Acidez – Quimicaacex

Acidez de uma água é como sua capacidade de reagir quantitativamente com uma base forte até um valor definido de pH (8.3), devido à presença de ácidos fortes (ácidos minerais: clorídrico, sulfúrico, nítrico, etc.), ácidos fracos (orgânicos: ácido acético, por exemplo, e inorgânicos: ácido carbônico, por exemplo) e sais que apresentam caráter ácido (sulfato de alumínio, cloreto férrico, cloreto de amônio, por exemplo). O gás carbônico é um componente habitual da acidez das águas naturais. Já a acidez mineral e a acidez orgânica é resultante de resíduos industriais. Uma solução com pH acima 8,3 não existe contém mais gás carbônico, assim se a água ficar rosa ao adicionar a fenolftaleína sua acidez é nula.

pH < 4,3, acidez devido aos ácidos minerais e orgânicos

4,3 < pH < 8,3 CO₂, acidez devido ao dióxido de carbono

pH > 8,3 Não há acidez

Não há praticamente nenhuma relação com o gás carbônico, sob o ponto de vista da saúde pública. A grande importância no controle da acidez das águas reside nos estudos de corrosão, que pode ser provocada tanto pelo gás carbônico (presente em águas naturais) como pelos ácidos minerais (presentes em efluentes industriais).

O gás carbônico é bastante solúvel na água, podendo normalmente ser encontradas concentrações deste gás bem superiores às de oxigênio dissolvido.

CO₂(g) = CO₂(aq)

A solubilidade de gases em água é descrita pela Lei de Henry segungo a qual,em soluções ideais diluídas e a uma temperatura constante, a solubilidade de um gás em um líquido é proporcional à pressão parcial do gás em contato com o líquido.[CO₂]=K_Hp_CO2Uma grande parcela do CO₂ encontrado na água é produzido pela degradação de matéria orgânica pelas bactérias. Vale lembrar que o gás carbônico dissolvido na água forma o ácido carbônico, através do seguinte equilíbrio químico:

CO₂ + H₂O = H₂CO₃

Constante de equilíbrio da formação do Ác. Carbônico

K = [H₂CO₃]/[CO₂(aq)] = 1,1 x 10^-3 (25^oC)

A constante de equilíbro indica que a maior parte do CO₂ dissolvido se encontra como CO₂(aquoso) numa relação de [H₂CO₃] : [CO₂(aquoso)] (1 : 909). Se indicarmos o CO₂ dissolvido em água como CO₂^T, então

[CO₂^T]=[H₂CO₃]+[CO₂(aquoso)]

A Primeira dissociação do ácido carbônico com formação do ânion bicarbonato

CO₂^T=HCO₃^–+H⁺

Ka1=[H+][HCO3-]/[CO₂^T]=4,45×10-7

Lembrando que [CO₂^T]=[H₂CO₃]+[CO₂(aquoso)].

Segunda dissociação do ácido carbônico com formação do ânion carbonato

HCO₃^–=CO₃^2-+H⁺

Ka2=[H+][CO₃^2-]/[HCO₃^–]=4,69×10^-11

A acidez da água mineral pode ser determinada pela titulação com uma solução padrão de NaOH, usando como indicador a fenolftaleína. Para a determinação da acidez carbônica o analista leva a água até a fervura, na chapa elétrica, por 3 minutos. Após o aquecimento, cobre o recipiente com um vidro de relógio e deixa esfriar (sem agitar). Após o esfriamento, coloca a fenolftaleína e titula com uma solução de NaOH padrão. A acidez carbônica é determinada pela diferença entre a acidez total e o valor determinado após a fervura. Os valores são expressos em mg/L de CaCO3.

Método de determinação: Titulação com Hidróxido de Sódio
Material necessário
a) bureta de 50 mL;
b) frasco Erlenmeyer de 250 mL;
c) pipeta volumétrica de 100 mL;
e) hidróxido de sódio 0,02N;
f) fenolftaleína.

Técnica (pH> 4.3)
a) tomar 50 mL de amostra (sem agitar) em um Erlenmeyer;
b) adicionar 10 gotas de fenolftaleína, se colorir, não
contém CO2, se não colorir, prosseguir;

c)titular com a solução de hidróxido de sódio (NaOH)
~0,01 mo/L gota a gota até o aparecimento de leve colora-
ção rósea persistente por pelo menos 30 segundos;
d) anotar o volume (mL) de NaOH gasto ( V )

Cálculo

Dados Turma 2023-2

Tabela : CNaOH=0,01002mol/L, Vamostra=50mL – Turma de 2023-2

equipe	VNaOH, mL	pH
1	3,95	5
2	2,55	5
3	3,20	5
4	4,75	5
5	4,15	5
6	2,80	5
média	3,6	5
Desvio padrão	0,8	0

Acidez total, volume até 8.3 (pH acima de 4.3)

CO₃^2-+2H₂O = H₂CO₃ + 2OH-

H₂CO₃ +2NaOH = CO₃^2- + H2O

nOH-=2nCaCO3

CbVb=2m/M

m=CbVbM/2

m=Cb(mol/L)Vb(mL)(1L/1000mL)(100,0869g/mol)(1000mg/1g)(1/2)

m=Cb(mol/L)Vb(mL)50

Acidez =m(mg)/Vamostra(L)

Acidez=0,01002 x 3,6 x 50/0,05 = (36±8)mg/L

relação normalidade e concentração molar do NaOH

N=1^.Ca

Dados Turma 2024-1

Tabela : CNaOH=0,00986mol/L, Vamostra=50mL – Turma de 2024-1

Ensaio	VNaOH,mL
1	4,3
2	4,5
3	4,5
4	4,2
5	4,4
6	4,2
7	4,4
8	4
9	4
10	2,6
11	3,1
12	4,2
13	3,3
14	4,2
15	3,6
16	2,4
17	2,4
18	3,3
19	3,4
20	3,2
21	3,2
22	2,6
média	3,63636363636364
desvio	0,716835276652045