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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS — UEMG UNIDADE JOÃO MONLEVADE RELATÓRIO VIII: AULA PRÁTICA DE QUÍMICA ANALÍTICA João Monlevade – Minas Gerais Agosto de 2024 FERNANDA GRACIELE BELFORT, ISABELLE NÁTHALY DE PAULA SILVA, KÍVIA FERREIRA DIAS, MARIA EDUARDA COELHO QUEIROZ, MATHEUS DA SILVA SALOMÃO, PALOMA CONCEIÇÃO DA SILVA E WANDERSON CARLOS DE SOUZA ATIVIDADE PRÁTICA VIII: DETERMINAÇÃO DO TEOR DE ÁCIDO ACÉTICO EM VINAGRE Relatório apresentado à professora da disciplina Química Analítica, dos cursos de Graduação em Engenharia Ambiental e Engenharia de Minas da Universidade do Estado de Minas Gerais — UEMG, como requisito parcial avaliativo na referida disciplina. Docente: Evaneide Nascimento Lima João Monlevade – Minas Gerais Agosto de 2024 Sumário 1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 1 2 OBJETIVO GERAL .................................................................................................. 1 3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................... 2 4 REFERENCIAL TEÓRICO ....................................................................................... 2 5 UTENSÍLIOS DE LABORATÓRIO E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ............ 3 5.1 Utensílios de Laboratório ................................................................................ 3 5.1.1 Reagentes ........................................................................................................................... 3 5.2 Procedimento Experimental ............................................................................ 3 6 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................... 4 6.1 Reação Química analisada ................................................................................................ 4 6.2 Tabela de volume adicionado de NaOH na solução ................................................... 4 6.3 Cálculo do percentual de ácido acético para um volume de 10,0 ml de NaOH .. 4 6.4 Cálculo do percentual de ácido acético para um volume de 10,4 ml de NaOH .. 5 6.5 Cálculo do percentual de ácido acético para um volume de 10,3 ml de NaOH .. 6 6.6 Cálculo do percentual de ácido acético para um volume médio de 10,2 ml de NaOH .............................................................................................................................................. 7 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................ 8 1 1 INTRODUÇÃO O vinagre, item bastante consumido nas cozinhas brasileiras, para ser devidamente comercializado precisa passar por rígidos padrões de controle de qualidade, sendo que um dos parâmetros avaliados é o teor de acidez. O ácido acético (CH3COOH) é o principal componente do vinagre, responsável pelo característico sabor ácido. O vinagre normalmente encontrado à venda é proveniente da fermentação do vinho, sendo que a legislação brasileira considera que esse vinagre deve conter 40 gramas de ácido acético por litro de solução, ou 4% m/v. Dessa forma, o presente relatório visa explorar o método analítico utilizado para quantificar com precisão o teor de ácido acético na padronização do vinagre. 2 OBJETIVO GERAL O objetivo geral da atividade realizada foi aplicar conceitos teóricos em um contexto prático relativos à titulação, técnica analítica conhecida e utilizada para determinar a concentração de determinada substância em uma solução. Como afirma Chang (2013), a titulação consiste na adição controlada de solução cuja concentração é conhecida (titulante) a uma solução de concentração desconhecida (analito), até que a reação entre as duas esteja completa. Busca-se o ponto de equivalência, ou seja, o ponto onde a quantidade de titulante adicionada é quimicamente equivalente à quantidade de substância na solução analisada. 2 3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Na atividade prática atingimos diversos objetivos que contribuíram para o desenvolvimento de habilidades práticas da Química Analítica. Os objetivos dos experimentos incluem: Estudar as titulações de ácido fraco – base forte; Praticar as técnicas de preparo e diluição de soluções com concentrações conhecidas; Determinar a concentração de ácido acético presente no vinagre, através da reação de neutralização; Identificar o ponto final da reação química de maneira colorimétrica, através do indicador de pH conhecido como fenolftaleína. 4 REFERENCIAL TEÓRICO Conforme verificado pela Associação Nacional das Indústrias de vinagre (ANAV) esta define que vinagre, ou o vinagre de vinho é o produto obtido através da fermentação acética do vinho e deve conter uma acidez volátil mínima de 40 gramas por litro expresso em ácido acético (4%). Portanto, o vinagre para consumo deve ter entre 4% e 6% de ácido acético. Verifica-se pela Lei nº 745, de 24 de outubro de onde se estabelece em 4% o teor mínimo de ácido acético para vinagre (José et al, 2019). O grau alcoólico do vinagre representa o resíduo do processo de acetificação. Todo vinagre deve ter um pouco de álcool, caso contrário as bactérias acéticas, na ausência de um substrato alcoólico, podem degradar o ácido acético produzido com prejuízo para o próprio vinagre. A legislação brasileira estabelece em 1,0% v/v o teor alcoólico máximo para o vinagre. O teor de ácido acético nas amostras de vinagre foi determinado multiplicando a concentração da solução de hidróxido de sódio pelo volume de solução de hidróxido de sódio, massa molar do ácido acético e pelo fator de diluição. Por fim, divide-se o resultado obtido pela densidade do vinagre e pelo volume de amostra utilizado. Na titulação de ácido fraco com base forte e na titulação de base fraca com ácido forte é muito importante a escolha do indicador a ser usado, para minimizar o erro de titulação, já que nesses casos a inclinação das curvas de titulação não são tão acentuadas, quanto nas titulações de ácidos fortes com bases e vice-versa (BACCAN, 2001). 