+ + OHUma solução é dita neutra quando as concentrações de [H3O+] e [OH-] forem iguais. Por conseqüência, uma solução cuja concentração de [H3O+] for maior do que a concentração de [OH-] será ácida e básica quando o inverso ocorrer, ou seja, quando a concentração de [OH-] for maior do que a concentração de [H3O+]. Aplicando aconstante de equilíbrio (Keq) teremos:

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[H 3O+] . [OH-] Keq = -----------------------[H 2O]2 Como o número de moléculas dissociadas de água é muito pequeno devido a ser um eletrólito fraco, sua concentração pode ser considerada como constante, ou seja, 55,55 moles por litro, de acordo a relação a seguir e considerando que 1000mL de água a 4ºC 1000 mL corresponde a 1000g.

18g------------------------------ 1 mol 1000g ------------------------------ x onde x = 55,55 moles Keq . [H2O]2 = [H3O+] . [OH-] . [H2O]2) é

Assim, se a equação acima for escrita como

e se considerarmos que o produto de duas constantes (Keq

também uma constante e ainda se chamarmos esta nova constante como constante de dissociação da água (Kw) poderemos escrever: Kw = [H3O+] . [OH-] Por medidas...
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