A capacidade de troca de uma resina de troca iônica pode ser definida como o número de mols de sítios eletricamente carregados por grama de resina seca. Descreva como você mediria a capacidade de troca de uma resina de troca aniônica usando NaOH padrão, HCl padrão ou qualquer outro reagente que você queira.
Passo 1
O enunciado pede a capacidade de troca de uma resina aniônica, medida em mol de sítios carregados por grama de resina seca. Vamos usar o princípio de trocar o estado O
da resina por C
proveniente de HCl padrão e determinar, por titulação ácido-base, quantos mols de HCl foram consumidos. A partir disso calculamos a capacidade como
Passo 2
Condição da resina na forma O
:
- Pese precisamente
gramas de resina seca. - Coloque em um Becker e adicione volume excessivo (por exemplo, 100 mL) de solução de NaOH 1,0 M para garantir que todos os sítios amônio quaternário estejam na forma O
. - Agite por 1 h, depois lave com água deionizada até o pH do efluente ficar basicamente constante (pH ≳ 9).
- Decante e retenha a resina úmida para o próximo passo.
Passo 3
Reação com HCl padrão em excesso:
- Transfira a resina para um erlenmeyer limpo.
- Adicione volume
de solução de HCl padrão de concentração . Ex.: , . - Agite por tempo suficiente (30 min) para que o C
substitua quantitativamente os sítios O da resina, formando R–Cl + O. - Filtre ou decante para separar o sobrenadante (filtrado) da resina.
Passo 4
Titração do HCl não consumido:
- Tome um alíquota conhecida
do filtrado ou use o volume total . - Titule com NaOH padrão de concentração
até ponto de viragem (fenolftaleína). - Anote o volume de NaOH gasto,
. - Calcule moles de HCl inicialmente adicionados
e moles de HCl remanescentes
Logo, moles de HCl consumidos pela resina
Passo 5
Cálculo da capacidade de troca:
A capacidade em mol/g é dada por
A capacidade
Basta inserir os valores medidos de
e da massa
da resina seca.
Resposta
A capacidade de troca aniônica da resina, em mol de sítios por grama, é