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Cálculos envolvidos na titulação

Química

Depois de realizar a titulação, precisamos saber escrever a reação de neutralização que ocorreu e relacionar os coeficientes estequiométricos com os dados obtidos.

O texto Titulação mostrou como é realizada essa técnica de análise volumétrica, que tem como principal objetivo identificar a concentração de uma solução por meio da sua reação com outra solução de concentração conhecida.

Agora, veremos como utilizar os dados obtidos na titulação para chegar à concentração desejada, que pode ser de um ácido ou de uma base em solução. Para tal, seguem-se basicamente três passos:

Regras para determinação da concentração em mol/L de titulado

Vejamos um exemplo:

Digamos que um químico tinha uma solução de ácido acético (vinagre (CH3COOH(aq))) e queria descobrir a sua concentração em mol/L. Então, ele colocou 20,0 mL de vinagre (titulado) em um erlenmeyer e adicionou o indicador fenolftaleína. Depois ele encheu uma bureta de 100 mL com hidróxido de sódio (NaOH)  de concentração conhecida (titulante) igual a 1,0 mol/L.  Por fim, o químico realizou a titulação e percebeu que a mudança de cor (ponto de viragem - momento em que ele parou a titulação) ocorreu quando foram consumidos 24 mL de NaOH.

Esquema de aparelhagem para titulação

Com base nesse experimento, ele obteve os seguintes dados:

MCH3COOH= ?
VCH3COOH = 20 mL = 0,02 L
MNaOH = 24 mL = 0,024 L
VNaOH = 1,0 mol/L

Sendo que M = concentração em mol/L e V = volume em L.

Para descobrirmos a concentração do ácido acético, temos que primeiramente saber escrever a equação química que representa a reação de neutralização que ocorreu devidamente balanceada. Nesse caso, a reação é a seguinte:

1 CH3COOH(aq) + 1 NaOH(aq) → 1 NaC2H3O2(aq) + 1 H2O(ℓ)

Essa parte é importante para vermos a proporção estequiométrica em que os reagentes reagem. Observe que a proporção é de 1 : 1, ou seja, para cada mol de ácido acético, é necessário 1 mol de hidróxido de sódio.

Agora podemos proceder com os cálculos de duas formas:

(1ª) Por meio da fórmula: M1. V1 = M2 . V2

Visto que a proporção estequiométrica é de 1 : 1, temos que: nCH3COOH = nNaOH .

Sendo M = n/Vn = M . V. Desse modo, chegamos à relação acima, que pode, nesse caso, ser escrita assim: MCH3COOH .  CH3COOH = MNaOH . VNaOH

Assim, basta substituir os valores dessa fórmula:

MCH3COOH . V CH3COOH = MNaOH . VNaOH
 MCH3COOH . 0,02 L = 1,0 mol/L . 0,024 L
MCH3COOH = 0,024 mol
                     0,02 L
MCH3COOH = 1,2 mol/L

Portanto, a concentração inicial da solução de ácido acético, nosso titulado, era de 1,2 mol/L.

Observação importante: Se a proporção estequiométrica não fosse de 1 : 1, bastaria multiplicar a concentração em mol/L (M) das substâncias pelos seus respectivos coeficientes. Por exemplo, se a proporção fosse de 1 : 2, teríamos o seguinte:

M1. V1 = 2 . M2 . V2

Mas veja outra maneira de realizar esses cálculos:

(2ª) Por meio de regras de três:

1 CH3COOH(aq) + 1 NaOH(aq) → 1 CH3COONa(aq) + 1 H2O(ℓ)
        1 mol               1 mol              1 mol                     1 mol  
     1 . 60g               1 . 40 g              1 . 82 g                 1 . 18 g
Essas massas são as massas moleculares calculadas para cada substância.

* Sabendo que o volume gasto da solução 1,0 mol/L de NaOH(aq) foi 24 mL, podemos descobrir primeiro a quantidade de matéria (mol) de NaOH que reagiu:

1 mol de NaOH → 1,0 L 

1 mol de NaOH --------  1000 mL
               x -------------- 24 mL
x = 0,024 mol de NaOH

* Visto que a proporção é de 1 : 1, a quantidade de matéria (mol) de ácido acético deve ser a mesma do NaOH: 0,024 mol.

Observação: Se a proporção estequiométrica fosse diferente, então, levaríamos isso em consideração nessa parte. Por exemplo, se fosse 1:3 e a quantidade de matéria de uma espécie química reagente fosse igual a 0,024 mol, então a da outra substância seria o triplo: 0,072.

* Agora, calculamos:

20 mL de vinagre --------- 0,024 mol de ácido acético
1000 mL de vinagre------- y
y = 1,2 mol

Ou seja, há 1,2 mol/L, que é o mesmo valor que obtivemos no método anterior.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

DEIXE SEU COMENTÁRIO
  • Emerson Edebergsegunda-feira | 06/10/2014 11:00Hs
    Bastante didática, obrigado!
  • dinamicoquinta-feira | 10/07/2014 18:28Hs
    Perfeito. Do jeito que eu queria para tirar minhas duvidas
  • Brunaterça-feira | 08/07/2014 07:21Hs
    Você é muito boa!! Bem didática! Aprendi ! :D
  • Miltonsexta-feira | 13/06/2014 11:36Hs
    Muito interessante
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