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1 Universidade Federal do Ceará Centro de Ciências Departamento de Química Analítica e Físico-Química Curso de Farmácia VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO Disciplina: CF0688 - Química Analítica II Aplicada à Farmácia Professora: Ruth Maria Bonfim Vidal Aluno: Pedro Nonato da Silva Júnior Matrícula: 367522 Turma: 01B Datas do Experimento: 13 de agosto, 15 de outubro e 22 de outubro de 2015 FORTALEZA 2015 2 Sumário Objetivo ........................................................................................................................................ 3 Introdução .................................................................................................................................... 4 Materiais e Métodos .................................................................................................................... 6 Materiais Utilizados ................................................................................................................ 6 Reagentes Utilizados ............................................................................................................... 6 Procedimento Experimental ................................................................................................... 7 1. Preparo da solução de hidróxido de sódio (NaOH) .................................................. 7 2. Preparo da solução de ácido clorídrico (HCl) ........................................................... 7 3. Preparo da solução de biftalato de potássio (C6H4COOKCOOH) ......................... 8 4. Padronização da solução de hidróxido de sódio (NaOH)......................................... 8 5. Padronização da solução de ácido clorídrico (HCl) ................................................. 9 6. Determinação de ácido acetilsalicílico em comprimidos .......................................... 9 7. Determinação de hidróxido de magnésio em leite de magnésia .............................. 9 Resultados e Discussão .............................................................................................................. 11 1. Preparo da solução de hidróxido de sódio (NaOH) .................................................... 11 2. Preparo da solução de ácido clorídrico (HCl) ............................................................. 11 3. Preparo da solução de biftalato de potássio (C6H4COOKCOOH) ........................... 12 4. Padronização da solução de hidróxido de sódio (NaOH)........................................... 13 5. Padronização da solução de ácido clorídrico (HCl) ................................................... 14 6. Determinação de ácido acetilsalicílico em comprimidos ............................................ 15 7. Determinação de hidróxido de magnésio em leite de magnésia ................................ 17 Conclusão ................................................................................................................................... 21 Referências Bibliográficas ........................................................................................................ 22 3 Objetivo Verificar experimentalmente os princípios que regem a volumetria de neutralização (ou ácido/base), desde a padronização de soluções secundárias até as aplicações desse método na análise de medicamentos pela determinação de ácido acetilsalicílico em comprimidos e de hidróxido de magnésio em leite de magnésia. 4 Introdução A volumetria de neutralização engloba uma série de métodos baseados essencialmente na combinação de íons hidroxônio e hidroxila, conforme a equação: H3O + + OH-→2H2O Desta forma, a concentração de um ácido numa solução pode ser determinada através da titulação da mesma por uma solução padronizada (ou de referência) de uma base. Esta deve estar em uma bureta, de onde é adicionada à solução do ácido contida num erlenmeyer, sendo o ponto final do procedimento evidenciado por um reativo auxiliar, chamado indicador. É evidente que a concentração de uma solução de base pode, da mesma forma, ser determinada pela titulação da mesma padronizada de um ácido. Titulação é a operação característica de análise volumétrica, que consiste na adição de solução de um dos reagentes (no caso, solução de ácido