1 Relatório- Quíica Experimental

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<p>INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE PERNAMBUCO – CAMPUS RECIFE</p><p>Disciplina de Química EXPERIMENTAL - Curso técnico em Química - Professor: José Brito, Edson Souza</p><p>JHENNYFFER VICTORIA FERREIRA DA ROCHA SOUZA LEÃO</p><p>LUIZ ENRIQUE LOPES DA SILVA</p><p>N° da prática:11		Título da prática: Titulação potenciométrica.</p><p>Prática realizada em: 29/12/2023</p><p>Recife - 2023.2</p><p>Sumário</p><p>1.Objetivos………………………………………………………..……....…………3</p><p>2.Introdução…………………………………………………………………………4</p><p>3. Materiais e métodos………….…………………………………………………5</p><p>3.1. Materiais utilizados……………………………………………………………6</p><p>3.2. Metodologia……………………………………………………….……………6</p><p>4. Resultados e discussão………………………………………………………12</p><p>4.1. Determinação da Dureza Total…….………………………………………10</p><p>4.2. Determinação do Cálcio…..…………………………….…………………. 11</p><p>4.3. Determinação do Magnésio ..……………………………….....…………. 12</p><p>5. Conclusão…………………………………………………���………………….12</p><p>6. Referências…………………………………………………………………….. 13</p><p>1. Objetivos</p><p>O trabalho teve como principais objetivos:</p><p>· Realizar experimento sobre a dureza da água da torneira através de procedimentos complexométrica com o EDTA</p><p>· Determinar a dureza total em amostra de água utilizada no experimento</p><p>· Indicar o teor de cálcio e magnésio em amostra de água</p><p>· Relatar sobre os comportamentos das substâncias ao decorrer do experimento;</p><p>· Garantia de Qualidade e Precisão: O trabalho incluiu a verificação dos cálculos e a aprovação das soluções preparadas pelo professor, destacando a importância da precisão e do rigor nas preparações de soluções químicas. Os objetivos deste trabalho visaram não apenas à preparação de soluções</p><p>químicas com concentrações específicas, mas também ao desenvolvimento de habilidades práticas de laboratório, à aplicação de conceitos de química, como molaridade e pureza, e à compreensão da importância da precisão e da qualidade na química experimental.</p><p>2. Introdução</p><p>As reações designadas para calcular o índice de dureza da água são extremamente importantes em relação a qualidade da água utilizada em diversos outros processos pois é definida pela propriedade relacionada com a concentração de cátions divalentes e trivalentes e tem grande importância industrial, ambiental e na saúde. Sendo medidas pela concentração de sais de cálcio e magnésio sendo um processo de referência industrial. Segundo Baccan (2004), a dureza da água é uma propriedade referente à concentração de determinados cátions em solução, principalmente cálcio e magnésio. Podemos classificar a dureza da água em duas partes:</p><p>a) dureza temporária, devido à presença de sais de carbonato e bicarbonato desses cátions, que são insolúveis após o aquecimento da amostra se destacam-se o carbonato de cálcio (CaCO3) e o carbonato de magnésio (MgCO3);</p><p>b) dureza permanente, devido à presença de sais de cloretos, nitratos e outros que são solúveis mesmo após aquecimento se destacam-se o sulfato de cálcio (CaSO4) e o sulfato de magnésio (MgSO4)</p><p>Que entre elas a soma das durezas do cálcio e o do magnésio é chamada de dureza total. Outros cátions que se encontram associados a esses dois, por exemplo, ferro, alumínio, cobre e zinco, que podem resultar em interferência que geralmente são mascarados ou precipitados pelo EDTA antes da determinação da dureza da água.