Titulação

Consiste em determinar a concentração de uma solução, pela reação com outra solução de concentração conhecida. Podemos dizer que a titulação é a principal operação da chamada análise volumétrica ou volumetria realizada em laboratório, onde a solução padrão (concentração conhecida) contida em uma bureta é misturada gota a gota na solução problema (concentração desconhecida) existente em um erlenmeyer. A solução problema deve apresentar algumas gotas de indicador para determinar o final da titulação, em virtude da mudança de cor da mesma.

O ponto final da titulação é conhecido como ponto de viragem. Como a titulação consiste de uma reação entre o soluto da solução padrão e o soluto do problema, os problemas devem ser resolvidos por estequiometria.

Exemplo

Retiramos, com auxílio de uma pipeta, 50 mL da solução contida no frasco abaixo, (observe que a solução possui concentração molar desconhecida) e transferimos para um frasco erlenmeyer.

No frasco erlenmeyer, contendo a solução básica, adicionamos algumas gotas de fenolftaleína, um indicador que, na presença de base, adquire a coloração avermelhada.

Com o auxílio de uma bureta (figura a seguir), adicionamos cautelosamente à solução contida no erlenmeyer uma solução de HCl_(aq) 2,0 M.

Assim, no erlenmeyer haverá a seguinte reação, representada pela equação.

1 HCl_(aq) + 1 KOH_(aq) 1 KCl_(aq) + 1 H₂O_(l)

Pela equação, observaremos que a neutralização entre o ácido e a base será completa quando o número de mols de do ácido for igual ao número de mols de da base.

Esse fato é verificado exatamente no momento em que a coloração vermelha, devido ao meio básico, muda para incolor. Neste momento, o número de mols , provenientes do ácido neutralizam totalmente o número de mols do , provenientes da base.

Anotamos o volume de ácido gasto (25 mL), e calculamos quantos mols do ácido foram utilizados para reagir completamente com a base.



Vejamos agora como se calcula a concentração molar do KOH_(aq):



x = quantidade em mols de OH^– presente no erlenmeyer = 0,05 mol

Assim, para calcular a concentração molar da base:





Exercício resolvido

Por lei, o vinagre (solução aquosa de ácido acético) pode conter, no máximo 4% em massa (0,67 mol/L) de ácido acético. Para você verificar se o vinagre utilizado em sua casa atende às especificações legais, para isso você verifica que 40 mL de vinagre são neutralizados por 8 mL de solução aquosa de NaOH 2 M. A que conclusão você chegou?

Dados:

Vinagre: V = 40 mL = 0,04 L, [ác. acético] = ? (mols/L)

NaOH(aq): V = 8 mL = 0,008 L, [NaOH] = 2 mols/L

RESOLUÇÃO

Cálculo do número de mols de NaOH que reage:

2 mols de NaOH → 1 L de solução

X → 0,008 L de solução

X = 0,016 mol

Cálculo do número de mols de ác. acético que será neutralizado pelo NaOH:

CH₃-COOH + NaOH → CH₃-COO^-Na⁺ + H₂O

1 mol 1 mol

X 0,016 mol

X = 0,016 mol

Cálculo da [ác. acético] no vinagre:

0,016 mol de ác. acético → 40 mL de vinagre

X → 1000 mL de vinagre (1 L)

X = 0,4 mol, com isso temos que: [ác. acético] = 0,4 mol/L

Como a concentração de ác. acético máxima exigida por lei, no vinagre, é de 0,67 mol/L, com isso concluímos que a amostra de vinagre analisada não atende às especificações exigidas.