ou base) a um volume conhecido da solução do outro reagente (no caso, solução de uma base ou ácido), até a equivalência entre os reagentes, evidenciada pela mudança sutil na cor do indicador. Na volumetria de neutralização, o reativo auxiliar (indicador) é também um ácido ou base de natureza orgânica, fracamente ionizável, e que possui propriedade de mudar sua cor de acordo com a mudança do pH do meio. Essa mudança de cor determina o ponto final do processo, consequentemente o volume do reativo consumido, através da graduação da bureta. Por outro lado, solução padronizada de uma substância qualquer é aquela cuja concentração é exatamente conhecida por ter sido aferida por um processo adequado, por exemplo, titulação com o emprego de padrões primários. Estas são substâncias com determinadas especificações que permitem caracterizá-las como referência: 1. Alta pureza; 2. Estabilidade à atmosfera; 3. Ausência de água de hidratação para que a composição do sólido não se altere com as variações de umidade; 4. Custo baixo; 5. Solubilidade razoável no meio de titulação; 6. Massa molar razoavelmente grande para que o erro relativo com a pesagem do padrão seja minimizado; 5 Por sua vez a solução padronizada também pode ser conhecida como padrão secundário, sendo um composto cuja a pureza foi determinada por análise química que serve como material padrão de trabalho para titulações e para muitas outras análises. Figura 1 - Esquema de uma titulação de neutralização 6 Materiais e Métodos Materiais Utilizados Balança Analítica Digital de precisão de 0,1 mg; Béquer de 50 mL; Béquer de 100 mL; Balão Volumétrico de 50 mL; Balão Volumétrico de 100 mL; Balão Volumétrico de 250 mL; Pipeta Volumétrica de 5 mL; Pipeta Volumétrica de 10 mL; Pipeta Volumétrica de 25 mL Bureta de 25 mL; Erlenmeyer de 50 mL; Proveta de 100 mL; Almofariz e Pistilo; Bastão de Vidro; Pisseta; Funil; Suporte para bureta; Pipeta Pasteur Frascos de plástico e de vidro para armazenamento das soluções de NaOH, HCl e C6H4COOKCOOH preparadas no experimento; Reagentes Utilizados Ácido clorídrico P.A. 32% Hidróxido de sódio P.A. em lentilhas; Solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) 0,096M; Solução aquosa de ácido clorídrico (HCl) 0,1547M; Solução aquosa de biftalato de potássio (C6H4COOKCOOH) 0,098M; Fenolftaleína 1% (C20H14O4); Azul de bromotimol (C27H28Br2O5S); Vermelho de metila 0,1% (C15H15N3O2); 7 Água destilada (H2O); Leite de magnésia; Comprimidos de ácido acetilsalicílico (AAS); Álcool etílico (CH3CH2OH); Procedimento Experimental 1. Preparo da solução de hidróxido de sódio (NaOH) Calculou-se a massa necessária de hidróxido de sódio para se preparar 50 mL de uma solução 1M e posteriormente o valor calculado foi pesado cuidadosamente numa balança analítica disponível no laboratório, com o auxílio de um béquer de vidro. A massa de hidróxido de sódio presente no béquer foi dissolvida com um auxílio de um bastão de vidro e um pouco de água destilada, sob agitaçãovigorosa. Depois de homogeneizada, a solução foi transferida para um balão volumétrico de 50 mL aonde teve seu volume completado até o menisco da vidraria. Após outra homogeneização, foi calculado o volume necessário para preparar 250 mL de solução 0,1M a partir da solução 1M de NaOH. O valor calculado foi transferido para um balão volumétrico de 250 mL com o auxílio de uma pipeta volumétrica. O volume foi completado com água destilada até o menisco do balão e a solução foi homogeneizada novamente. O líquido foi transferido para um frasco plástico identificado (com o nome do reagente e sua concentração) e este foi guardado para uso posterior. 2. Preparo da solução de ácido clorídrico (HCl) A molaridade do ácido clorídrico concentrado foi calculada com base na densidade e concentração expressa em peso, informações obtidas no rótulo do frasco disponível no laboratório. Com base nessa molaridade, se calculou o volume necessário para se preparar 100 mL de uma solução de 0,1M desse reagente. Utilizando um béquer de 50 mL preenchido com cerca de 30 mL de água destilada, foi realizada a diluição do volume de ácido concentrado previamente calculado. O volume de ácido foi transferido para uma proveta e então foi adicionado cautelosamente ao béquer contendo água destilada. A solução contida no béquer foi transferida para um balão volumétrico de 100 mL, tendo seu volume completado com água destilada. Após homogeneizada, a solução 8 foi armazenada num frasco de vidro âmbar identificado e este foi guardado para uso posterior. 