</p><p>Convencionou-se expressar a dureza da água através da concentração de carbonato de cálcio CaCO3 (embora sejam outros cátions e outros ânions que possam estar presentes na água), em uma relação de partes, que neste caso expressamos em mg/L. Na Tabela 1 estão demonstradas a classificação da água de acordo com a faixa de concentração de CaCO3.</p><p>Tabela [1] Classificação de faixas de dureza da água.</p><p>Quantidade de água</p><p>Nível de dureza (mg/L de CaCO3)</p><p>Água mole</p><p>50</p><p>Água moderadamente dura</p><p>50 a 150</p><p>Água dura</p><p>150 a 300</p><p>Água muito dura</p><p>> 300</p><p>Fonte: Dados adaptados do Ministério da Saúde portaria 2914/2011-Anexo X</p><p>Sua composição química se qualifica pelo solo no qual a amostra de água se encontra pois águas com baixos níveis de dureza são encontradas em solos basálticos, areníferos e graníticos, enquanto que águas que procedem de solos calcários apresentam frequentemente durezas elevada.</p><p>Estes processos são feitos por razões de numerosos processos industriais são necessárias água brandas pois água duras criam crostas em caldeiras vapor podendo resultar em danos materiais ou explosões.</p><p>3. Materiais e métodos</p><p>3.1. Materiais utilizados</p><p>Experimento [1] Dureza total</p><p>· Pipeta volumétrica de 50ml</p><p>· Amostra límpida (água)</p><p>· Erlenmeyer de 250ml</p><p>· Pipeta volumétrica de 2ml</p><p>· Solução tampão de 2ml</p><p>· Indicador negro de eriocromo T</p><p>· Auxiliar de pipetagem</p><p>· Capela</p><p>· Becker</p><p>· Bureta de 50ml</p><p>· Ácido EDTA (etilenodiaminotetracético) de 0,01mol/L</p><p>Experimento [2] Teor do Cálcio</p><p>· Pipeta volumétrica 50ml</p><p>· Amostra límpida (água)</p><p>· Erlenmeyer 250ml</p><p>· Pipeta volumétrica 2ml</p><p>· Hidróxido de sódio 0,4mol/L (NaOH) de 2ml</p><p>· Cristais do indicador Murexida</p><p>· Auxiliar de pipetagem</p><p>· Becker</p><p>· Bureta 50ml</p><p>· Ácido EDTA (etilenodiaminotetracético) de 0,01mol/L</p><p>3.2. Metodologia</p><p>Foi realizado em laboratório a divisão do experimento em dois, sendo o primeiro procedimento realizado em relação a dureza total que é a determinada pelos íons de cálcio e magnésio foi necessário para quantificar a dureza da água que é descoberta por meio da titulação utilizada para determinar uma quantidade de substância na amostra que para realizá-lo é essencial os materiais como a adição de 50ml de amostra límpida utilizando uma pipeta volumétrica de 50ml para um erlenmeyer de 250ml que logo em seguida ser adicionado 2ml da solução-tampão juntamente com duas gotas de indicador negro de eriocromo T que resulta-a na cor púrpura no erlenmeyer.</p><p>Que continuamente obrigatória á ambientação logo em seguida encher a Bureta de 50ml do ácido de (EDTA) 0,01 mol/L assim em direção a titulação no erlenmeyer com objetivo de mudar de cor para o volume gasto de (EDTA) reage com íons de cálcio e magnésio livres que provoca a virada da cor púrpura para azul.</p><p>O segundo experimento é a descoberta da dureza de cálcio que diferentemente da dureza total só terá exclusivamente os sais de cálcio que será outra titulação com a diferença que a solução-tampão foi substituída pelo hidróxido de sódio 0,4mol/L 2ml e o indicador negro de eriocromo T foi igualmente substituído pelos pequenos cristais de Murexida que resultará na cor vermelho ou rosa na solução no erlenmeyer que ao ser titulada pelo ácido (EDTA) mudará para cor roxa.