3 5 UTENSÍLIOS DE LABORATÓRIO E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 5.1 Utensílios de Laboratório Erlenmeyer 250ml; Bureta 25ml; Balão volumétrico 200ml; Pipeta volumétrica 25ml; Pipeta volumétrica 20ml; Pisseta. 5.1.1 Reagentes Água deionizada; Solução de fenolftaleína; Solução de 0,100 mol/L de hidróxido de sódio (NaOH); Vinagre comercial; Indicador fenolftaleína. 5.2 Procedimento Experimental Preenchimento da bureta com solução de NaOH 0,100 mol/l; Pipetar 20 ml de vinagre para um balão volumétrico de 200 ml, completando com água deionizada até o traço de aferição; Pipetar três alíquotas de 15 ml da solução preparada e transferir para três erlenmeyers de 250 ml. Adicionar 3 gotas de fenolftaleína como indicador; Titular com solução padronizada de NaOH até a coloração rósea persistir por cerca de 30 segundos, indicando o ponto final de titulação. Anotar o volume consumido de NaOH; Repetir a titulação e calcular o teor de ácido acético no vinagre por meio dos dados experimentais obtidos. 4 6 RESULTADOS E DISCUSSÃO 6.1 Reação Química analisada CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O 6.2 Tabela de volume adicionado de NaOH na solução Grupos Volume de NaOH (ml) 1 10,0 2 10,4 3 10,3 Média 10,2 Tabela 1: Tabela de volume adicionado de NaOH na solução Fonte: Próprios autores (2024) 6.3 Cálculo do percentual de ácido acético para um volume de 10,0 ml de NaOH Cálculo da massa de ácido acético no Erlenmeyer nh+ = noh- mh+ / MMh+ = Coh- . Voh- mh+ / (60g/mol) = (0,1mol/l).(10,0.10-3L)mh+ = 0,06 g Cálculo da massa de ácido acético no balão volumétrico Merlenmeyer ____ 15ml Mbalão _________ 100ml 0,06g ______ 15ml Mbalão _____ 100ml Mbalão = 0,4g 5 Cálculo do percentual de ácido acético no vinagre Mvinagre _____ 100% Mac.acético ___ x% d.v ____ 100% Mac.acético _____ x% (1000).(10.10-3) ____ 100% 0,4 _______________ x% x = 4% 6.4 Cálculo do percentual de ácido acético para um volume de 10,4 ml de NaOH Cálculo da massa de ácido acético no Erlenmeyer nh+ = noh- mh+ / MMh+ = Coh- . Voh- mh+ / (60g/mol) = (0,1mol/l).(10,4.10-3L) mh+ = 0,0624 g Cálculo da massa de ácido acético no balão volumétrico Merlenmeyer ____ 15ml Mbalão _________ 100ml 0,0624g ______ 15ml Mbalão _____ 100ml Mbalão = 0,416g Cálculo do percentual de ácido acético no vinagre Mvinagre _____ 100% Mac.acético ___ x% d.v ____ 100% Mac.acético _____ x% 6 (1000).(10.10-3) ____ 100% 0,416 _______________ x% x = 4,16% 6.5 Cálculo do percentual de ácido acético para um volume de 10,3 ml de NaOH Cálculo da massa de ácido acético no Erlenmeyer nh+ = noh- mh+ / MMh+ = Coh- . Voh- mh+ / (60g/mol) = (0,1mol/l).(10,3.10-3L) mh+ = 0,0618 g Cálculo da massa de ácido acético no balão volumétrico Merlenmeyer ____ 15ml Mbalão _________ 100ml 0,0618g ______ 15ml Mbalão _____ 100ml Mbalão = 0,412g Cálculo do percentual de ácido acético no vinagre Mvinagre _____ 100% Mac.acético ___ x% d.v ____ 100% Mac.acético _____ x% (1000).(10.10-3) ____ 100% 0,412 _______________ x% x = 4,12% 7 6.6 Cálculo do percentual de ácido acético para um volume médio de 10,2 ml de NaOH Cálculo da massa de ácido acético no Erlenmeyer nh+ = noh- mh+ / MMh+ = Coh- . Voh- mh+ / (60g/mol) = (0,1mol/l).(10,2.10-3L) mh+ = 0,0612 g Cálculo da massa de ácido acético no balão volumétrico Merlenmeyer ____ 15ml Mbalão _________ 100ml 0,0612g ______ 15ml Mbalão _____ 100ml Mbalão = 0,408g Cálculo do percentual de ácido acético no vinagre Mvinagre _____ 100% Mac.acético ___ x% d.v ____ 100% Mac.acético _____ x% (1000).(10.10-3) ____ 100% 0,408 _______________ x% x = 4,08% A partir dos resultados obtidos pela análise titulométrica colorimétrica pode-se observar que a amostra de vinagre de vinho analisada apresentou teor médio de ácido acético de 4,08%. Isso indica que ela está dentro dos padrões de qualidade estabelecido pelas agências reguladoras no que diz respeito ao teor de ácido acético no vinagre (dentro do limite de 4 a 6%). 8 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS IV COINTER – Congresso Internacional de Ciências Agrárias: Leandro José de Oliveira, 2019. BACCAN, N., ANDRADE, J.C., GODINHO O.E.S., BARONE J.S. Química Analítica Quantitativa Elementar. 3 ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2001. CHANG, R.; GOLDSBY, K. Química. 11ª Edição. AMGH Editora Ltda, 2013. VOGEL, A. (1981). Química Analítica Qualitativa. 5ª ed., São Paulo, 1981. Disponível em: <www.farmacia.ufmg.br/wp-content/uploads/2015/10/Vogel-Quimica- Analitica-Quantitativa1aEd-1981.pdf.pdf> Acesso em: 02/08/2024. FOGAÇA, J. R. V. Soluções Químicas. Manual da Química. Disponível em: https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/solucoes-quimicas.htm. Acesso em: 02 de Agosto de 2024. https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/solucoes-quimicas.htm