3. Preparo da solução de biftalato de potássio (C6H4COOKCOOH) Com base na massa molar do biftalato de potássio informada no rótulo desse reagente, foi possível calcular a massa necessária para preparar 50 mL de uma solução 0,1 M. A massa calculada foi pesada cuidadosamente numa balança analítica com auxílio de um béquer de 50 mL e posteriormente dissolvida no mesmo usando um bastão de vidro. O líquido foi transferido para um balão volumétrico de 50 mL, tendo o cuidado de não haver resquícios de biftalato no béquer. O volume foi completado com água destilada e a solução foi homogeneizada, para que então pudesse ser armazenada um frasco de plástico devidamente identificado. A embalagem foi guardada para uso posterior. Vale ressaltar que com base nos valores de massa molar, massa de reagente pesado e volume de solução preparado, foi possível calcular a molaridade desta solução, a qual foi registrada no frasco que a armazenava. 4. Padronização da solução de hidróxido de sódio (NaOH) Inicialmente foi realizada a ambientação da bureta, adicionando-se uma pequena quantidade de NaOH no seu interior e permitindo o contato da solução com toda a superfície interna da vidraria. Este processo foi realizado duas vezes. Então, completou- se o volume da bureta, aferiu-se o menisco e a vidraria foi devidamente colocada em seu suporte metálico. Com o auxílio de uma pipeta volumétrica, 10 mL de solução de biftalato de potássio 0,098M foram transferidos para um erlenmeyer de 50 mL, no qual posteriormente foram adicionadas duas gotas de fenolftaleína 1%. O conteúdo do erlenmeyer foi homogeneizado. A solução de NaOH foi adicionada gota a gota com auxílio da bureta ao erlenmeyer, este sob constante agitação, até a obtenção de uma solução levemente rósea no mesmo. O volume de NaOH escoado foi anotado e com isso, a real concentração da solução de hidróxido de sódio foi calculada, em moles por litro. A titulação foi realizada em duplicata. 9 5. Padronização da solução de ácido clorídrico (HCl) Em um erlenmeyer de 50 mL foram adicionados 10 mL da solução de HCl previamente preparada com o auxílio de uma pipeta volumétrica, e duas gotas de solução 0,1% de vermelho de metila para então ser homogeneizada. A solução de NaOH foi colocada na bureta e o menisco aferido, para então ser gotejada no erlenmeyer, este sob agitação constante. Isso até ser observada uma mudança da coloração vermelha para amarelo. O volume gasto de HCl visto na bureta foi utilizado para calcular a real concentração dessa solução, em moles por litro. A titulação foi realizada em duplicata. 6. Determinação de ácido acetilsalicílico em comprimidos Essa etapa do experimento foi realizada em duplicata, e deste modo foram preparadas duas alíquotas para análise. Inicialmente foram triturados dois comprimidos utilizando o almofariz e o pistilo e a partir do pó, foram pesadas duas alíquotas de aproximadamente 0,3 g cada. Utilizando uma proveta, 40 mL de etanol foram medidos para promover a diluição das amostras, sendo utilizado 20 mL para cada alíquota. O etanol foi acrescentado aos poucos, seguido de vigorosa agitação com um bastão de vidro. Depois de homogeneizadas, os volumes presentes nos béqueres foram transferidos quantitativamente para dois erlenmeyer distintos, de 50 mL cada. Adicionaram-se quatro gotas de azul de bromotimol em cada recipiente e homogeneizou- se e titulou-se a primeira amostra com solução de NaOH previamente preparada e padronizada até a mudança de coloração para azul permanente. O processo repetiu-se para a segunda amostra e então foi possível registrar os volumes gastos e calcular o teor de ácido acetilsalicílico em gramas e em percentual. 