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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS – UFAM FACULDADE DE TECNOLOGIA – FT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA Química Geral Experimental RELATÓRIO 5 – TITULAÇÕES ÁCIDO-BASE Adriane Viana – 21552269 Carolina Oliveira – 21201102 Daiara Colpani – 21600544 Fernanda Fabrício – 21602340 Manaus, 2016 Adriane Viana – 21552269 Carolina Oliveira – 21201102 Daiara Colpani – 21600544 Fernanda Fabrício – 21602340 Química Geral Experimental RELATÓRIO 5 – TITULAÇÕES ÁCIDO-BASE Manaus, 2016 Trabalho acadêmico apresentado à Universidade Federal do Amazonas como obtenção de nota parcial para a disciplina de química geral experimental ofertada no período presente do curso de Engenharia Química. Professor (a): Juliana de Jesus Pardauil. Sumário 1. Objetivos ........................................................................................................................................ 4 2. Introdução ...................................................................................................................................... 5 3. Materiais e Métodos ...................................................................................................................... 7 4. Resultados e Discussão ................................................................................................................ 10 6. Questionário ................................................................................................................................. 22 7. Referências ................................................................................................................................... 25 1. Objetivos O presente trabalho consiste em um relatório de aula prática da disciplina de Química Experimental, cujos objetivos consistem em revisar os conteúdos relacionados a titulações de ácido-base e normalidade, a fim de utilizá-los nos equipamentos do laboratório. Nesta aula, adquire-se a percepção para preparar uma titulação ácido-base com a presença de um indicador com unidade de concentração (normalidade), empregando o conceito de titulação. Ao realizar o preparo de titulação ácido-base, o discente aprende a monitorar a mudança de cor na solução, a padronizar e calcular os respectivos fatores de correção de soluções e, posteriormente, aprende a tratar os dados obtidos, a fim de apresentar conclusões confiáveis em seus trabalhos experimentais. 2. Introdução Quando precisa-se determinar a concentração em mol/L (em quantidade de matéria) de alguma solução, usar-se uma técnica de analise volumétrica denominada titulação, ou mais especificadamente, titulação ácido-base. Esse método é feito colocando-se para reagir uma solução a qual se sabe a concentração, que é denominada de titulante, com a solução a qual não se sabe a concentração, que é denominada de titulado. Uma dessas soluções é uma base, enquanto a outra é um ácido. A reação que ocorre entre um ácido e uma base é denominada neutralização, pois o pH costuma ficar neutro ou próximo disso, o que equivale a um pH igual a 7. Quando um ácido reage com uma base, água e um sal são formados. É preciso saber equacionar esse tipo de reação para os cálculos usados na titulação. Com a adição de um indicador ácido-base, observa-se quando a reação se completa, atingindo o ponto de equivalência ou ponto de viragem. É possível saber quando isso ocorre e parar a reação, porque a cor da solução sofre uma mudança brusca na presença de