Titulação de ácido fosfórico com sistemas operacionais de hidróxido de sódio: XP, Vista, 7, 8, 10 preço de licença de usuário único: x20AC24.95 - aproximadamente 33 observações gerais A titulação do ácido fosfórico H 3 PO 4 é um caso interessante. Embora frequentemente listado em conjunto com ácidos minerais fortes (ácido clorídrico, nítrico e sulfúrico) é relativamente fraco, com pK a1 2.15, pK a2 7.20 e pK a3 12.35. Isso significa que a curva de titulação contém apenas dois pontos de inflexão e o ácido fosfórico pode ser titulado seja como um ácido monoprotico ou como um ácido diprotico. No primeiro caso, o ácido deve ser titulado contra o indicador que muda de cor em torno de pH 4,7 (por exemplo, laranja de metilo), no segundo caso - contra o indicador mudando de cor em torno de pH 9,6 (por exemplo timolftaleína). A fenolftaleína não pode ser utilizada, pois começa a mudar de cor em torno de pH 8.2, quando o ácido fosfórico é titulado em cerca de 95. Solução 0,1 M de ácido fosfórico titulada com solução 0,1 M de base forte. PK a1 2,15, pK a2 7,20, pK a3 12,35. Curva de titulação calculada com BATE - calculadora de pH. É interessante mencionar que o ácido fosfórico pode ser titulado como triprotico - se o anião PO 4 3- primeiro precipitar-se utilizando íons metálicos (por exemplo, Ca 2 ou Ag): Após a precipitação, o HCl pode ser titulado contra a fenolftaleína. Dependendo do indicador utilizado, a reação que ocorre é: detecção do ponto final. Como explicado acima, durante a titulação do ácido fosfórico, podemos usar laranja de metilo e detectar primeiro ponto final em torno de pH 4,7 ou timolftaleína e detectar o segundo ponto final em torno de pH 9,6. A decisão sobre o qual o indicador deve ser usado pode basear-se na concentração aproximada de ácido fosfórico e titulante e nas preferências pessoais - alguns acham mais fácil detectar a alteração da cor da laranja de metilo do que a aparência de uma matiz azul da timolftaleína. Soluções utilizadas Para realizar a titulação, precisaremos de titulação - solução de hidróxido de sódio 0,2 M ou 0,1 M. Indicador - laranja de metilo ou timolftaleína, e uma certa quantidade de água destilada para diluir a amostra de ácido clorídrico. Pipetar uma alíquota de solução de ácido fosfórico em 250 ml de frasco Erlenmeyer. Diluir com água destilada até cerca de 100 mL. Adicione 2-3 gotas de laranja de metilo ou 3-4 gotas de solução de timolftaleína. Titular com solução de NaOH até a primeira mudança de cor. Cálculo do resultado Dependendo do indicador usado, a reação também é e a relação estequiométrica de hidróxido de sódio e ácido fosfórico é 1: 1 ou 2: 1. Para calcular a concentração de solução de ácido fosfórico, use calculadora EBES - estequiometria. Clique no botão nCV acima do NaOH na moldura de entrada, insira o volume e a concentração do titulante utilizado. Clique no botão Usar. Leia o número de moles e massa de ácido fosfórico na amostra titulada no quadro de saída. Clique no botão nCV no quadro de saída abaixo do ácido fosfórico, insira o volume da amostra pipetada, leia a concentração de ácido fosfórico. Fontes de erros Como de costume, quando se titula com hidróxido de sódio, devemos prestar atenção especial à sua concentração. Soluções de base fortes não são estáveis, pois tendem a absorver dióxido de carbono atmosférico. No caso do ácido fosfórico, também devemos ser muito cuidadosos sobre a detecção do ponto final, pois as partes íngremes da curva de titulação são em ambos os casos relativamente curtas. Como de costume, também existem fontes gerais de erros de titulação. A página foi modificada pela última vez em 06 de setembro de 2009, 00: 13: 42. Titulação de ácido triprotico com base forte Considera-se aqui o pH ou curva de titulação que seria obtida ao titulação de um ácido triprotico com base. Três exemplos recebem ácido fosfórico e os dois aminoácidos, ácido aspártico e tirosina. Supõe-se que um titulante base forte, e. NaOH. é usado. A abordagem sistemática para resolver problemas complexos de equilíbrio químico resulta em dois principais resultados que são úteis aqui. Primeiro são as frações relativas. uma. Para as várias formas dos ácidos em função do pH. Para o ácido triprotico, os a são Segundo, as curvas de titulação são calculadas usando uma equação de trabalho para um ácido triprotico sendo titulado com uma base forte. A equação apropriada é Esta equação é derivada em uma página diferente. Embora a equação não tenha raízes simples, as raízes, e. . Concentração de prótons, pode ser determinada com uma planilha ou outro programa de computador, usando métodos de iteração. O ácido fosfórico é um bom exemplo de uma titulação onde os dois primeiros pontos de equivalência, correspondendo à reação básica com o primeiro e segundo prótons, respectivamente, são claramente visíveis. Por claramente visível, queremos dizer que há uma grande mudança de pH no ponto de equivalência. As constantes de dissociação de ácido para o ácido fosfórico são bastante diferentes entre si com pK a s de 2,15, 7,2 e 12,15. Como o pK a é tão diferente, os prótons são feitos reagir a diferentes pHs. Isto está ilustrado no gráfico da fração relativa como uma função do pH mostrado abaixo. O pH em pontos onde a fração relativa de duas espécies é igual, e. . Onde duas linhas de concentração relativa cruzam, têm