7. Determinação de hidróxido de magnésio em leite de magnésia Depois de uma agitação vigorosa do frasco contendo o leite de magnésia, uma alíquota de 5 mL foi retirada com o auxílio de uma pipeta volumétrica e transferida para um balão volumétrico de 50 mL, aonde a solução foi diluída com água destilada até completar o volume seguida de uma homogeneização. A partir dessa solução, foram retiradas duas alíquotas de 5 mL cada com o auxílio de uma pipeta volumétrica e transferidas para dois erlenmeyers distintos, ambos de 50 mL. Em cada erlenmeyer foram adicionados 25 mL de solução de ácido clorídrico, 10 previamente preparada e padronizada com o auxílio de uma pipeta volumétrica, e cinco gotas de solução 0,1% de vermelho de metila. Cada alíquota teve seu excesso de HCl titulado com a solução de NaOH até o aparecimento de uma coloração amarela clara. Os volumes gastos foram registrados e foi possível calcular a porcentagem de Mg(OH)2 presente nas amostras. 11 Resultados e Discussão 1. Preparo da solução de hidróxido de sódio (NaOH) Desejava-se fazer 50 mL de solução 1M de NaOH e para isso realizou-se o seguinte cálculo: Μ = 𝑚 𝑀𝑀 × 𝑉 Onde: M é a concentração por quantidade de matéria ou molaridade, em g/L; M é a massa de reagente a ser pesado, em gramas; MM é a massa molar do reagente, em g/mol; V é o volume de solução que se pretende fazer, em litros; Substituindo os valores na equação, obteve-se: 𝑚 = Μ × 𝑀𝑀 × 𝑉 = 1 × 40 × 0,05 = 2,0 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 Dois gramas de hidróxido de sódio foram pesados e então pode-se preparar a solução em questão. A partir desta, desejava-se preparar 250 mL de solução 0,1M e portanto era preciso saber qual o volume a ser utilizado para realizar esta diluição. O cálculo realizado foi: 𝐶1𝑉1 = 𝐶2𝑉2 ⇒ 𝑉2 = 𝐶1𝑉1 𝐶2 ⇒ 𝑉2 = 0,1 × 250 1 = 25 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 1𝑀 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 2. Preparo da solução de ácido clorídrico (HCl) Desejava-se produzir 100 mL de solução 0,1M de HCl, mas a concentração molar do mesmo não estava informada na sua embalagem de armazenamento. Para realizar o cálculo da molaridade do HCl concentrado era preciso saber a massa desse reagente presente na solução, o que foi possível quando observou-se a densidade (1,16 g/mL) presenteno rótulo e o seguinte cálculo foi realizado: 1,16 𝑔 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙 → 1 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑚 𝑔 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙 → 1000 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑚 = 1160 𝑔 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙 12 O rótulo também informava que a concentração de HCl em porcentagem era de 32%, com isso a massa real de HCl lá presente era de: 𝑚𝑟𝑒𝑎𝑙 = 1160 × 0,32 = 371,2 𝑔 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙 A partir desses dados, foi possível calcular a molaridade da solução de HCl concentrado: Μ = 𝑚𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑀𝑀 × 𝑉 = 371,2 36,46 × 1 = 10,18 𝑀 De posse da molaridade da solução concentrada foi possível calcular a quantidade necessária para se preparar 100 mL de solução 0,1M de HCl por meio da equação: 𝐶1𝑉1 = 𝐶2𝑉2 ⇒ 𝑉2 = 𝐶1𝑉1 𝐶2 ⇒ 𝑉2 = 0,1 × 100 10,18 = 0,9823 ≅ 1 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙 3. Preparo da solução de biftalato de potássio (C6H4COOKCOOH) Antes de preparar os 50 mL de solução de biftalato 0,1M, o seguinte cálculo foi realizado para determinar a massa necessária para o preparo da mesma nessas condições, com base na massa molar presente no rótulo da embalagem do reagente: Μ = 𝑚 𝑀𝑀 × 𝑉 ⇒ 𝑚 = 0,1 × 204,22 × 0,05 = 1,0211 𝑔 𝑑𝑒 𝑏𝑖𝑓𝑡𝑎𝑙𝑎𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑡á𝑠𝑠𝑖𝑜 Porém, o valor real pesado na balança analítica foi de 1,0050 gramas, portanto a real concentração da solução de C6H4COOKCOOH é 0,098M, conforme o cálculo abaixo: Μ = 𝑚 𝑀𝑀 × 𝑉 = 1,0050 204,22 × 0,05 = 0,098𝑀 O biftalato de potássio é considerado um padrão primário e por isso não precisa passar por uma padronização. Isso garante que sua concentração pode ser calculada a partir da massa pesada e do volume de diluição, sendo possível a utilização dessa solução para padronizar padrões secundários, como o hidróxido de sódio, por exemplo. 