um indicador ácido-base, em virtude da variação do pH. No entanto, embora o ponto de equivalência indique o térmico da titulação, nem sempre os volumes das soluções que são utilizadas resultam em uma solução final neutra, com pH igual a 7. Figura 1: Esquema para a realização de uma titulação Fonte: 4 - Internet A normalidade é uma forma de expressar a concentração de uma solução. A normalidade indica o número de equivalentes-gramas do soluto em 1 (um) litro de solução. Equivalentes-gramas podem ser calculados de diferentes formas como: Equivalente-grama (E) de um elemento químico é a relação entre átomo- grama (A) e sua valência (v), no composto considerado. E = massa molar/Valência. Equivalente-grama (E) de um ácido é a relação entre a molécula-grama ou mol (mol1) do ácido e o número de hidrogênios ácidos ou ionizáveis (x). Eácido = massa molar/nº de H + . Equivalente-grama (E) de uma base é a relação entre a molécula-grama ou mol (mol1) da base e o número de hidroxilas (x). Ebase = massa molar/nº de OH - Equivalente-grama (E) de um sal é a relação entre a molécula-grama ou mol (mol1) do sal e valência total do cátion ou ânion (x). Esal = massa molar/ valência total. Equivalente-grama (E) de um oxidante ou redutor é a relação entre a molécula-grama ou mol (mol1) da substância e o número total de elétrons cedidos ou recebidos (x) pela molécula. Eoxidante ou redutor = massa molar/∆. atomicidade. Equivalente-grama (E) de um óxido é a relação entre a molécula-grama ou mol (mol1) e a valência do elemento ligado ao oxigênio. Eóxido = massa molar/valência. A normalidade é simbolizada por N e pode-se calcular da seguinte forma: 𝑁 = Eqg 𝑉 Onde: N = normalidade; E = equivalente grama do soluto, V = voluma da solução. Portanto, a normalidade é a relação do equivalente grama do soluto e o volume da solução. 3. Materiais e Métodos 3.1 . Materiais: 3.1.1. Vidrarias: Balão volumétrico; Bastão de vidro; Béquer; Bureta; Erlenmeyer; Funil haste longa. 3.1.2. Outros Materiais: Balança analítica; Colher e espátula; Garra metálica; Pipeta Pasteur; Pisseta; Proveta; Suporte universal. 3.1.3. Reagentes: Ácido benzóico; Água destilada; Álcool etílico; Biftalato de Potássio (C8H5KO4); Fenolftaleína; Hidróxido de Potássio (KOH) Vinagre comercial. 3.2 Métodos: 3.2.1. Padronização da Solução de Hidróxido de Potássio 1. Para iniciar o procedimento, a bureta foi fixada com duas garras metálicas no suporte universal. 2. Foi preparada a solução 0,1 M de KOH, realizando a pesagem e aferição do menisco do balão de maneira adequada, já vista em aulas anteriores. Com a solução de KOH já preparada, foi lavada a bureta com a mesma, repetindo esse processo duas vezes, tendo o cuidado de descartar em uma vidraria adequada. Para começar a titulação, foi verificado se a porção inferior a torneira estava sem nenhuma presença de bolhas de ar. Dessa maneira, após a retirada do ar da bureta, esta ficou adequada para o começo da titulação. Posteriormente, encheu-se a bureta com a solução de KOH, coletando o excedente da solução em um béquer grande, de modo que o menisco na bureta esteja aferindo corretamente o conteúdo interno. 3. Dando prosseguimento, foi utilizado um béquer onde foram colocadas 2,05 g de biftalato de potássio para preparar uma solução a 0,1 M. Posteriormente, foram transferidos 10,0 mL desta solução para cada erlenmeyer, no total de 3, completando com 30 mL de água destilada e 4 gotas de fenolftaleína em cada um deles. 