</p><p>4. Resultados e discussão</p><p>4.1. Determinação da Dureza Total</p><p>A primeira experiência foi-se com o propósito de servir para descobrir o comportamento da contaminação subterrânea dos sais de cálcio e magnésio presentes pois dependendo do resultado pode tornar a água dura, sendo utilizada uma água na microbiologia para o cultivo de sais, íons, proteínas e outros que ao adicionar a solução tampão que é resistente a variação de PH ou POH que geralmente são soluções compostas por um ácido fraco é um sal derivado deste ácido junto com o indicador que reage com os íons de cálcio e magnésio formando a cor púrpura que quando realizado resultou em duas conclusões diferentes.</p><p>1) A primeira tentativa estava incorreta pois foi utilizado uma amostra límpida ou água de uma torneira deferente em relação a turma o que resultou na diferença ou baixa quantidade de íons de magnésio pois a cor do indicador está claro e os outros processos foram feitos de forma correta.</p><p>2.1) Em relação a primeira foi-se utilizada a amostra de água da classe além de um pouco mais de indicador negro eriocromo T que em conclusão e com acompanhamento do professor garantindo que foi bem sucedido a primeira etapa sendo a nitidez da virada de cor é relacionada a presença dos íons de magnésio.</p><p>Ao ambientar e encher a Bureta de 50ml com EDTA e titular</p><p>no erlenmeyer no qual a primeira etapa estava inserida o EDTA ou ácido etilenodiaminotetracético dihidratado é adicionada, reage com íons de cálcio e magnésio livres, formando quelatos de Ca2+ e Mg2+ e ao não ter mais íons livres o EDTA remove os íons do complexo do indicador que inicia a virada de cor de púrpura para azul.</p><p>2.2) O Volume gasto de EDTA para remover os íons e resultar na virada de cor e para poder realizar os cálculos foi de 3,7ml.</p><p>As equações químicas envolvidas na dureza total</p><p>Titulação de cálcio com EDTA (H2Y2-)</p><p>Ca2+ + H2Y2- ⇔ CaY2- + 2 H+</p><p>Reação do Mg-EDTA (adicionado para solução tampão)</p><p>Ca2+ + MgY2- ⇔ CaY2- + Mg2+</p><p>Reação do indicador metalocrômico com Mg2+, proporcionando a cor vermelha.</p><p>Mg2+ + HIn2- ⇔ MgIn- + H+</p><p>Reação do complexo Mg-Indicador com EDTA.</p><p>MgIn- + H2Y2- ⇔ MgY2- + HIn2- + H+</p><p>Solução vermelha Solução Azul</p><p>[CÁLCULO DA DUREZA TOTAL]</p><p>V1 = no de mL de solução de EDTA gasto na titulação</p><p>A = mg de CaCO3 eqüivalente a 1 mL da solução de EDTA 0,01 mol/L</p><p>V = mL da amostra</p><p>DT(mg/L)= 3,7(v1(EDTA)) x 0,01M(M(EDTA)) x 1000 x 100</p><p>50(v(amostra))</p><p>DT(mg/L)= 3700 => Dureza Total = 7,4 mg/L</p><p>50</p><p>4.2. Determinação do Cálcio</p><p>No Segundo experimento foi-se o objetivo de relatar somente os sais de cálcio para descobrir a dureza do magnésio em relação a amostra só tendo algumas diferenças sobre Pode titular uma amostra para dureza total utilizando uma bureta ou um kit de teste de dureza da água. Também pode medir a dureza de cálcio separadamente da dureza de magnésio, ajustando o pH e utilizando diferentes indicadores. o primeiro experimento como na primeira etapa é adicionado o hidróxido de sódio (NaOH) pois tem uma característica de também é empregado na purificação da água e como reagente laboratorial juntamente com a adição da murexida, também conhecida como indicador de amônia, é um complexo orgânico usado como indicador em titulações de íons de cálcio e magnésio em águas naturais. Quando utilizada como indicador em titulações de cálcio (com EDTA, por exemplo), a murexida muda de cor de rosa ou roxo o que resultou na conclusão</p><p>1.1) O resultado teve sucesso com garantia e aconselhamento do professor foi-se provocado pelos sais de cálcio reagindo com o indicador.