Relatório 01 - Volumetria de Neutralização

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ
DEPARTAMENDO DE CIÊNCIA EXATAS E TECNOLÓGICAS
ENGENHARIA QUÍMICA
 
VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
JOAN SANTANA SANTOS (201310767)
JOSÉ JOAQUIM B. A. R. DE OLIVEIRA (201311000)
ILHÉUS – BAHIA
2014
JOAN SANTANA SANTOS (201310767)
JOSÉ JOAQUIM B. A. R. DE OLIVEIRA (201311000)
VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO
Relatório apresentado como parte dos critérios de avaliação da disciplina CET835 – QUÍMICA GERAL II. Turma P09. 
Dia de execução do experimento: 12.08.2014.
Professor(a): Acácia Pinho
ILHÉUS – BAHIA
2014
RESUMO
Quando é preciso descobrir a concentração de uma solução ácida ou básica, realiza-se uma técnica chamada volumetria ou titulação. A técnica consiste em determinar a concentração do titulado por meio de um titulante de natureza ácido-base oposta. Por meio de um indicador, pode-se observar o ponto de equivalência por meio da mudança de cor da solução, gotejando vagarosamente o titulante por meio de uma bureta.
A quantidade de ácido acético no vinagre deve ser controlada principalmente por ser utilizado na área de alimentos, e essa concentração desconhecida pode ser determinada por meio da titulação. Para isso utiliza-se normalmente o hidróxido de sódio como titulante por ser uma base forte, e fenolftaleína como indicador ácido-base porque possui ponto de viragem de cor próximo ao ponto de equivalência esperado.
A porcentagem de ácido acético no vinagre encontrada experimentalmente foi de 4,7%, enquanto a porcentagem indicada no rótulo era de 4% e a porcentagem permitida por lei fica compreendida no intervalo de 4 a 6%.
INTRODUÇÃO
A volumetria é uma técnica utilizada para se determinar a concentração de soluções. Existem dois tipos de soluções envolvidas no processo: o titulante (solução de concentração conhecida) e o titulado (solução de concentração a ser determinada). Normalmente, para aplicar esta técnica, utiliza-se um ácido fraco com uma base forte, ou o contrário. Por exemplo, utiliza-se hidróxido de sódio (NaOH) para titular ácido acético (CH3COOH) contido no vinagre.
O vinagre é uma solução aquosa de ácido acético, de concentração controlada devido ao fato de que uma elevada acidez pode causar danos a saúde, já que é utilizado na indústria alimentícia. A obtenção é feita a partir da fermentação do etanol.
O ponto de equivalência em uma titulação refere-se ao momento em que o titulado reagiu totalmente com o titulante, ou seja, ocorre equilíbrio da reação. Para reconhecer esse ponto, espera-se a viragem de cor do indicador ácido-base. Por esse motivo, escolhe-se um indicador cujo o ponto da mudança de cor se aproxima do ponto de equivalência.
Os indicadores ácido-base são substâncias, que mudam de cor, de acordo com a acidez do meio. A fenolftaleína é um indicador que é incolor em meio ácido e róseo em meio básico, essa mudança de cor é chamada de viragem.
Em uma reação ácido-base, por reação de neutralização, íons hidrogênio de um reagente ácido com íons hidróxido de uma base formam água segundo a seguinte equação:
A água é um produto em todas as reações de neutralização, (RUSSEL, 1994).
Diluição
Diluir uma solução significa acrescentar solvente a essa solução. No laboratório, as soluções normalmente possuem altas concentrações, se fazendo muitas vezes necessário o processo de diluição, a fim de obter soluções mais adequadas. Na diluição, a quantidade de soluto permanece inalterada. Com a adição de solvente a solução produz uma diminuição da concentração, deixando a solução mais diluída. Já a retirada de solvente de uma solução produz um aumento da concentração, deixando a solução mais concentrada. A diluição de soluções obedece a seguinte equação:
Teoria
O experimento consiste em calcular a concentração de ácido acético presente no vinagre através da técnica chamada volumetria, utilizando como titulante um solução hidróxido de sódio padronizada a 0,1023 mol/L. Essas substâncias reagem seguindo a seguinte equação:
CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → NaCH3COO(aq) + H20(l) (3)
OBJETIVO
Determinar a concentração de Ácido Acético no vinagre;
Comparar o valor obtido com as informações constantes na embalagem do vinagre;
Confrontar o valor obtido com a legislação vigente;
Comparar o valor obtido com os demais grupos.
	