4. Realizou-se a titulação, sob movimentação, até osurgimento da cor rosa por 30 s, anotando-se o volume de KOH escoado. Encheu-se a bureta com KOH e repetiu-se o processo com os outros dois erlenmeyers. Foram anotados os volumes escoados em cada titulação para que se pudesse calcular o volume médio que foi utilizado para o cálculo da concentração real da solução titulada. 3.2.2. Determinação da massa molar de um ácido 1. Primeiramente, foi pesado em um erlenmeyer limpo, cerca de 0,2 g de ácido benzóico, com precisão de 2 casas decimais, com a bureta já montada no suporte universal, dispondo de uma garra para prende-la ao suporte. 2. Foi preparada a solução 0,1 M de KOH, realizando a pesagem e aferição do menisco do balão de maneira adequada, já vista em aulas anteriores. Com a solução de KOH já preparada, foi lavada a bureta com a mesma, repetindo esse processo duas vezes, tendo o cuidado de descartar em uma vidraria adequada. Para começar a titulação, foi verificado se a porção inferior a torneira estava sem nenhuma presença de bolhas de ar. Dessa maneira, após a retirada do ar da bureta, esta ficou adequada para o começo da titulação. Posteriormente, encheu-se a bureta com a solução de KOH, coletando o excedente da solução em um béquer grande, de modo que o menisco na bureta esteja aferindo corretamente o conteúdo interno. 3. Dando prosseguimento, foi utilizada uma proveta para medir 10 mL de álcool etílico que depois foi adicionado ao erlenmeyer. Logo após, adicionou-se 4 gotas de fenolftaleína. 4. Realizou-se a titulação, sob movimentação, até o surgimento da cor rosa por 30 s, anotando-se o volume de KOH escoado. Repetiu-se todo o processo novamente desde o procedimento 1 por mais 2 vezes. Foram anotados os volumes escoados em cada titulação para que se pudesse calcular o volume médio que foi utilizado para tornar possível o cálculo da massa molar do ácido utilizado. 3.2.3. Determinação da concentração de ácido acético no vinagre comercial 1. Foi preparada a solução 0,1 M de KOH, realizando a pesagem e aferição do menisco do balão de maneira adequada, já vista em aulas anteriores. Com a solução de KOH já preparada, foi lavada a bureta com a mesma, repetindo esse processo duas vezes, tendo o cuidado de descartar em uma vidraria adequada. Para começar a titulação, foi verificado se a porção inferior a torneira estava sem nenhuma presença de bolhas de ar. Dessa maneira, após a retirada do ar da bureta, esta ficou adequada para o começo da titulação. Posteriormente, encheu-se a bureta com a solução de KOH, coletando o excedente da solução em um béquer grande, de modo que o menisco na bureta esteja aferindo corretamente o conteúdo interno. 2. Foi utilizado um béquer onde foi colocada uma pequena quantidade de vinagre mediu-se 10,0 ml, depois transferiu-se a solução para o balão volumétrico e sendo completado com água destilada até a marca do menisco no balão, fazendo portanto uma diluição de 10 vezes, tendo o cuidado de não ultrapassar a marca do menisco para a solução não ser maior que 10 vezes. 3. Dando prosseguimento, foi utilizada uma proveta para medir 10 mL do vinagre comercial e preparar uma solução com 100 mL, ou seja, foi realizada um diluição de 10 vezes. Da solução diluída, foram adicionados 10 mL em cada erlenmeyer, no total de 3, completando posteriormente com 4 gotas de fenolftaleína. 4. Realizou-se a titulação até o surgimento da cor rosa por 30 s, anotando o volume gasto, encheu-se a bureta com KOH e repetiu-se o processo por mais duas vezes. Foram anotados os volumes escoados em cada titulação para que se pudesse calcular o volume médio. 