Por: Juno Kim
Introdução
neste experimento, a concentração de potássio, hidrogênio ftalato (KHP) em uma amostra desconhecida foi determinada através de análise volumétrica. A análise volumétrica permite o cálculo da quantidade ou concentração desconhecida por uma reação com uma quantidade conhecida de reagente. Para este laboratório, a amostra desconhecida de hidrogénio ftalato de potássio foi titulada com uma solução padronizada de hidróxido de sódio., Uma solução padrão tem uma concentração conhecida com precisão e para este experimento o hidróxido de sódio foi padronizado com um ácido padrão primário, o ftalato de hidrogênio de potássio. Um padrão primário pode ser qualquer produto químico puro que possa ser usado como início de uma análise quantitativa. Hidróxido de sódio, no entanto, não é um padrão primário ideal porque é hidroscópico, o que significa que ele reage e absorve componentes do ar, como a umidade e dióxido de carbono. Em geral, um padrão primário contém estas qualidades:
- uma solução padrão é facilmente preparada, purificada e seca.,
- uma solução padrão é estável e fácil de armazenar.
- uma solução padrão deve ser não-hidroscópica.uma solução padrão deve ser pura até um grau mensurável.
- A solução-padrão deve reagir num período de tempo razoável num ambiente de reacção quantitativa.
o ftalato de hidrogénio de potássio constitui um bom padrão primário porque é estável, de elevada pureza, não-hidroscópico, altamente solúvel, não tóxico, de peso molecular elevado, barato e disponível.,Escusado será dizer que, nesta experiência quantitativa, foi dado um cuidado adicional ao tomar e registar as medições. O volume do buret de 50 mL utilizado na titulação foi registado para 0, 01 mL e as massas foram registadas com a aproximação de 0, 1 mg para obter os melhores resultados. Todos os objectos de vidro foram escrupulosamente limpos e secos antes da sua utilização e a bureta foi enxaguada com o seu reagente antes da titulação. Foi vital verificar a buret para quaisquer bolhas de ar presentes antes de realizar as titrações.,métodos experimentais
no início da Experiência, Cerca de 3 g do ftalato de hidrogénio e da amostra desconhecida foram colocados numa estufa de 110 ‘C para secar. Para preparar a solução de hidróxido de sódio, ferveu-se um litro de água destilada durante 10 minutos e arrefeceu-se para remover o dióxido de carbono. Essa etapa é necessária porque hidróxido de sódio e dióxido de carbono reagem em uma solução para formar um íon carbonato indesejado. Uma vez que os iões carbonatados são insolúveis em hidróxido de sódio concentrado, foi utilizada uma solução-mãe de 50% de hidróxido de sódio.,Após arrefecimento da água fervida, adicionaram-se cerca de 3 mL de hidróxido de sódio a 50% para formar uma solução de hidróxido de sódio a 0, 1 M. Note que para resfriar o litro fervido de água em menor tempo foi usado um banho de gelo. Gelo esmagado e mistura de água fria serve bem para o propósito, porque o gelo esmagado por si só não é eficiente para resfriamento devido ao ar em espaços que é um condutor pobre de heat2.
no processo de normalização, três amostras de ftalato de hidrogénio de potássio conhecidas foram submetidas a titulações pela solução preparada de hidróxido de sódio 0, 1 M. Cada amostra consistiu de 0,7 ~ 0.,8 g de ftalato de hidrogénio de potássio (medido com a dose de 0, 1 mg mais próxima) em 100 mL de água e duas gotas de indicador de fenolftaleína que fariam a solução ligeiramente rosa para marcar o fim da titulação. A fenolftaleína é um indicador que reage à adição de íons de hidrogênio ou hidróxido, tornando-se incolor com uma adição de íons de hidrogênio e tornando-se rosa quando íons de hidróxido são adicionados.,3 As massas de cada potássio, hidrogênio ftalato amostras foram convertidos em mols, o qual seria também revelar o mols de hidróxido de sódio, pois o mol relação entre potássio ftalato de hidrogênio e hidróxido de sódio é um-para-um para esse experimento, um mol de potássio ftalato de hidrogênio reage com um mol de hidróxido de iões de lítio. Os mols do hidróxido de sódio foram divididos pelo volume de solução de hidróxido de sódio 0, 1 M utilizado na titulação para encontrar a sua molaridade.foi dado um passo semelhante para encontrar as concentrações desconhecidas de hidrogénio ftalato de potássio., A molaridade média do hidróxido de sódio calculada a partir do passo anterior foi multiplicada pelo volume da solução de titulação adicionada e convertida em mols de hidrogenoftalato de potássio na amostra. Em seguida, utilizando o peso molecular 204.233 g / mol para o ftalato de hidrogénio de potássio, os mols foram convertidos em gramas, o que seria então uma proporção da massa da sua amostra, produzindo uma percentagem de ftalato de hidrogénio de potássio ou uma concentração na amostra desconhecida. A amostra desconhecida de KHP utilizada foi # 52 LO assim cerca de 3.0 g amostras foram usadas em titrações.,os resultados e cálculos são os seguintes nas páginas seguintes.
discussão
O indicador utilizado, a fenolftaleína é um ácido fraco que responde a adições ou subtrações do íon hidrogénio, pelo que era adequado que o ftalato de hidrogénio de potássio desconhecido fosse diluído com um diluente neutro. As titulações tiveram que ser feitas com muito cuidado e precisão por causa de sua sensibilidade., Foi utilizada uma barra de agitação durante a titulação que poderia prejudicar com o objectivo observado por uma ligeira indicação rosa que dura cerca de trinta segundos, de modo que, durante a experiência, a titulação foi posto fim se o cor-de-rosa durou cerca de 10 segundos. É importante notar que a cor rosa em três titulações foram todos ligeiramente diferentes, alguns sendo mais escuros do que outros. Foi crucial fazer uso da técnica de meia gota também porque o endpoint foi muito sensível a até 0, 05 mL. A molaridade média da solução de hidróxido de sódio foi encontrada em 0,155 M após padronização., Usando essa solução, a concentração média de hidrogênio ftalato de potássio foi encontrada em 27.99% no sólido #52 lo desconhecido. O desvio-padrão foi calculado como 2,411, o que é aceitável, mas um pequeno motivo de preocupação, uma vez que o segundo ensaio experimental produziu uma concentração de KHP de 25,31%, que está fora de um desvio-padrão longe da média. Talvez um melhor resultado poderia ter sido alcançado se quantidades iguais de massa desconhecida fossem usadas para cada ensaio.,
conclusão
O objectivo da experiência foi padronizar uma solução de hidróxido de sódio a ser utilizada na titulação na presença de um indicador, a fenolftaleína, para determinar a concentração de uma amostra desconhecida constituída por ftalato de hidrogénio de potássio e diluentes neutros. Devido à natureza simples da experiência, foi crucial ter medições precisas e equipamentos limpos. As titulações originaram uma concentração média de 27,99% KHP em amostras desconhecidas. Com um desvio padrão sendo 2.,A experiência concluiu com 95% de confiança que a concentração de KHP na amostra desconhecida mede entre 25,58% e 30,4%.