</p><p>Ao ambientar e encher a Bureta de 50ml com EDTA e titular no erlenmeyer no qual a primeira etapa estava inserida o EDTA ou ácido etilenodiaminotetracético dihidratado é adicionada, reage com íons de cálcio livres, formando quelatos de Ca2+ e ao não ter mais íons livres o EDTA remove os íons do complexo do indicador que inicia a virada de cor de vermelha para Violeta.</p><p>1.2) V1= 1,6ml</p><p>1.3) V2= 1,2ml</p><p>O Volume gasto de EDTA para remover os íons e resultar na virada de cor é a média dos dois: 1,6 = 1,2ml</p><p>1,3</p><p>[CÁLCULO DA DUREZA DE CÁLCIO]</p><p>V1 = no de mL de solução de EDTA gasto na titulação</p><p>A = mg de CaCO3 eqüivalente a 1 mL da solução de EDTA 0,01 mol/L</p><p>V = mL da amostra</p><p>DT(mg/L)= 1,2(v2(EDTA)) x 0,01M(M(EDTA)) x 1000 x 40,08</p><p>50(v(amostra))</p><p>DT(mg/L)= 480,96 => Dureza Cálcio = 9,6192mg/L</p><p>50</p><p>4.3. Determinação do Magnésio</p><p>Durante o experimento que foi observado que está em um processo que não é necessário se fazer um experimento próprio sobre o magnésio pois pode ser obtido por meio de cálculo entre a dureza total e a dureza cálcio como resultado.</p><p>CÁLCULO DA DUREZA DE MAGNÉSIO]</p><p>V1 = no de mL de solução de EDTA gasto na titulação</p><p>A = mg de CaCO3 eqüivalente a 1 mL da solução de EDTA 0,01 mol/L</p><p>V = mL da amostra</p><p>DT(mg/L)= 3,7-1,2(v1-v2(EDTA)) x 0,01M(M(EDTA)) x 1000 x 24,31</p><p>50(v(amostra))</p><p>DT(mg/L)= 607,75 => Dureza Magnésio = 12,155mg/L</p><p>50</p><p>5. Conclusão</p><p>Os estados de dureza da água é uma etapa essencial no estudo e prática da química, desempenhando um papel crucial na realização de experimentos confiáveis, análises precisas e processos industriais eficientes. Durante esta atividade prática, foram retirados os íons de cálcio e magnésio, com concentrações específicas, demonstrando a importância do planejamento cuidadoso e da execução precisa.</p><p>Os cálculos de dureza desempenharam um papel fundamental na determinação das quantidades e de conceito necessárias para preparar as reações desejadas pelas empresas industriais. Pois expressa em números, permitiu-se ter uma seguridade em determinação do desempenho e segurança para determinado produto produzido. A consideração destas relações na indústria comercial foi fundamental, garantindo que a quantidade específica fosse calculada levando em conta de fatores presentes.</p><p>6. Referências</p><p>FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. “Água Mole e Água Dura”. Educador Brasil Escola, Disponível em: https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/Agua-mole-Agua-dura.htm .Acessado 24 de dezembro de 2023.</p><p>PEREIRA SANTOS, S. (UFPA); PEREIRA FRANCO, C.J “Avaliação do teor da dureza da água de abastecimento público”; 58 Congresso Brasileiro de Química . Disponível em:. https://www.abq.org.br/cbq/2018/trabalhos/4/1769-24974.html .Acesso em 25 de dezembro de 2023.</p><p>MÓL, G. S.; BARBOSA, A. B.; SILVA, R. R. “Água dura em sabão mole”. Química</p><p>Nova na Escola, n. 2, 1995. p. 32-33. Acessado 25 de dezembro de 2023.</p><p>ANDRADE D. F.; CLEMENTE A. A.; HARCAR V.; MELO J. L. L. de; PEREIRA S. E. C.; SANTOS L H. M.; FERREIRA-LEITÃO, V. S. “Comparação interlaboratorial para análise de dureza total e cloreto em água”. Química Nova, n. 33 (8), 2010. p. 1789.</p><p>BRASIL,2011. Portaria N:2914, de 12 Dezembro 2011-Anexo X. Ministério da Saúde.</p><p>3</p><p>image1.jpeg</p><p>image2.jpeg</p><p>image3.jpeg</p><p>image4.jpeg</p><p>image5.jpeg</p><p>image6.jpeg</p>