4. Resultados e Discussão 4.1. Padronização da solução de hidróxido de potássio : 4.1.1 Preparação da solução 0,1 M de NaOH 1 – Para determinar a massa de KOH necessária para a obtenção de 100 mL a uma concentração de 0,1 M na preparação da solução, realizou-se o seguinte cálculo: 𝑀 = 𝑚 𝑚𝑜𝑙 𝑥 𝑉(𝐿) , onde M é a concentração em mols por litro da solução, m é a massa do soluto, mol é a massa molar do soluto e V é o volume da solução em litros. 0,1 𝑀 = 𝑚 56,11 𝑔 𝑚𝑜𝑙 𝑥 0,1 𝐿 0,1 𝑀 𝑥 56,11 𝑔 𝑚𝑜𝑙 𝑥 0,1 𝐿 = 𝑚 𝑚 = 0,5611 𝑔 Considerando que a pureza do KOH em questão era de 85%, foi realizado outro cálculo, posteriormente, para a obtenção da massa real a ser medida na balança: 0,5611 g ------ 85% m1------ 100% m1 = 0,5611g x 100% 85% = 0,66 g Portanto, a massa pesada de KOH deveria ser de 0,66 g. 2 – A pesagem foi feita em balança analítica com 2 casas decimais de precisão: Primeiramente, pesou-se o béquer. Após isso, a balança foi tarada e foi realizada a pesagem da massa do soluto. Massa lida na balança: 0,72 g. 3 – Adicionou-se água destilada ao béquer até a dissolução do KOH. A agitação foi feita com 1 bastão de vidro. 4 – Com o auxílio do funil, a solução do béquer foi transferida para um balão volumétrico de 100 mL. 5 – Lavou-se o interior do béquer com água destilada, assim como o bastão de vidro para a retirada de quaisquer resíduos de KOH e transferiu-se a água da lavagem para o balão, ainda com o auxílio do funil. 6 – O balão foi completado até o menisco com água destilada. 7 – A solução foi agitada, com cuidado, três vezes para promover a homogeneização. 8 – Foi feito um rótulo para o frasco que continha nome e concentração da solução. 4.1.2 Preparação da solução de 0,1 M de biftalato de potássio 1 – Para determinar a massa de biftalato necessária para a obtenção de 100 mL a uma concentração de 0,1 M na preparação da solução, realizou-se o seguinte cálculo: 𝑀 = 𝑚 𝑚𝑜𝑙 𝑥 𝑉(𝐿) , onde M é a concentração em mols por litro da solução, m é a massa do soluto, mol é a massa molar do soluto e V é o volume da solução em litros. 0,1 𝑀 = 𝑚 204,22 𝑔 𝑚𝑜𝑙 𝑥 0,1 𝐿 0,1 𝑀 𝑥 204,22 𝑔 𝑚𝑜𝑙 𝑥 0,1 𝐿 = 𝑚 𝑚 = 2,0422 𝑔 Considerando que a pureza do biftalato de potássio em questão era de 99,5%, foi realizado outro cálculo, posteriormente, para a obtenção da massa real a ser medida na balança: 2,0422 g ------ 99,5% m1------ 100% m1 = 2,0422g x 100% 99,5% = 2,05 g Portanto, a massa pesada de biftalato de potássio deveria ser de 2,05 g. 2 – A pesagem foi feita em balança analítica com 2 casas decimais de precisão: Primeiramente, pesou-se o béquer. Após isso, a balança foi tarada e foi realizada a pesagem da massa do soluto. Massa lida na balança: 2,05 g. 3 – Adicionou-se água destilada ao béquer até a dissolução do biftalato de potássio. A agitação foi feita com 1 bastão de vidro. 4 – Com o auxílio do funil, a solução do béquer foi transferida para um balão volumétrico de 100 mL. 5 – Lavou-se o interior do béquer com água destilada, assim como o bastão de vidro para a retirada de quaisquer resíduos de biftalato de potássio e transferiu-se a água da lavagem para o balão, ainda com o auxílio do funil. 6 – O balão foi completado até o menisco com água destilada. 7 – A solução foi agitada, com cuidado, três vezes para promover a homogeneização. 8 – Foi feito um rótulo para o frasco que continha nome e concentração da solução. 