MATERIAIS E MÉTODOS
Materiais
2 Erlenmeyers de 250mL;
Balão Volumétrico de 250 mL;
Pipeta Volumétrica de 25 mL;
Bureta;
Suporte Universal;
Béqueres;
Conta-gotas.
Reagentes
Água Destilada;
Vinagre de Álcool (marca Maratá – Gota)
Concentração 4%, Densidade 1,049g/mL;
Fenolftaleína;
Hidróxido de Sódio (NaOH) a 0,1023 mol/L.
Métodos
Diluição do vinagre: com o auxílio de uma pipeta volumétrica, mediu-se 25mL de vinagre, transferiu-se para um balão volumétrico de 250mL, completou-se o volume do balão com água destilada e homogeneizou-se (solução diluída de vinagre).
Mediu-se uma alíquota de 25L de solução diluída de vinagre e transferiu-se para um erlenmeyer de 250mL. 3 gotas de fenolftaleínas foram adicionadas à alíquota. Repetiu-se para o segundo erlenmeyer.
As duas amostras foram tituladas com solução padronizada 0,1023mol/L de NaOH, até o ponto de equivalência.
Anotou-se o volume de NaOH gasto e calcular o teor (%) de ácido acético no vinagre.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para este experimento, foi utilizada uma alíquota de 25mL de vinagre, que passou pelo processo de diluição. O volume da solução diluída foi 250mL.
Segundo a Equação 1, a concentração da solução diluída é dada da seguinte maneira:
Logo, a solução diluída é 10 vezes menos concentrada que o vinagre.
Porém, para proceder a titulação, utilizou-se duas alíquota de 25mL da solução diluída anteriormente.
Em seguida, seguiu-se a titulação, obtendo os seguintes valores para o ponto de equivalência:
Ponto de equivalência da amostra 1: 20,40mL de NaOH
Ponto de equivalência da amostra 2: 20,30mL de NaOH
Porém, para os cálculos a seguir, utilizar-se-á a média desses volumes, 20,35mL de solução padronizada 0,1023mol/L de hidróxido de sódio. De posse do volume e concentração da solução, é possível calcular o número de mols do titulante.
V(NaOH)=20,35mL
C(NaOH)=0,1023mol/L
N(NaOH)=
De posse do número de mols de hidróxido de sódio e da proporção molar apresentada na equação 2, 1:1, o número de mols do ácido acético é trivial:
N(CH3COOH)=
A partir do número de mols de ácido acético e da massa molar, é possível calcular a massa de CH3COOH presente na solução diluída, e a partir do fator de diluição, a massa de 
MM(CH3COOH)=60g/mol
m(CH3COOH)= CH3COOH na alíquota de 25mL de solução diluída.
g de CH3COOH nos 250mL de solução diluída. Porém, a massa de soluto antes e depois da diluição é constante, esta é a massa de ácido acético presente na alíquota inicial de vinagre de 25mL.
A partir do volume da alíquota inicial, e da densidade fornecida de vinagre, calcula-se a massa da solução.
V(vinagre)=25,00mL
d(vinagre)=1,049g/mL
m(vinagre)=
Assim, é possível calcular a concentração percentual massa/massa do ácido acético no vinagre através da razão entre a massa do soluto e a massa da solução:
A concentração indicada no rótulo do fabricante do vinagre é de 4%, e o valor permitido pela legislação deve estar entre 4 e 6% (EMBRAPA, 2006). O erro relativo entre o teor de ácido acima calculado e a apresentada no rótulo é calculado da seguinte maneira:
Média da turma
As médias dos grupos (duas amostras por grupo) da turma P09 encontram-se na Tabela 1 abaixo:
Tabela 1 – Volume de NaOH gasto para neutralizar a alíquota de vinagre
	Grupo
	#1
	#2
	#3
	#4
	#5
	#6
	#7
	#8
	Média
	Volume (mL)
	20,30
	20,35
	21,05
	20,50
	20,30
	20,90
	20,23
	20,30
	20,49
Utilizando o volume médio da turma, e cálculos análogos aos anteriores, obtém-se a seguinte concentração:
Calcula-se também o erro relativo ao valor teórico informado
pelo fabricante:
CONCLUSÃO
Os objetivos bem como a determinação da concentração de Ácido Acético no vinagre, a comparação do valor obtido individualmente com o valor da média aritmética da turma e o questionamento sobre a adequação à legislação vigente, foram cumpridos.
Após analisar os dados, é notório que a concentração de ácido acético encontrada (4,7%) experimentalmente no vinagre, difere do valor indicado no rótulo (4%) com um erro relativo de 19,12%. A média obtida dos grupos foi de (4,9%), que também diverge do esperado em 22,24%. É necessário fazer uma análise de maior precisão para uma melhor confiabilidade dos dados obtidos.
Mesmo não sendo exatamente o mesmo valor indicado no rótulo do vinagre, a porcentagem de ácido acético está dentro dos padrões permitidos por lei (entre 4 e 6%).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
RUSSEL, John Blair. Química Geral. São Paulo. Makron Books. 1994. Volume 2.
BRADY, James E.; HUMISTON, Gerard E. Química Geral. Volume 1 e 2 Rio de Janeiro : Livros Técnicos e Científicos, 1996.
Química não é difícil – Diluição de Soluções
Disponível em: http://goo.gl/2BMXpN
Acesso em: 14/08/2014.
Brasil Escola – Titulação e Estequiometria
Disponível em: http://goo.gl/L7y5wN
Acesso em: 14/08/2014.
UFPA – Ponto de Equivalência
Disponível em: http://goo.gl/GSPgjz
Acesso em: 17/08/2014.
EMBRAPA – Porcentagem permitida de ácido acético no vinagre
Disponível em: http://goo.gl/ZTgz8
Acesso em: 17/08/2014.