13 4. Padronização da solução de hidróxido de sódio (NaOH) O hidróxido de sódio não pode ser considerado como padrão primário pelo fato de ser higroscópico, isto é, ser capaz de absorver a umidade do ambiente. Como não é possível determinar a princípio a quantidade de água presente no sólido, não é assegurado se o que está se pesando é puramente NaOH. Portanto a padronização se torna necessária para a determinação da concentração desse reagente em solução. Enquanto que a bureta estava preenchida com a solução de NaOH, no erlenmeyer estavam presentes a solução de biftalato com fenolftaleína, a qual cumpre o papel de indicador no processo de titulação. O papel do indicador é demonstrar visivelmente uma proximidade ao ponto de equivalência (instante determinado teoricamente, em que a quantidade de titulante, no caso NaOH, é quimicamente igual à quantidade de analito na amostra). A reação que ocorre durante a titulação é a seguinte: C6H4COOKCOOH(aq) + NaOH(aq) → C6H4COOKCOONa(aq) + H2O(aq) A fenolftaleína foi o indicador utilizado porque é incolor em meios ácidos e adquire tom rósea em meios básicos. Desta forma, quando um pequeno excesso de íons hidroxila fossem notados no meio o indicador mudaria a cor sinalizando o fim da titulação, uma vez que esse excesso só seria possível quando todo o biftalato tivesse reagido com os íons hidroxilas disponíveis. Nota-se que a determinação da concentração de uma solução padrão secundário está sujeita a maiores incertezas que um padrão primário, devido a disparidade mesmo que pequena do ponto final para o ponto de equivalência. As titulações foram realizadas em duplicata e os volumes obtidos foram: NaOH (mL) V1 10,3 V2 10,2 �̅� 10,2 Tabela 1- Volumes escoados de solução de NaOH e a média aritmética respectiva Os valores apresentados indicam que a análise foi precisa e exata, uma vez que 10 mL de biftalato de potássio foram colocados no erlenmeyer e esperava-se que 10 mL de 14 NaOH fossem o bastante para reagir com todo o biftalato, dada a relação estequiométrica 1:1 entre esses reagentes. A partir desses dados pode-se calcular a real concentração da solução de NaOH pela seguinte equação: 𝐶1𝑉1 = 𝐶2𝑉2 ⇒ 𝐶2 = 𝐶1𝑉1 𝑉2 ⇒ 𝐶2 = 0,098 × 10 10,2 = 0,096𝑀 Onde: C1 é a molaridade da solução de biftalato de potássio; V1 é o volume de solução adicionado ao erlenmeyer juntamente com o indicador (fenolftaleína 1%); V2 é a média dos volumes escoados de solução de NaOH; C2 é a concentração real da solução de NaOH. Essa relação indica que o número de mols de NaOH presentes em 10,2 mL de solução diluída é igual ao número de mols de biftalato de potássio presentes em 10 mL de solução padrão primário. 5. Padronização da solução de ácido clorídrico (HCl) O ácido clorídrico é bastante volátil e tal característica não lhe confere o título de padrão primário. Foi usado o NaOH para determinar a concentração da solução de HCl pois aquele fora padronizado no passo anterior, sendo que a reação química ocorrida durante o processo foi: NaOH + HCl → NaCl + H2O O indicador utilizado foi o vermelho de metila ao invés de fenolftaleína, isso porque ele muda de vermelho para amarelo quando o pH excede 6,2, ao passo que a fenolftaleína só muda sua coloração em valores de pH maiores que 8. O uso de fenolftaleína causaria um falso positivo, pois não indicaria que todo o HCl reagiu com o NaOH, e sim que há um excesso de íons hidroxila no meio, causando a alteração de sua coloração. O vermelho de metila é mais sensível que a fenolftaleína nesse aspecto por apresentar uma menor faixa de virada. 15 As titulações foram realizadas em duplicata e os volumes obtidos foram: NaOH (mL) V1 15,5 V2 16,7 �̅� 16,1 Tabela 2 - Volumes escoados de solução de NaOH e a média aritmética respectiva A partir desses dados pode-se calcular a real concentração da solução de NaOH pela seguinte equação: 𝐶1𝑉1 = 𝐶2𝑉2 ⇒ 𝐶2 = 𝐶1𝑉1 𝑉2 ⇒ 𝐶2 = 0,096 × 16,1 10 = 0,1546𝑀 Onde: C1 é a molaridade da solução de NaOH padronizada; V1 é o volume médio de solução de NaOH escoado da bureta durante as titulações; V2 é o volume de solução de HCl adicionado ao erlenmeyer juntamente com o indicador (vermelho de metila 0,1%); C2 é a concentração real da solução de HCl. Essa relação indica que o número de mols de HCl presentes em 10 mL de solução diluída é igual ao número de mols de NaOH presentes em 16,1 mL de solução padronizada: 𝐶𝐻𝐶𝑙 = 𝑛𝐻𝐶𝑙 �̅�𝐻𝐶𝑙 ⇒ 𝑛𝐻𝐶𝑙 = 𝐶𝐻𝐶𝑙 × �̅�𝐻𝐶𝑙 = 0,1546 × 10 = 1,546 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙 𝐶𝑁𝑎𝑂𝐻 = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 �̅�𝑁𝑎𝑂𝐻 ⇒ 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 = 𝐶𝑁𝑎𝑂𝐻 × �̅�𝑁𝑎𝑂𝐻 = 0,096 × 16,1 = 1,5456 ≅ 1,546 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑛𝐻𝐶𝑙 = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 6. Determinação de ácido acetilsalicílico em comprimidos O ácido acetilsalicílico é um fármaco do grupo dos anti-inflamatórios não- esteroides (AINE) utilizado como anti-inflamatório, antipirético, analgésico e também 16 como antiplaquetário. É, em estado puro, um pó de cristalino branco ou cristais incolores, pouco solúvel na água, facilmente solúvel no álcool e solúvel no éter. Foram preparadas duas alíquotas contendo as seguintes massas de comprimidos triturados: Massa pesada de comprimido (g) m1 0,304 m2 0,314 �̅� 0,309 Tabela 3- Massas de comprimido triturado usadas na preparação das alíquotas e a média aritmética respectiva Para cada alíquota foi realizada uma titulação usando a solução de NaOH padronizada, onde a seguinte reação se deu no decorrer do processo: Figura 2 - Reação de neutralização entre AAS e NaOH Os volumes escoados foram: NaOH (mL) V1 15,0 V2 15,3 �̅� 15,2 Tabela 4 - Volumes escoados de solução de NaOH e a média aritmética respectiva É sabido que no ponto final de uma titulação o número demols presente no volume escoado de titulante é igual ao número de mols de analito presentes no volume adicionado ao erlenmeyer. Sabe-se também que o número de mols é definido pela divisão da massa do reagente pela sua massa molar, como também pelo produto da molaridade do reagente pelo volume de solução na qual ele está contido. Desta forma, tinha-se as seguintes equações à disposição: 𝑛𝐴𝐴𝑆 = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 (1) 17 𝑛 = 𝑚 𝑀𝑀 (2) 𝑒 Μ = 𝑛 𝑉 ⇒ 𝑛 = Μ × 𝑉 (3) Os dados obtidos durante essa etapa eram os seguintes: Média das massas de comprimidos pesadas (g) 0,309 Massa molar do AAS (g/mol) 180,16 Molaridade da solução de NaOH (g/L) 0,096 Média dos volumes de solução de NaOH escoados (L) 0,0152 Com base nessas informações, as equações 1, 2 e 3 foram rearranjadas de forma que fosse possível descobrir a massa de AAS presente nessas condições: 𝑛𝐴𝐴𝑆 = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 ⇒ 𝑚𝐴𝐴𝑆 𝑀𝑀𝐴𝐴𝑆 = Μ𝑁𝑎𝑂𝐻 × 𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻 ⇒ 𝑚𝐴𝐴𝑆 = 0,096 × 0,0152 × 180,16 𝑛𝐴𝐴𝑆 = 0,263 𝑔 𝑑𝑒𝐴𝐴𝑆 O percentual pôde ser calculado de acordo com a seguinte proporção: 0,263𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝐴𝑆 → 0,309𝑔 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑖𝑑𝑜 𝑡𝑟𝑖𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑥 % → 100𝑔 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑖𝑑𝑜 𝑡𝑟𝑖𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑥 = 85,11% Portanto, em 0,309 gramas de comprimido triturado há 0,263 g de ácido acetilsalicílico constituindo uma concentração percentual m/m de 85,11%. 7. Determinação de hidróxido de magnésio em leite de magnésia O leite de magnésia é o nome popular para a suspensão de hidróxido de magnésio com edulcorantes e aromatizantes, sendo principalmente usado como antiácido, laxante e redutor da oleosidade da pele. Seguindo o esquema experimental, inicialmente foi retirada pequena alíquota de solução diluída e acrescentou-se um excesso de HCl. Isso para garantir que todo o Mg(OH)2 com a solução de HCl e o excesso remanescente fosse titulado com a solução 18 padronizada de NaOH. Desta forma, o número de mols de hidróxido de magnésio presente na alíquota seria igual a diferença do número de mols de ácido clorídrico antes da adição da amostra pelo número de mols de HCl em excesso (titulados). As reações observadas foram: Adição de HCl à alíquota de leite de magnésia 2HCl + Mg(OH)2 → MgCl2 + 2H2O Titulação do excesso de HCl com NaOH: NaOH + HCl → NaCl + H2O Os volumes escoados foram: NaOH (mL) V1 22,0 V2 22,3 �̅� 22,2 Tabela 5- Volumes escoados de solução de NaOH e a média aritmética respectiva Com base nos dados obtidos, os seguintes cálculos foram realizados: Determinação do número de mols inicial de HCl: 𝑛1 = Μ𝐻𝐶𝑙 × 𝑉𝐻𝐶𝑙 = 0,1547 × 0,025 = 3,87 × 10 −3 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙 A concentração de HCl foi determinada previamente pela padronização do mesmo e o volume corresponde a quantidade de solução adicionada ao erlenmeyer em litros. Determinação do número de mols de HCl em excesso: O número de mols de HCl em excesso corresponde ao número de mols presentes no volume médio de NaOH escoado, segundo a regra das titulações: 𝑛2 = 𝑛𝑁𝑎𝑂𝐻 = Μ𝑁𝑎𝑂𝐻 × 𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻 = 0,096 × 0,0222 = 2,13 × 10 −3 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙 19 Determinação do número de mols de hidróxido de magnésio: Corresponde ao número de mols de ácido clorídrico que reagiu com o Mg(OH)2. 