4.1.3 Reação entre biftalato de potássio e hidróxido de potássio: Segue, abaixo, a equação balanceada da reação entre biftalato de potássio (KHC8H4O4) e hidróxido de potássio (KOH): 1 KHC8H4O4 + 1 KOH 1 K2C8H4O4 + 1 H2O Portanto, podemos perceber, através da reação acima, que a proporção entre os reagentes em quantidade de mols é de 1:1. 4.1.4 Cálculo do Fator de correção (Fc) da soluçãode KOH Após realizar a titulação em triplicata, foi calculado o fator de correção da seguinte forma: Primeiramente, foram anotados os volumes de KOH escoados na titulação e obteve-se a média, de acordo com a tabela a seguir. Tabela 1. Volume de KOH escoado da bureta na titulação. Erlenmeyer Volume escoado(mL) 1 9,6 2 9,4 3 9,6 Média 9,53 mL Para obter a concentração real da solução, substitui-se os valores na seguinte fórmula: 𝑀1 𝑋 𝑉1 = 𝑀2 𝑋 𝑉2, sendo M1 a molaridade da solução de biftalato, V1 o volume de biftalato contido no erlenmeyer, M2 a concentração real que se deseja obter de KOH e V2 o volume escoado de KOH na titulação. Substituindo, têm-se que: 0,1 𝑥 0,01 = 𝑀2 𝑋 0,00953 𝑀2 = 0,105 𝑀 Logo, a concentração real de KOH obtida é de 0,105 M. Para obter o fator de correção, substitui-se os valores na seguinte fórmula: 𝐹𝑐 = 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎çã𝑜 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎çã𝑜 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎 𝐹𝑐 = 0,105 𝑀 0,100 𝑀 𝐹𝑐 = 1,05 Logo, o fator de correção da solução é de 1,05, o que é considerado um resultado satisfatório. 4.2. Determinação da massa molar de um ácido: 4.2.1 Preparação da solução 0,1 M de KOH 1 – Para determinar a massa de KOH necessária para a obtenção de 100 mL a uma concentração de 0,1 M na preparação da solução, realizou-se o seguinte cálculo: 𝑀 = 𝑚 𝑚𝑜𝑙 𝑥 𝑉(𝐿) , onde M é a concentração em mols por litro da solução, m é a massa do soluto, mol é a massa molar do soluto e V é o volume da solução em litros. 0,1 𝑀 = 𝑚 56,11 𝑔 𝑚𝑜𝑙 𝑥 0,1 𝐿 0,1 𝑀 𝑥 56,11 𝑔 𝑚𝑜𝑙 𝑥 0,1 𝐿 = 𝑚 𝑚 = 0,5611 𝑔 Considerando que a pureza do KOH em questão era de 85%, foi realizado outro cálculo, posteriormente, para a obtenção da massa real a ser medida na balança: 0,5611 g ------ 85% m1------ 100% m1 = 0,5611g x 100% 85% = 0,66 g Portanto, a massa pesada de KOH deveria ser de 0,66 g. 2 – A pesagem foi feita em balança analítica com 2 casas decimais de precisão: Primeiramente, pesou-se o béquer. Após isso, a balança foi tarada e foi realizada a pesagem da massa do soluto. Massa lida na balança: 0,66 g. 3 – Adicionou-se água destilada ao béquer até a dissolução do KOH. A agitação foi feita com 1 bastão de vidro. 4 – Com o auxílio do funil, a solução do béquer foi transferida para um balão volumétrico de 100 mL. 5 – Lavou-se o interior do béquer com água destilada, assim como o bastão de vidro para a retirada de quaisquer resíduos de KOH e transferiu-se a água da lavagem para o balão, ainda com o auxílio do funil. 6 – O balão foi completado até o menisco com água destilada. 7 – A solução foi agitada, com cuidado, três vezes para promover a homogeneização. 8 – Foi feito um rótulo para o frasco que continha nome e concentração da solução. 4.2.2 Reação entre hidróxido de potássio e ácido benzoico Segue, abaixo, a equação balanceada da reação entre ácido benzoico (C7H6O2) e hidróxido de potássio (KOH): 1 C7H6O2 + 1 KOH 1 KC7H5O2 + 1 H2O Portanto, podemos perceber, através da reação acima, que a proporção entre os reagentes em quantidade de mols é de 1:1. 