Relatório Determinação do pka experimental de ácido acético

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
DEPARTAMENTO DE FARMÁCIA
CURSO DE FARMÁCIA
QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL PARA A DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE
DE DISSOCIAÇÃO DE UM ÁCIDO FRACO
ANDRESSA BEATRIZ DO NASCIMENTO MONTEIRO
CAMPINA GRANDE
2023
OBJETIVO
Analisar, teórica e experimentalmente, o valor da constante de dissociação
(pka) de um ácido fraco, que, nesse caso, trata-se do Ácido Acético, além de obter,
ao final do processo, o valor referente ao rendimento do experimento.
METODOLOGIA
A metodologia utilizada durante o experimento seguiu o recomendado pela
apostila de Química Analítica Experimental, que continha os fundamentos
disponíveis na literatura e foi acatada como roteiro.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Desse modo, no tocante à teoria no decurso do experimento, foi necessário,
a priori, calcular-se o valor do pka teoricamente (Figura 1), para ter-se um parâmetro
experimental presumível com o qual pudesse ser feita uma comparação
posteriormente. Após isso, para as preparações das soluções-mãe ácida e salina,
utilizadas na produção das 7 soluções, foram calculados os valores, em volume, do
ácido e, em gramas, do sal, como detalhado na Figura 2, a fim de poder-se, após
as diluições com todas as soluções, medir o pH experimental das mesmas, valores
que estão tabelados na figura 4.
(Figura1) (Figura 2)
No mais, vale salientar que, como detalhado na figura 3, com os valores das
quantidades de ácido e sal propostos no roteiro para cada uma das sete soluções,
pôde-se presumir as Molaridades Finais para as mesmas. Dessa forma, obtendo-se
os valores das Molaridades, dos pHs e do log(Msal/Mácido), todos tabelados para
melhor compreensão, tornou-se possível elucidar o gráfico, no qual a reta traçada
resultaria no valor do pka experimental e o cálculo de erro experimental pôde ser
revelado.
(Figura 3. Esses mesmos cálculos foram feitos para as 7 soluções, resultando nos valores da tabela)
Solução Vácido Vsal Mácido Msal log (Msal/Mácido) pH
1 2,5mL 22,5mL 0,01 0,09 0,9642 5,45
2 5mL 20mL 0,02 0,08 0,6021 5,13
3 10mL 15mL 0,04 0,06 0,1761 4,82
4 12,5mL 12,5mL 0,05 0,05 0 4,54
5 15mL 10mL 0,06 0,04 -0,1761 4,36
6 20mL 5mL 0,08 0,02 -0,6021 3,96
7 22,5mL 2,5mL 0,09 0,01 -0,9542 3,62
(Figura 4)
Portanto, após as análises experimentais para com todas as soluções e a
estruturação desses dados, pôde-se traçar os pontos no gráfico pH x
log(Msal/Mácido) levando ao conhecimento da reta R², correspondente ao Pka
experimental de 4,5543, atestando um rendimento experimental bastante satisfatório
de apenas 3,96% de erro, como esquematizado a seguir:
CONCLUSÃO
Desse modo, julga-se que os objetivos do experimento, que transcorreram
entre obter o valor da constante de dissociação (pka) do ácido acético e conhecer a
efetividade do processo, foram devidamente alcançados, pois chegando ao valor do
erro experimental, notou-se que ficou dentro do proposto pela literatura, já que a
mesma propõe que o rendimento seja o mais aproximado possível a 100%.
Ademais, levando-se em consideração que o processo foi feito apenas uma vez
para cada solução, pode ter havido erros de diluição ou perdas durante os
transportes dos constituintes da mistura que vieram a interferir diretamente na sua
eficácia teórica.
Preparação do experimento 5
1. Explique a diferença entre:
a. química analítica qualitativa e quantitativa;
A química analítica qualitativa tem como objetivo identificar os componentes ou
espécies químicas presentes em uma amostra, sem necessariamente determinar
suas quantidades e a quantitativa visa determinar a concentração ou quantidade
exata de um ou mais componentes na amostra.
b. análise clássica e instrumental;
A análise clássica se baseia em reações químicas diretas e métodos tradicionais,
enquanto a análise instrumental depende de instrumentos científicos sofisticados
para realizar medições precisas.
c. reação por via úmida e reação por via seca.
Em resumo, a principal diferença entre reações por via seca e por via úmida está no
estado físico dos reagentes e nas condições em que ocorrem. Reações por via seca
envolvem sólidos secos em alta temperatura, enquanto reações por via úmida
envolvem reagentes em solução aquosa em uma faixa de temperatura mais
variável.