uma relação simples com as constantes de equilíbrio de ácido. Por exemplo, o primeiro cruzamento ocorre para H 3 PO 4 H 2 PO 4 -. A relação com o pH é mais facilmente encontrada ao reconhecer que todas as principais espécies são dadas na primeira equação de ionização de protões. Tomando o logaritmo dessa equação resulta na equação do buffer. Em concentrações iguais de ácido e conjugado, p H p K a 1. Existem três pontos para o ácido fosfórico. Eles são rotulados na trama. Esses pontos são importantes na previsão das curvas de titulação. Eles correspondem a pontos onde metade de um equivalente de próton foi consumido pela adição de base forte. Assim, o ponto onde p H p K a 1 está a meio do primeiro ponto de equivalência. Onde p H p K a 2 está a meio caminho entre os pontos de equivalência primeiro e segundo, etc. A solução possui capacidade tampão máxima nesses pontos. Em outras palavras, existe uma resistência máxima às mudanças em p H. Os pontos de equivalência também podem ser identificados na parcela da fração. No primeiro ponto de equivalência. H 3 PO 4 aproxima-se de zero. Isso ocorre quando H 2 PO 4 - é um máximo. Pode-se ver esse ponto no gráfico de concentração relativa. Ocorre em uma p H que está a meio caminho entre os dois pontos com capacidade máxima de buffer. Na verdade, podemos esperar que o primeiro ponto de equivalência ocorra em AP H de Similar, o segundo ponto de equivalência, colocando a meio caminho entre os pontos onde p H p K a 2 e p H p K a 3 é Para resumir, sem sequer realizar A titulação ou a resolução da quinta equação polinomial de poder que rege a concentração de prótons, preveremos a seguinte p H no meio e pontos de equivalência. A curva de titulação, encontrada a partir de soluções iterativas para a equação governante, é ilustrada abaixo. A titulação foi para soluções de 0,1 F de ácido e base forte. A linha sólida é a curva de titulação. Os pontos especiais discutidos acima são dados em rosa. As equações para esses pontos também são dadas. Na verdade, as previsões dos pontos de meio e equivalência funcionam. Observe, no entanto, que apenas dois dos três pontos de equivalência de protão único exibem grandes mudanças em p H. Na verdade, a terceira equivalência é obscurecida pela ionização competitiva da água. Este é o mesmo efeito que ocorre para o ácido monoprotico com p K a gt10. A tirosina é um aminoácido triptico e dibásico com p K a de 2,17, 9,19 e 10,47. O primeiro protão é removido do ácido carboxílico, o segundo do grupo amônio. O terceiro próton, com um p K a de 10,47, é o protão fenólico da cadeia lateral do aminoácido. Este caso é de interesse porque o ácido é dibásico. Além disso, o básico p K a é relativamente semelhante, diferindo em apenas cerca de 1 unidade. O gráfico da fração relativa é mostrado aqui. O gráfico é rotulado com o pH nos pontos onde as concentrações ácidas e conjugadas são iguais (onde as linhas se cruzam). É diferente do ácido fosfórico em que a concentração relativa de uma espécie de base, o tirosinato monoprotonado, HTyr. Não atinge a unidade. De maior importância para a predição da forma da curva de titulação é o fato de que existem várias espécies em solução no pH onde o segundo ponto de equivalência deve ser alcançado. O segundo ponto de equivalência ocorre quando HTyr é um máximo. O principal efeito de haver três espécies em solução neste ponto é amortecer a p H em torno do segundo ponto de equivalência. Como a solução é efetivamente armazenada em buffer por H 2 Tyr. HTyr. E Tyr no segundo ponto de equivalência, talvez não esperemos observar uma mudança acentuada. De fato, essa previsão é confirmada na curva de titulação mostrada abaixo. Somente o primeiro ponto de equivalência mostra uma grande alteração em p H com titulante adicionado. Observe, no entanto, que o ponto principal p H s são aqueles previstos para a metade e pontos de equivalência. Uma vez que há apenas uma mudança clara no pH em relação ao volume do titulante, a análise de tirosina titrimétrica deve assumir um equivalente (protão) por toupeira e usar um indicador que muda em cerca de pH 7. O ácido aspártico é outro aminoácido triprotico. Neste caso, o p Ka é 1,990, 3,900 e 10,002. Os dois primeiros são prótons de ácido carboxílico, o último é o protão de amônio. Neste caso, podemos esperar que os dois primeiros pontos de equivalência sejam obscurecidos pelo fato de que os dois ácidos p Ka são relativamente próximos. A fração relativa e os gráficos da curva de titulação são mostrados abaixo. É deixado ao aluno para justificar por que a curva de titulação parece a maneira como ele faz com base na análise do gráfico da fração relativa. Algumas perguntas para se fazer são Quais são as espécies na fração relativa. Qual o pH na metade e pontos de equivalência? Como o fato de que a 2ª espécie (cor de azeitona) nunca atingir um valor de 1 afeta a titulação. Uma coisa a notar É que o primeiro ponto de equivalência é quotlostquot e uma grande mudança em p H ocorre apenas no segundo ponto de equivalência. Algumas questões importantes a serem feitas são: Por que não é o 3º ponto de equivalência observado na curva de titulação Como você projetaria uma análise Titrimétrica para ácido aspártico Quantos equivalentes (prótons) por mole são aparentes Qual indicador você usaria?
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