4.2.3 Cálculo da massa molar do ácido benzoico Foram pesados cerca de 0,2 g do ácido que foi colocado em erlenmeyers e titulado. O volume escoado em cada titulação e a média estão dispostos na tabela abaixo: Tabela 2. Massa de ácido benzoico e volume escoado de KOH. Erlenmeyer Massa (g) Volume escoado (mL) 1 0,204 17,9 2 0,204 17,5 3 0,200 16,4 Média 0,203 17,3 Para a solução de KOH, deve-se realizar os seguintes cálculos: - Quantidade de gramas de KOH escorridas pela bureta na titulação. 0,1 𝐿 − − − 0,66 𝑔 0,0173 𝐿 − − − 𝑥 𝑔 Segue que, x = 0,11418 g. - Quantidade de mols de KOH escorridos pela bureta na titulação. 56,11 𝑔 − − − 1 𝑚𝑜𝑙 0,11418 𝑔 − − − 𝑦 𝑚𝑜𝑙 Segue que, y = 0,002035 mol. Para a solução do ácio benzoico, deve-se realizar os seguintes cálculos: -Quantidade de gramas contidas em 1 mol: 0002035 𝑚𝑜𝑙 − − − 0,203 𝑔 1 𝑚𝑜𝑙 − − − 𝑧 𝑔 Segue que z = 99,8 g = massa molar do ácido benzoico. Comparando-se a massa molar obtida com a massa molar do acido benzoico presente na literatura, notamos uma diferença significante. Isso se deve ao fato de que o frasco com o reagente utilizado não dispunha de data de vencimento, nem teor de pureza. Portanto, não foi possível realizar os cálculos adequadamente devido a falta de informações no rótulo. 4.3. Determinação da concentração de ácido acético no vinagre comercial: Marca: Castelo Acidez expressa no rótulo: 4% 4.3.1 Preparação da solução 0,1 M de KOH 1 – Para determinar a massa de KOH necessária para a obtenção de 100 mL a uma concentração de 0,1 M na preparação da solução, realizou-se o seguinte cálculo: 𝑀 = 𝑚 𝑚𝑜𝑙 𝑥 𝑉(𝐿) , onde M é a concentração em mols por litro da solução, m é a massa do soluto, mol é a massa molar do soluto e V é o volume da solução em litros. 0,1 𝑀 = 𝑚 56,11 𝑔 𝑚𝑜𝑙 𝑥 0,1 𝐿 0,1 𝑀 𝑥 56,11 𝑔 𝑚𝑜𝑙 𝑥 0,1 𝐿 = 𝑚 𝑚 = 0,5611 𝑔 Considerando que a pureza do KOH em questão era de 85%, foi realizado outro cálculo, posteriormente, para a obtenção da massa real a ser medida na balança: 0,5611 g ------ 85% m1------ 100% m1 = 0,5611g x 100% 85% = 0,66 g Portanto, a massa pesada de KOH deveria ser de 0,66 g. 2 – A pesagem foi feita em balança analítica com 2 casas decimais de precisão: Primeiramente, pesou-se o béquer. Após isso, a balança foi tarada e foi realizada a pesagem da massa do soluto. Massa lida na balança: 0,66 g. 3 – Adicionou-se água destilada ao béquer até a dissolução do KOH. A agitação foi feita com 1 bastão de vidro. 4 – Com o auxílio do funil, a solução do béquer foi transferida para um balão volumétrico de 100 mL. 5 – Lavou-se o interior do béquer com água destilada, assim como o bastão de vidro para a retirada de quaisquer resíduos de KOH e transferiu-se a água da lavagem para o balão, ainda com o auxílio do funil. 6 – O balão foi completado até o menisco com água destilada. 7 – A solução foi agitada, com cuidado, três vezes para promover a homogeneização. 8 – Foi feito um rótulo para o frasco que continha nome e concentração da solução. 4.3.2 Reação entre ácido acético e hidróxido de potássio Segue, abaixo, a equação balanceada da reação entre ácido acetico (C2H4O2) e hidróxido de potássio (KOH): 1 C7H6O2 + 1 KOH 1 KC2H3O2 + 1 H2O Portanto, podemos perceber, através da reação acima, que a proporção entre os reagentes em quantidade de mols é de 1:1. 