Cálculos envolvidos na titulação

Titulação é um procedimento comum de laboratório em estudo químico quantitativo, utilizado para estabelecer a quantidade de um reagente conhecido. O processo consiste em reagir por completo uma quantidade conhecida de uma amostra com uma quantidade certa de um reagente de concentração e essência conhecida. A substância de ganho em qualquer tipo de explicação é chamada de analito.

O modelo químico com a maior concentração determinada é chamado de titulante, que é, geralmente, uma solução adquirida por meio de um modelo primário, às vezes um sal ou uma substancia produzida na solução que se quer valorizar. A solução que tiver a sua concentração definida é chamada de titulado.

Há diversos modelos de titulação, evidenciando a titulação de oxidação-redução, titulação ácido-base e titulação de complexação. Na medicina, titulação é o procedimento de ajustar, aos poucos, a quantidade de mediação até adquirir o efeito esperado.

Após isso é possível usar os dados adquiridos na titulação para atingir a concentração desejada, que pode ser de uma base ou de um ácido em solução. Para isso, cumprem-se principalmente três etapas:

1- registrar a equação química balanceada

2- analisar a proporção estequiométrica

3- colocar na fórmula da concentração em mol/L ou fazer a regra de três.

Ex:

Um químico possui uma solução de vinagre (CH2COOH(aq)) e precisa descobrir a sua concentração em mol/L. A partir disso ele colocou 20 ml de vinagre em um recipiente e acrescentou o indicador fenolftaleína. Em seguida encheu uma bureta com 100 ml de NaOH com uma concentração conhecida de 1 mol/L. No final, o químico fez a titulação e observou que a mudança de cor aconteceu quando foram absorvidos 24 ml de NaOH.

A partir dessa experimentação, ele adquiriu as seguintes informações:

MCH2COOH = ?

VCH2COOH = 20 ml = 0,02 L

MNaOH = 24 ml = 0,0024L

VNaOH = 1 mol/L

Sendo que a concentração é medida em mol/L e o volume em litro.

Para descobrir a concentração do CH2COOH, é preciso primeiramente registrar a equação química que demonstra a reação de neutralização que acontece corretamente balanceada. Nessa situação, a reação fica da seguinte forma:

1 CH2COOH(aq) + 1 NaOH à 1 NaC2H2O2(aq)+ 1 H2O(l)

Essa parte é muito importante para poder observar a disposição estequiométrica onde os reagentes reagem. Nota-se que a disposição é de 1:1, isto é, para cada mol de CH2COOH, é preciso 1 mol de NaOH.

Depois disso é possível calcular a concentração de duas maneiras:

1ª) Através da fórmula M1 . V1= M2 . V2

Como a disposição estequiométrica é de 1:1, tem-se que: nCH2COOH= nNaOH.

Como M = n/V, temos que n = M . V.

Dessa forma, chega-se a relação anterior que pode ser escrita, nesse caso, como:

MCH2COOH . VCH2COOH = MNaOH. VNaOH

Assim, só é preciso substituir os números na fórmula:

MCH2COOH . VCH2COOH= MNaOH . VNaOH

MCH2COOH . 0,02 = 1 . 0,024

MCH2COOH = 0,024/0,02

MCH2COOH = 1,2 mol/L

Dessa maneira, a concentração no começo da solução de CH2COOH, quando titulado, era de 1,2 mol/L.

OBS: Se por um acaso a disposição estequiométrica não fosse de 1:1, só era preciso multiplicar a concentração das substancias pelos seus próprios coeficientes. Por exemplo, em uma disposição estequiométrica de 1:2, a expressão ficaria assim: M1 . V1 = 2 . M2 . V2

2ª) Através da regra de três

1 CH2COOH(aq)+ 1 NaOH(aq) à1CH2COONa(aq) + 1H2O(l)

1 mol 1 mol 1 mol 1 mol

1. 60g 1. 40g 1. 82g 1. 18g

Essas massas são as massas moleculares definidas para cada substância.

Considerando que o volume consumido na solução de 1 mol/L de NaOH foi 24 ml, é possível achar primeiro a quantidade de mol de NaOH que foram reagidos:

1 mol de NaOH à 1 L

1 mol de NaOH —— 1000 ml

x———————— 24 ml

x = 0,024 mol de NaOH

Observando que a disposição é de 1:1, a quantidade de mol de CH2COOH deve ser igual a quantidade de mol de NaOH: 0,024 mol.

OBS: Se a disposição estequiométrica fosse outra, então, isso seria considerado nesse momento do cálculo. Por exemplo, se a disposição fosse 1:3 e quantidade de matéria de um reagente fosse de 0,024 mol, então a quantidade da outra substância seria o triplo, ou seja, 3 x 0,024 = 0,072 mol.

Nesse momento, realizamos o cálculo:

20 ml de CH2COOH ——— 0,024 mol

1000 ml de CH2COOh —— y

y = 1,2 mol

Portanto, existe 1,2 mol/L, o mesmo valor adquirido da maneira anterior de se calcular a concentração de mol/L em uma solução.