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Title: Determinação experimental de constantes de dissociação de ácidos fracos orgânicos.
Other Titles: Experimental determination of dissociation constants of organic weak acids.
???metadata.dc.creator???: PAIVA, Maria do Socorro Diógenes.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: CAVALCANTI, Bernadete Feitosa
Keywords: Recursos hidrícos;Water resources;Ácidos;Acids;Ácidos fracos orgânicos;Organic weak acids
Issue Date: 1984
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: PAIVA, Maria do Socorro Diógenes. Determinação experimental de constantes de dissociação de ácidos fracos orgânicos. 1984. 208f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil), Curso de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba – Campus II - Campina Grande - PB - Brasil,1984.
???metadata.dc.description.resumo???: 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.
Abstract: Natural waters are governed mainly by the carbonic system; that is, they contain carbonic species free or associated with other species in solution. Certain natural waters, for example domestic wastewater, also contain volatile weak acids such as acetic, propionic, butyric, and the like. For the definition of the chemical balance of natural waters, it is necessary to know the dissociation constants pertinent to the reactions involved in the analyzed system. These constants undergo the influence of two parameters: (i) the ionic strength and (i i) the temperature. Literature is poor in terms of the dissociation constants of weak mono and multiprotic acid systems. The vast majority of data reported only at 25 ° C. The main objective of this thesis is to determine the dependence of the first dissociation constant of the carbonic system CH 2 CO 2 + C 0 2 (aq + H 2 O) and the dissociation constant of the acetic system The ionic strength range was 0.025 ^ I s 0.200 and the temperature range was 25-40 ° C, that is, the temperature commonly used in acid studies (natural and superficial wastewater). The experimental method used was Gran in the pH range corresponding to the two mathematical functions of interest (F1 and F2) / that is, 3.00 <pH 6.35 for the carbonic system and 2.00 ^ pH <5.20 for the acetic system. The interpretation of the straight lines obtained in the design of the functions F1 and F2 versus volume of mineral strong acid added (v ") was done through the statistical method of" Minimal Squares ". The application of the functions F- ^ and F2 allowed us to obtain the following parameters of interest to the research: (1) The coefficient of operational activity of the hydrogen ion in the molar scale, fHQp * (21 The volume of mineral strong acid (HCl) the equivalence point of interest, v (ml) and (31) The experimental dissociation constant of the system under investigation, K '. The pH values ​​were obtained through an electrochemical cell consisting of a glass electrode coupled to a reference electrode silver - plate chloride and with a salt bridge of saturated KCl, that is, cell with liquid junction. Although this type of electrochemical cell was used, it was not considered necessary to determine the Residual Potential of Liquid Junction (RPJL) because most of the test solutions were of low ionic strength. Due to the type of measurement used in this thesis, electroimetric measurement of operational p (activity) was considered the influence of the ionic force on the specific ion of measurement, ie, ion hydrogen. This was done by incorporating the H + ion operational activity coefficient into the equilibrium equations of the analyzed systems and in the theoretical discussion of the Great Method. In this work the modeling for the carbonic system (according to the theory developed by Loewenthal and Marais7) and the acetic system are also shown. The latter was made from the theory of weak monoprotic acid systems *** 7 '. The experimental results obtained for the carbonic and acetic systems showed that the ionic strength dependence is minimal when it comes to natural waters with low ionic strength. There was only a small increase in the dissociation constants surveyed with the increase in ionic strength. However, the temperature dependence is more pronounced, that is, the experimental dissociation constants increased significantly with increasing temperature.
Keywords: Recursos hidrícos
Water resources
Ácidos
Acids
Ácidos fracos orgânicos
Organic weak acids
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Agrícola
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2870
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental.

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