4.3.3 Cálculo da concentração do ácido acético no vinagre Primeiramente, foram anotados os volumes de KOH escoados na titulação e obteve-se a média, de acordo com a tabela a seguir. Tabela 3. Volume escoado de KOH em titulação com ácido acético. Amostra Volume escoado (mL) 1 7,4 2 7,2 3 7,3 Média 7,3 Para obter a concentração real da solução, substitui-se os valores na seguinte fórmula: 𝑀1 𝑋 𝑉1 = 𝑀2 𝑋 𝑉2, sendo M1 a concentração que se deseja obter da solução de ácido acético, V1 o volume de ácido acético contido no erlenmeyer, M2 a concentração de KOH e V2 o volume escoado de KOH na titulação. Substituindo, têm-se que: 𝑀1 𝑥 0,01 = 0,1 𝑋 0,0073 𝑀1 = 0,073 𝑀 Logo, a concentração de ácido acético diluído obtida é de 0,073 M. Tendo posse da concentração de ácido acético diluída, é possível calcular a concentração da solução antes da diluição, que são os valoresde concentração originais presentes no frasco de vinagre comercial. Para isso, realizam-se os seguintes cálculos: 𝑀1 𝑋 𝑉1 = 𝑀3 𝑋 𝑉3, onde M1 e V1 são dados da solução diluída e M3 e V3 são dados da solução antes da diluição. 0,073 𝑥 0,1 = 𝑀3 𝑋 0,01 𝑀3 = 0,73 𝑀 Esta é a concentração do ácido acético no vinagre comercial. Para efeitos de confirmação, continuam-se os cálculos a fim de saber o teor de acidez do vinagre. Para isso, calculam-se: -a quantidade de mols desse ácido presente em todo o volume do frasco do vinagre (750 mL): 0,73 𝑚𝑜𝑙 − − − 1𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − 0,75 𝐿 Segue que, x = 0,5475 mols de ácido acético. - quantidade de gramas de ácido acético no vinagre: 0,5475 − − − 𝑦 𝑔 1 𝑚𝑜𝑙 − − − 60,05 𝑔 Segue que, y = 32,88 g de ácido acético no vinagre. -quantidade de mL de ácido acético através da fórmula da densidade: Sabendo que a densidade, de acordo com a literatura, do ácido acético é igual a 1,05 g/mL. 𝜕 = 𝑚 𝑉⁄ 1,05 𝑔 𝑚𝐿⁄ = 33,88 𝑔 𝑋 𝑚𝐿 Segue que, X = 31,3 mL. - teor de acidez do vinagre: 0,0313 𝐿 − − − 𝑌% 0,75 𝐿 − − − 100% Segue que, Y = 4,17%, um valor bem próximo ao valor contido no rótulo do vinagre. Portanto, os resultados obtidos foram satisfatórios. 5. Conclusão A partir dos experimentos feitos para a realização deste relatório, podemos entender que a pesagem correta das massas do soluto, assim como a correta observação do menisco no preparo e diluição de soluções, podem influenciar nos resultados finais da concentração obtida. Além disso, a falta de informações no rótulo de um produto pode influenciar na preparação de soluções futuras e impedir resultados precisos. Portanto, é imprescindível que os cálculos pré e pós-laboratório sejam realizados adequadamente e a pesagem e medição de volume sejam feitos com a precisão necessária para atingir o objetivo do experimento, além de que, sejam sempre calculados os fatores de correção das soluções de maneira que sejam inseridos no rótulo, caso haja necessidade de reutilizá-las futuramente. 6. Questionário I - Questões de estudo: 1- Como determinar com precisão a concentração de uma solução (ácida ou básica)? Explique detalhadamente. A concentração de uma dada solução, seja ela ácida ou básica é determinada através da titulação. No caso da solução da qual se deseja descobrir a concentração ser uma base, utiliza- se uma solução ácida de concentração conhecida, e de modo contrário também. Nesse processo de titulação, coloca-se a solução de concentração conhecida (solução padrão) em uma bureta, e abaixo dela um erlenmeyer com a solução de concentração desconhecida, na qual também é adicionado um indicador. A solução da bureta é gotejada no erlenmeyer até que a solução deste apresente alguma variação física, normalmente observa-se uma mudança de cor causada pelo indicador, e então a titulação é interrompida. Esse ponto em que a solução muda de cor, é conhecido como ponto final da titulação, e indica que a quantidade adicionada de solução padrão é quimicamente equivalente à quantidade da solução titulada, ou seja, têm- se uma equivalência molar. Em seguida observa-se na bureta o volume que fora gasto de solução padrão e calcula-se a partir deste dado e da massa molar dos componentes, a concentração que se deseja. 