Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Centro de Cincias Exatas e da Terra

Departamento de Qumica

Experimento 1 - Atividade dos ons H+ em solues cidas

A atividade uma medida da concentrao efetiva de uma espcie numa mistura. Ao se falar de solues ideais o potencial qumico depende da concentrao de espcies em soluo, enquanto que no caso de solues reais o mesmo depende das suas atividades. Os desvios da idealidade surgem das interaes entre as espcies que compem determinado sistema. Numa mistura ideal a mdia das interaes entre as espcies a mesma, o que em nvel macroscpico acarreta em variaes nulas da entalpia e do volume da mistura. Para misturas reais o coeficiente de atividade o fator utilizado para contabilizar os desvios da idealidade. importante rever conceitos sobre atividade, coeficiente de atividade, concentrao, grau de ionizao, teoria de Debye-Hckel etc., antes da execuo da experincia. Para tal pode-se utilizar as referncias fornecidas no final do documento.Medidas de pH: eletrodos de vidro e de referncia

Um eletrodo de vidro um tipo de eletrodo on-seletivo composto por uma membrana de vidro sensvel atividade do on hidrognio. Essas membranas, quando imersas em solues de diferentes atividade de H+, propiciam o aparecimento de uma diferena de potencial entre as superfcies interna e externa da mesma. O potencial da membrana (E) medido contra um eletrodo de referncia conveniente e est relacionado ao pH atravs da expresso 1.1:

(1.1)a 25 0C, onde Eg um termo (aproximadamente constante) que inclui o potencial do eletrodo de referncia e pequenos potenciais de assimetria provavelmente resultantes de diferenas de tenses no vidro. A Figura 1.1 mostra um esquema de um eletrodo comercial.

FIGURA 1.1 - Esquema de um eletrodo de vidro.

Na Fig. 1.1 o elemento sensor de pH a membrana de vidro. O elemento de referncia um eletrodo de Ag/AgCl imerso em uma soluo (eletrlito) de KCl 0.10 mol/L, e a haste de prta recoberta com AgCl o eletrodo que medir as variaes de potencial na membrana de vidro.PR-LABORATRIO

1. Apresentar o procedimento, com os clculos detalhados, para padronizao da soluo de HCl 0.1 mol L-1. O padro primrio ser o carbonato de sdio.2. Mostrar o procedimento de diluies sucessivas para obteno das solues do procedimento experimental.PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

1. Preparar 100 mL uma soluo estoque de HCl 0,1 M (que dever ser padronizada) e, por meio de diluies sucessivas, solues de 100 mL com concentraes de 0.05; 0,01; 0,005; 0,001; 0,0005 e 0,0001 M. 0,1mol ---- 1l

x-----------0,1l

x= 0.01 g

aps a obteno da soluo 0,1M

para 0,05 = 50ml

0.01= 10ml 0,005 = 5ml

0,001= 1ml

0,0005= 0,5ml

0,0001 =0,1ml

2. Ler instrues para proceder calibrao do eletrodo de vidro, que se encontram no manual de utilizao do equipamento.3. Medir o pH de cada uma delas, indo da mais diluda para a mais concentrada.

4. Repetir o procedimento para o cido actico.

RESULTADOS

1. Fazer um grfico de atividade em funo da concentrao de ons H+ para os dois cidos. No mesmo papel (para efeitos de comparao) construir uma curva semelhante, mas supondo a atividade igual concentrao (soluo ideal). Interpretar as diferenas observadas.

2. Para cada cido analisado, calcular o coeficiente de correo (coeficiente de atividade) entre a atividade e a concentrao em vrios pontos sobre a curva experimental. Interpretar o significado deste coeficiente para cada cido e analisar sua variao com a concentrao do eletrlito.

3. Discorrer (resumidamente) sobre os modelos tericos que permitem calcular os coeficientes de atividade dos ons presentes nas solues. Fazer os clculos tericos para o caso do HCl e comparar com os valores determinados experimentalmente.

4. Analisar se h alguma regio na curva experimental do cido actico onde se possa considerar o coeficiente de atividade igual a 1 (ou prximo de 1) para poder obter valores do grau de ionizao ( nesta regio (pelo menos para 2 concentraes).

5. Calcular a constante de ionizao do cido actico a partir dos valores obtidos de (, comparando-a com valores de literatura.

REFERNCIAS ESPECFICAS

1. SKOOG, D.A.; WEST, D.M.; HOLLER F.J. Fundamentals of Analytical Chemistry, 6 edio. New York, Saunders College Publishing, 1992.

2. ATKINS, P. W. Physical Chemistry. 6 ed. Nova Iorque, Freeman, 1996._1497094498.unknown