Pratica 3 - Analítica II

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ
CENTRO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIAS EXATAS 
CURSO DE QUÍMICA BACHARELADO 
QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL II
Prática 03: Determinação da concentração de ácido cítrico em soda limonada por titulação. 
Acadêmicos:
Ana Clara Gibim 
Bruna Cristina Badalotti
Diogo José Salamanca da Silva
Isadora Barbosa Frederico
 
 
TOLEDO
2023
1. INTRODUÇÃO
 
O ácido cítrico (Figura 1), também chamado de citrato de hidrogênio, é um ácido orgânico fraco, sendo largamente utilizado na indústria alimentícia por ter propriedades antioxidantes, flavorizantes, sequestrantes e reguladoras de acidez. Na indústria de bebidas, o ácido cítrico é o acidulante mais utilizado em bebidas gaseificadas, tanto para dar sabor, como agente tamponante. [1]
Figura 1: Ácido Cítrico.
Fonte: (LIMA; AFONSO; 2008).
A quantidade mínima de ácido cítrico permitido em refrigerantes de soda limonada é de 1,12 g/L, e a determinação de sua concentração pode ser feita a partir de uma titulação ácido-base. 
A seguir será apresentado o processo de titulação da soda limonada, bem como, os resultados obtidos de concentração de ácido cítrico presente neste refrigerante.
2. OBJETIVOS
Determinar a concentração de ácido cítrico em soda limonada por meio de titulação e verificar se a quantidade de ácido cítrico presente está nos padrões comerciais.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1. Materiais 
· Agitador magnético;
· Béqueres de 100 mL;
· Erlenmeyers de 125 mL;
· Bureta de 25 mL;
· Pipeta volumétrica de 50 mL;
· Soda Limonada;
· Barra magnética (peixinho);
· Solução padronizada de hidróxido de sódio (NaOH) 0,09615 mol.L-1;
· Indicador Fenolftaleína
3.2. Procedimento Experimental
Inicialmente, verteu-se uma quantidade de soda limonada em um béquer e colocou-se o recipiente para agitação no agitador magnético, com auxílio da barra magnética, com intuito de retirar o gás carbônico (CO2) presente no refrigerante.
Posteriormente, foram adicionados em três Erlenmeyers de 125 mL cada, 50 mL do refrigerante de soda limonada sem presença de gás com o auxílio de uma pipeta volumétrica de 50 mL, além de se adicionar 3 gotas de indicador ácido-base de fenolftaleína em cada recipiente. Em seguida, completou-se o volume da bureta de 25 mL com a solução de hidróxido de sódio previamente padronizada.
Titulou-se o refrigerante até que se observa-se alteração no ponto de viragem do indicador ácido-base na bebida, indicando que a reação entre ácido cítrico e hidróxido de sódio, denotada pela equação (1), estava completa. 
Equação 1: Reação de neutralização do ácido cítrico em hidróxido de sódio
Com os valores obtidos da titulação em triplicata da reação com proporção 1:3, realizou-se os cálculos para determinar a concentração de ácido cítrico no refrigerante, por meio da equação (2).
Equação 2: Cálculo do número de mols por meio do volume e da concentração.
 
Onde,
 = número de mols 
 = concentração (mol.L-1)
 = volume (L)
Em seguida, para determinar a quantidade de ácido cítrico em gramas no refrigerante, calculou-se sua massa por meio da equação (3), para a quantidade de refrigerante utilizado na titulação e posteriormente para 2 litros da bebida.
Equação 3: Cálculo da massa de ácido cítrico 
Onde,
 = número de mols
 = massa (g)
 = massa molar (g.mol~1)
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Ao realizar a titulação ácido-base, foi possível identificar o ponto de viragem no momento em que houve a mudança de coloração da solução de incolor para rosada devido ao indicador fenolftaleína, bem como a quantidade de de titulante (NaOH) foi consumido durante o processo. Observe a tabela (1) abaixo com os valores de hidróxido de sódio consumidos na titulação ácido-base de ácido cítrico (titulado). 
Tabela 1: Titulação ácido-base do ácido cítrico com NaOH. 	
	Titulação
	Volume NaOH (mL)
	1
	10,80
	2
	10,80
	3
	10,70
Fonte: autoria própria. 
Frente aos resultados acima a média dos valores de volume de NaOH é de 10,77 mL, sendo este o valor médio de NaOH consumidos na titulação. Sabendo que a concentração de hidróxido de sódio é de 0,09615 e que a reação tem estequiometria de 1:3 como exposto acima na equação 1 de neutralização, é possível calcular o número de mols do hidróxido de sódio utilizando a equação 2, observe o cálculo realizado abaixo:
Equação 2: Cálculo do número de mols de hidróxido de sódio por meio do volume e da concentração.
 Titulação 1
Titulação 2
Titulação 3
Sabendo o número de mols do NaOH pode-se determinar também o número de mols do ácido cítrico. Observe abaixo:
Número de mols do ácido: 
Logo, tem-se que:
Titulação 1
Titulação 2
Titulação 3
Com os valores do número de mols do ácido cítrico pode-se calcular suas devidas concentrações nas 3 titulações sabendo que o volume de ácido cítrico é de 50 mL = 0,05 L. Observe abaixo o cálculo por meio da equação 2.
Equação 2: Cálculo da concentração de ácido cítrico por meio do número de mols e massa molar.
Titulação 1
Titulação 2
Titulação 3
Por fim, pode-se calcular a massa do ácido cítrico que contém em 50 mL do refrigerante por meio da equação 3. Observe o cálculo realizado abaixo:
Equação 3: Cálculo da massa de ácido cítrico.
Massa de ácido cítrico em 50 mL:
Titulação 1
Titulação 2
Titulação 3
Massa do ácido cítrico em 100 mL:
Titulação 1
Titulação 2
Titulação 3
Os resultados da massa do ácido nítrico apresentados em g/100ml não apresentaram uma grande variação diante das triplicatas, tendo uma média aritmética de 1,326 gramas por 100 mL. A quantidade mínima aceitável de ácido cítrico permitido é de 1,112 g em 100 mL de refrigerante, confirmando assim que a amostra de refrigerante analisada está de acordo com a legislação brasileira. 
5. CONCLUSÃO
Conclui-se portanto que, a concentração do ácido nítrico na soda limonada por titulação foi encontrada e com isso foi possível encontrar a quantidade de ácido, sendo de 1,326 g/100mL. Portanto, a quantidade encontrada experimentalmente foi 19% a mais ao comparar com a legislação brasileira, essa pequena diferença pode ser em decorrência de algum erro experimental. 
 
6. REFERÊNCIAS 
1. FOOD INGREDIENTS BRASIL. APLICAÇÕES DO ÁCIDO CÍTRICO NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS. Food Ingredients Brasil, São Paulo, v. 1, n. 30, p. 96-103, maio 2014.
2. LIMA, Ana Carla da Silva; AFONSO, Júlio Carlos. A Química do Refrigerante. Química Nova na Escola, São Paulo, v. 31, n. 3, p. 210-215, 03 nov. 2008.
3. SKOOG, Douglas A. WEST, Donald M.; HOLLER, F. James. Fundamentos de química analítica. 8 São Paulo: Cengage Learning , 2009, 999 p.