2- Como determinar experimentalmente a concentração de ácido acético em uma determinada amostra de vinagre? Explique detalhadamente. Para a determinação da concentração do ácido acético podem ser utilizadas diversas técnicas, entre elas a titulação, na qual prepara-se uma solução em água destilada com determinado volume de vinagre, como titulante usa-se uma solução básica de concentração conhecida e como indicador a fenolftaleína, anota-se após o término da titulação o volume de solução titulante gasto para efetuar o cálculo de concentração do ácido acético. II - Questões de pré-laboratório: 1- Apresente a fórmula estrutural do indicador fenolftaleína para o equilíbrio ácido/base conjugada e o valor do seu pKa. Na figura a seguir é possível observar a fórmula estrutural da fenolftaleína em meio ácido e em meio básico: Figura 1: Fórmulas estrutural da fenolftaleína em meio ácido e em meio básico Fonte: Adaptado de SKOOG et. al. (2006) Na faixa de viragem o pKa da fenolftaleína encontra-se aproximadamente em 9,4, segundo CANTO (2016). 2- Qual a faixa de atuação da fenolftaleína? A faixa de atuação da fenolftaleína, ou faixa de transição encontra-se em um pH de 8,3 a 10,0, segundo dados encontrados no livro de química analítica do SKOOG et. al. (2006). 3- Que outro indicador (leia todo o roteiro da primeira parte da prática) poderia ser utilizado nessas titulações ácido-base? Justifique a sua resposta. Como tratam-se de titulações em meio básico, poderiam ser utilizados também os seguintes indicadores devido as suas faixas de transições ocorrerem em pH básico, segundo SKOOG et. al. (2006): - Vermelho fenol, faixa de transição de 6,8 a 8,4; - Púrpura de cresol, faixa de transição de 7,6 a 9,2; - Timolftaleína, faixa de transição de 9,3 a 10,5; - Amarelo de alizarina GG, faixa de transição de 10,0 a 12,0; 4- Calcule a massa molar do ácido benzóico. Cálculo presente na seção 4.2.3. do relatório. 5- Calcule a massa molar do ácido acético. Cálculo na seção 4.3 do relatório. 6- Prepare uma tabela para a anotação dos dados da prática. Tabelas presentes ao decorrer de todos os resultados do relatório. 7. Referências 1- Normalidade. Disponível em: < http://www.soq.com.br/conteudos/em/solucoes/p7.php>. Acesso em: 07 de dezembro de 2016. 2- Normalidade ou concentração normal. Disponível em: <Linux.alfamaweb.com.br/sgw//145_091151_AssuntoNormalidadeHelena.doc>. Acesso em: 08 de dezembro de 2016. 3- MONALI; Luiz Luz. Equivalente grama. Disponível em: <http://www.infoescola.com/quimica/equivalente-grama/>. Acesso em: 07 de dezembro de 2016. 4- FOGAÇA, Jennifer R. Vargas. Soluções titulações ácido-base. Disponível em: < http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/titulacao-acido-base.htm>. Acesso em: 08 de dezembro de 2016. 5- Titulação ácido-base. Disponível em: <http://www.infoescola.com/quimica/titulacao- acido-base/>. Acesso em: 07 de dezembro de 2016. 6- FELTRE, R. Fundamentos de Química: vol. único. 4ª.ed. São Paulo: Moderna, 2005. 700 p. 7- SKOOG, A.D.; WEST, D.M.; HOLLER, F. J.; CROUCH, R.S. Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 8ª ed. norte amercina. Editora Thonson, Learning, São Paulo. 2006. 8- pKa da fenolftaleína: Canto, E.L. Informe-se sobre a química, Edição para professores. n. 24. 2016.
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