2. Defina:
a. reagente geral e reagente específico;
A principal diferença entre reagentes gerais e específicos está na sua aplicação e
seletividade. Reagentes gerais são versáteis e amplamente utilizados, enquanto
reagentes específicos são projetados para fins específicos e são altamente seletivos
em relação a determinadas substâncias ou reações.
b. reações de precipitação
Uma reação de precipitação é um tipo de reação química em que dois reagentes em
solução aquosa reagem para formar um sólido insolúvel, chamado de precipitado.
Esse tipo de reação ocorre quando os íons presentes nos reagentes em solução
combinam-se de tal forma que a substância formada não é solúvel na água e,
portanto, precipita-se, separando-se da solução como partículas sólidas.
c. Agente precipitante;
Um agente precipitante, em química, é uma substância que é adicionada a uma
solução para induzir a formação de um precipitado, ou seja, para fazer com que
uma ou mais substâncias dissolvidas na solução reajam e se transformem em
sólidos insolúveis.
d. Precipitado
Um precipitado é uma substância sólida que se forma em uma solução quando
ocorre uma reação química entre dois reagentes dissolvidos. Essa substância sólida
é insolúvel na solução em questão e, portanto, separa-se como partículas sólidas
visíveis, geralmente precipitando-se no fundo do recipiente ou formando uma
suspensão na solução.
e. Solubilidade;
A solubilidade é uma propriedade química que descreve a capacidade de uma
substância (chamada soluto) de se dissolver em outra substância (chamada
solvente) para formar uma solução homogênea.
f. Produto iônico;
O produto iônico é uma constante de equilíbrio específica para reações de
dissolução de compostos iônicos em solução aquosa. Ele é usado para descrever a
tendência de um composto iônico em se dissolver e dissociar em íons em uma
solução. O produto iônico é geralmente representado por Ksp, que é a constante de
solubilidade do composto iônico.
g. Produto de solubilidade
O produto de solubilidade (Ksp) é uma constante de equilíbrio que descreve a
tendência de um composto iônico a se dissociar em seus íons constituintes em uma
solução saturada, na qual a taxa de dissolução é igual à taxa de precipitação. O Ksp
é uma medida da solubilidade máxima de um composto iônico em uma dada
temperatura e pressão, indicando a concentração máxima dos íons em solução
antes que a precipitação ocorra.
3. Conceitue Análise sistemática.
A análise sistemática é uma abordagem rigorosa e organizada que visa garantir a
precisão e a confiabilidade dos resultados obtidos na análise química ou científica. É
uma parte essencial da pesquisa científica, controle de qualidade, desenvolvimento
de produtos e muitas outras áreas em que a caracterização de materiais é
necessária.
4. Explique como foi feita a divisão de cátions em grupos.
Caracterizando-se o comportamento dos cátions que tivessem reações parecidas
para com cada reagente geral. Por exemplo, os cátions que, ao reagir com HCl
formassem precipitados insoluveis de cloretos, teriam a classificação de cátions do
primeiro grupo, etc.
5. Cite quais são os cátions de cada grupo e seu reagente geral.
Grupo 1 - Ag⁺, Pb²⁺, Hg2+ (reagente geral - HCl); Grupo 2 - A - Cu²⁺, Pb2+, Cd²⁺,
Bi³⁺ e Hg2+ (reagente geral H2S) e B - As3+, As5+, Sb3+, Sb5+, Sn3+, Sn5+
(reagente geral H2S + HCl); Grupo 3 - A - Fe2+, Al2+, Cr2+ (reagente geral solução
tampão) e B - ZN2+, Fe2+, Co2+, Mn 2+ e Ni2+ (reagente geral NH4OH + H2S) e
Grupo 4 - Ca2+, Ba2+ e Sr2+ (reagente geral NH4CO3 + NH4OH).
6. Descreva as características reacionais dos cátions do primeiro grupo.
Se adiciona-se ácido clorídrico (HCl) à amostra. Cátions como Ag⁺ (prata), Pb²⁺
(chumbo), Hg₂²⁺ (mercúrio) e alguns outros formamprecipitados insolúveis de
cloretos, que são identificados pela formação de um precipitado branco.
7. Qual a importância de se utilizar agentes precipitantes em determinadas
concentrações
Influencia diretamente a eficácia da separação e identificação de substâncias,
especialmente íons metálicos em soluções, pois ajustar a concentração apropriada
do agente precipitante é essencial para garantir que a precipitação ocorra
seletivamente, para minimizar interferências de outros íons e para garantir a eficácia
geral do procedimento.