Teoria de titulação de ácido base

Em química, a titulação é um processo pelo qual um químico pode encontrar a concentração de uma solução com boa precisão, se souber que substância contém. Isso pode ser muito útil para determinar as concentrações de ácidos e bases, como ácido clorídrico e hidróxido de sódio. Normalmente, o químico adiciona uma segunda solução, gota a gota, até que a mistura mude de cor repentinamente, sinalizando o fim da titulação.

A solução de concentração desconhecida é chamada de "título". A solução adicionada é chamada de "titulante". Na titulação ácido-base, titulante suficiente é adicionado ao título para neutralizá-lo. Portanto, se o título for uma base, um químico adiciona um ácido como título.

Um técnico de laboratório adiciona um indicador de cor ao título antes de indicar o ponto de neutralização. Isso é importante porque se ele adicionar o titulante muito rápido, o técnico pode ir direto ao ponto de neutralização e não saber exatamente quanto titulante foi necessário para alcançá-lo.

Na titulação ácido-base, o ponto de neutralização ocorre a um pH de 7,0. Tornassol é um bom indicador para um titulação ácido-base, porque muda de cor em um pH de cerca de 6,5 - perto o suficiente, como será explicado abaixo de. Como os indicadores reagem com a solução que está sendo medida, eles devem ser usados ​​com moderação - apenas algumas gotas, se possível.

O ponto em que o titulante neutraliza totalmente todo o título, deixando água neutra, é chamado de "ponto de equivalência". Isso ocorre quando o titulante "esgotou" todo o título. O ácido e a base se anularam totalmente. Um exemplo desse tipo de cancelamento mútuo é ilustrado nesta fórmula química:

HCl + NaOH -> NaCL + H₂O

Em equilíbrio, o pH da solução é 7,0.

Se você usar um medidor de pH, poderá registrar o pH regularmente à medida que o titulante é adicionado. Um gráfico do pH (como o eixo vertical) em relação ao volume de titulante produziria uma curva inclinada que é particularmente íngreme em torno do ponto de equivalência. PH é uma medida da concentração de H3O + em uma solução. Adicionar uma ou duas gotas a uma solução neutra muda muito a concentração de H3O +, por um fator de 10 ou mais. Dobrar a quantidade adicionada não altera a concentração tanto. Isso é o que torna a curva de titulação tão íngreme naquela região e, portanto, torna o ponto de equivalência tão fácil de identificar no gráfico. A quantidade de titulante necessária para neutralizar o título é, portanto, fácil de quantificar com precisão.

Uma curva de titulação também pode representar graficamente a condutividade (como o eixo vertical) em relação ao titulante. Ácidos e bases conduzem eletricidade. Portanto, você pode medir a condutividade inserindo eletrodos no título. Os eletrodos seriam anexados a uma bateria e amperímetro (ou voltímetro). A curva de titulação mudará abruptamente no ponto de equivalência. Neste caso, a condutividade terá um mínimo perceptível no ponto de equivalência. Esse método tem o benefício de não necessitar de um indicador, o que poderia interferir ou participar da reação de neutralização, afetando seus resultados.