Aplicando e estudando a função pH - Procedimento experimental

Proposta
Foram preparadas várias soluções com concentrações diferentes de ácido cítrico com a intenção de observar laboratorialmente a função que define o pH com uso de um pHmetro.

Materiais e Reagentes

Métodos

Várias massas de ácido cítrico foram pesadas e avolumadas em balões volumétricos com água destilada para o preparo de soluções em diferentes concentrações, que foram definidas em 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 e 0.5 mol/L, para que seja possível construir, após medidas no pHmetro, um gráfico semelhante ao da função pH= - Log_10 [H3O+]. As imagens abaixo apresentam as amostras ao serem pesadas e avolumadas e o vídeo demonstra uma medida do pH da amostra utlizando o pHmetro

Figuras - Amostras sendo pesadas

peso peso peso peso peso

Figura - Amostras avolumadas

mistura

Vídeo - Medida do pH com pHmetro



Resultados

Concentração teórica de H3O+ do ácido cítrico obtidos nas concentrações de 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 e 0.5 mol/L tiveram os seguintes valores de pH Práticos e teóricos:

Concentração de [H3O+] (mol/l) pH Teórico pH Prático (PHmetro)
0,0083666 2,07745098 1,88
0,01183216 1,926935982 1,77
0,014491377 1,838890353 1,64
0,016733201 1,776420984 1,54
0,018708287 1,727965978 1,44


Foram observadas diferenças entre os dois valores de pH, que estão em função dos valores da concentração de H3O+.
Enquanto o pH prático segue a função h(x) = - Log_10(x), a função obtida com a preparação das soluções e medição no pHmetro foi definida pela função g(x) = -1,2466Log_10(x) - 0,6772, são funções similares, mas com algumas diferenças geradas em g.
Definindo as funções como f(x) = -ALog_10(x)+B. A função g possui coeficientes “A” e “B” diferentes de h, gerando graças a “B” uma translação vertical, e “A” uma homotetia vertical. Pequenas alterações na função que podem surgir a partir de erros experimentais que podem surgir decorrentes da calibração do pHmetro.

Gráficos

Gráfico - Concentrações teóricas e práticas em função do pH

Concentrações teóricas e práticas em função do pH

Comparação - gráficos da função obtida na prática laboratorial e da função teórica

Comparação - gráficos da função obtida na prática laboratorial e da função teórica