Ao tentar identificar a composição de uma solução, um experimento que os cientistas podem realizar é a titulação. No seu nível básico, titulação significa pingar lentamente uma solução conhecida em uma segunda solução até que uma reação esperada ocorra. Dependendo da amostra que o cientista está investigando e dos suprimentos de seu laboratório, ele pode escolher entre quatro tipos principais de titulação.
Entendendo os experimentos de titulação
Durante os experimentos de titulação, um cientista terá um reagente - uma solução com um composição química conhecida e concentração - e uma amostra. O cientista pode ter uma idéia geral do que é a amostra, mas precisa conhecer a concentração de um produto químico na amostra. Por exemplo, quando um cientista quer descobrir quanto de um determinado poluente está na água potável. Em um experimento básico de titulação, o reagente é adicionado à amostra até que ocorra uma reação específica. Essa reação pode ser uma alteração de cor, alteração de pH ou precipitação de um produto químico na amostra - a precipitação ocorre quando uma reação ocorre e faz com que um sólido se forme dentro de um líquido. A quantidade de reagente usada para causar a reação informa ao cientista a concentração do produto químico procurado na amostra.
Titulação ácido-base
Para determinar o conteúdo de um ácido específico, como o ácido clorídrico ou uma base, como hidróxido de sódio, em um líquido, os químicos optam pela titulação ácido-base. Ao analisar uma solução de ácido, o processo é chamado de acidimetria; ao analisar uma base, é chamada alcalimetria. Neste tipo de titulação, um reagente é adicionado até a solução da amostra atingir um nível de pH especificado. Esse tipo de titulação depende de um medidor de pH ou de um corante para rastrear a alteração no pH. Como papel de tornassol, o corante mudará para uma determinada cor quando o pH correto for atingido.
Titulação de Oxidação-Redução
Também conhecida por titulação redox, essa forma de titulação depende de um ganho ou perda de elétrons dentro de uma amostra para descobrir o que está na amostra. A titulação redox pode ser usada para estudar a contaminação em água potável ou a concentração de metais em uma solução. Esse tipo de titulação tem muitos nomes, dependendo da substância usada para causar a alteração observável durante a titulação. Por exemplo, nas titulações de permanganato, o permanganato de potássio - uma forma de sal - causa uma reação que pode mostrar a quantidade de peróxido de hidrogênio presente na amostra.
Titulação de precipitação
Na titulação de precipitação, um reagente é adicionado a uma amostra até que ocorra uma reação que faça com que um sólido precipite - ou "caia" - da amostra. A titulação por precipitação pode determinar a quantidade de sais em uma solução, a quantidade de cloreto na água potável e a quantidade de metais específicos em uma amostra. Essa é outra forma de titulação que pode ter nomes diferentes, dependendo do reagente sendo usado. Por exemplo, as titulações argentométricas usam nitrato de prata - o nome latino da prata é "argentum". Quando o nitrato de prata é adicionado a uma amostra que contém cloreto de sódio, ocorre uma reação que precipita os sólidos brancos de cloreto de prata da solução.
Titulações complexométricas
Esse tipo de titulação é semelhante à titulação de precipitação em que um sólido precipita para fora da amostra quando um reagente é adicionado. A diferença é que, na titulação complexométrica, o sólido é formado de forma mais rápida e completa do que na titulação por precipitação, o que reduz erros na medição. O ácido etilenodiaminotetracético, um pó ácido mais conhecido como EDTA, é comumente usado nesse tipo de titulação porque se liga facilmente aos metais. Este tipo de titulação pode ser usado para medir os ingredientes em sabonetes e detergentes.