𝑛𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 = 𝑛1 − 𝑛2 = 3,87 × 10 −3 − 2,13 × 10−3 = 1,74 × 10−3 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 De posse do número de mols de Mg(OH)2 foi possível determinar a massa presente em 5 mL titulados: 𝑛 = 𝑚 𝑀𝑀 ⇒ 𝑚 = 1,74 × 10−3 × 58,32 = 0,1015 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 A alíquota foi retirada de uma solução diluída de volume igual a 50 mL. Para saber quanto de Mg(OH)2 estava presente no balão, a seguinte proporção foi calculada: 5 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 → 0,1015 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 50 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 → 𝑥 𝑥 = 1,015 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 Essa massa corresponde tanto a quantidade contida no balão quanto na alíquota retirada diretamente do frasco, porque se tratava de uma diluição, sendo 5 mL de leite de magnésia e 45 mL de água, que nada influi na quantidade de Mg(OH)2 da solução. O percentual corresponde a quantidade de Mg(OH)2 presentes em 100 mL de leite de magnésia, o que pôde ser solucionado segundo a proporção: 5 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑙𝑒𝑖𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑠𝑖𝑎 → 1,015 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 100 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑙𝑒𝑖𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑠𝑖𝑎 → 𝑦 𝑦 = 20,3% O rótulo da embalagem do leite de magnésia disponível na bancada do laboratório informava que a cada 15 mL (colher de sopa) havia aproximadamente 1.282,50 mg de hidróxido de magnésio. Para a alíquota preparada, o observado foi: 5 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑙𝑒𝑖𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑠𝑖𝑎 → 1,015 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 15 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑙𝑒𝑖𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑠𝑖𝑎 → 𝑦 𝑦 = 3,045 × 1000 = 3.045 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑔(𝑂𝐻)2 20 Esse excesso de Mg(OH)2 pela agitação vigorosa e constante aplicada ao frasco antes de transferir a alíquota de leite de magnésia para o balão volumétrico. Por ser uma suspensão essa agitação era necessária para garantir a presença do Mg(OH)2 na amostra e não apenas os excipientes do medicamento 21 Conclusão Os princípios da volumetria de neutralização foram amplamente contemplados nesse experimento, o qual demonstrou que essa metodologia é prática, de fácil execução, rápida e eficiente. Comprovou-se experimentalmente a importância e a necessidade da padronização de soluções-padrão secundário por meio de uma titulação ácido-base com um padrão primário. Destacou-se a atenção que se deve ter na escolha do indicador de modo que se minimizem os erros experimentais Por fim, foi verificado que a volumetria de neutralização pode ser uma ferramenta no controle de qualidade de medicamentos, uma vez que foi possível determinar o teor de dois princípios ativos em dois medicamentos popularmente usados, os comprimidos de ácido acetilsalicílico e o leite de magnésia. 22 Referências Bibliográficas SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH, Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 9ª Edição norte-americana, Editora Trilha, São Paulo-SP, 2014. MANUAL de laboratório: Química Analítica II – Curso de Farmácia. Ceará: Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de Química Analítica E Físico- Química, 2009. 12 p. Fenolftaleína - Disponível em:< https://pt.wikipedia.org/wiki/Fenolftale%C3%ADna> Vermelho de metila – Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Vermelho_de_metila> Leite de magnésia phillips – Disponível em: < http://www.medicinanet.com.br/bula/3040/leite_de_magnesia_de_phillips.htm> Ácido acetilsalicílico – Disponível em: < https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_acetilsalic%C3%ADlico>
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