Determinação experimental de constantes de dissociação de ácidos fracos orgânicos.

• Autor(a) principal: PAIVA, Maria do Socorro Diógenes.
• Data de Publicação: 1984
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2870
• topic: Recursos hidrícos; Water resources; Ácidos; Acids; Ácidos fracos orgânicos; Organic weak acids; Engenharia Agrícola

Águas naturais são governadas principalmente pelo sistema carbônico; ou seja, elas contém espécies carbônicas livres ou associadas à outras espécies em solução. Certas águas naturais como, por exemplo, águas residuárias domésticas apresentam também em sua composição ácidos fracos voláteis t a i s como, ácido acético, proprionico, butírico, etc. Para a definição do equilíbrio químico de águas naturais, é mister que se conheça as constantes de dissociação pertinentes às reações envolvidas no sistema analisado. Estas constantes sofrem a influência de dois parâmetros:( i ) a força iônica e ( i i ) a temperatura. A Literatura é pobre quanto à dados referentes à constantes de dissociação de sistemas de ácidos fracos mono e multipróticos. A grande maioria dos dados se reporta apenas à temperatura de 25°C. O objetivo principal desta tese é o de determinar a dependência da primeira constante de dissociação do sistema carbônico CH^CO^ + C 0 2 ( a q } + H 2 0 ^ e ^ a constante de dissociação do sistema acético (CE^COOH + í^O) quanto à temperatura e à força iônica. Para tal finalidade, foi adotada a faixa de força iônica de 0.025 ^ I s 0.200 e a faixa de temperatura de 25 a 40°C, ou seja, temperatura comumente utilizada em estudos de ácidos fracos em águas naturais (superficiais e residuárias domésticas). O método experimental utilizado foi a Titulação de Gran na faixa de pH correspondente às duas funções matemáticas de interesse (F1 e F2) / ou seja, 3.00 < pH 6.35 para o sistema carbônico e 2.00 ^ pH < 5.20 pará o sistema acético. A interpretação das retas obtidas ao se traçar : as funções F1 e F2 versus volume de ácido forte mineral adicionado (v„) foi feita através do método estatístico dos "Minimos Quadrados". A aplicação das funções F-^ e F2 permitiram a obtenção dos seguintes parâmetros de interesse à pesquisa: (1) O coeficiente de atividade operacional do íon hidrogênio na escala molar, fHQp* (21 O volume de ácido forte mineral (HCl) necessário até o ponto de equivalência de interesse, v (ml) e (31 A constante de dissociação experimental do sistema, sob investigação, K'. Os valores de pH foram obtidos através de célula eletroquímica constituída por eletrodo de vidro acoplado a um eletrodo de referência tipo prata - cloreto de prato e com uma ponte salina de KCl saturada, ou seja, célula com junção líquida. Embora tenha sido utilizado este tipo de célula eletroquímica não foi considerado necessária a determinação do Residual de Potencial de Junção Líquida (RPJL) porque a maioria das soluções teste foram de baixa força iônica. Devido ao tipo de medição utilizada nesta tese, medição eletroimétrica de p (atividade) operacional foi considerada a influência da força iônica sobre o íon especifico de medição, ou seja, íon hidrogênio. Isto foi feito a partir da incorporação do coeficiente de atividade operacional do íon H+ nas equações de equilíbrio dos sistemas analisados e na discussão teórica do Método de Gran. Neste trabalho são também mostradas as modelações para o sistema carbônico (de acordo com a teoria desenvolvida por Loewenthal e Marais7 ) e do sistema acético. Esta última foi feita a partir da teoria de sistemas de ácido fraco monoprótico ***7' . Os resultados experimentais obtidos para os sistemas carbônico e acético mostraram que a dependência da força iônica é mínima quando se trata de águas naturais de baixa força iônica. Houve apenas um pequeno aumento das constantes de dissociação pesquisadas com o aumento da força iônica. Entretanto, a dependência da temperatura é mais acentuada, ou seja, as constantes de dissociação experimentais aumentaram significativamente com o aumento da temperatura.