RELATÓRIO QUANTITATIVA 2

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Introdução:
 O ácido acético é um líquido incolor de cheiro irritante e penetrante e sabor azedo, que é quimicamente denominado de ácido etanoicoque é um composto que pertence ao grupo orgânico dos ácidos carboxílicos (Vogel, 1960). Ele é o principal constituinte do vinagre, que é uma solução aquosa de 4 a 10% em massa de ácido acético. Ele foi obtido pela primeira vez por meio do etanol do vinho, que se oxida com o oxigênio presente no ar. Daí a origem do seu nome, pois vinho azedo vem do latim acetum que significa “vinagre” (Fogaça, 2018).
O uso desse composto é muito antigo, inclusive, as legiões romanas que conquistaram grande parte do mundo, conhecidas no século III a.C., marchavam longas distâncias e levavam consigo um frasco contendo vinho azedo diluído (Vogel, 1960). Essa mistura de ácido acético estimulava a salivação dos soldados e diminuía a sensação de sede. Atualmente, a indústria costuma usar o mesmo princípio, isto é, a oxidação do etanol (álcool etílico), para se produzir esse ácido (Baccan, 2001):
CH3CH2OH(Etanol) + O2(gás oxigênio) → CH3COOH(ácido acético ou etanóico) + H2O 
No caso do vinagre, essa oxidação mostrada na reação química acima é obtida por meio de fermentação, com o auxílio do fungo Mycodermaaceti (chamado mãe do vinagre) e da enzima alcooloxidase (Baccan, 2001). Podem-se usar também bactérias do gênero Acetobacter e Clostridium acetobtylicum. Porém, outro meio é o uso de um catalisador como o pentóxido de divanádio (V2O5). Pode-se também produzir o ácido acético por meio da oxidação do metanol, pela destilação da madeira e a partir de derivados do petróleo (Fogaça, 2018).
Além de ser usado como tempero na alimentação, o ácido acético também é usado na produção de acetato de vinila (para se fazer o polímero PVA), de anidrido acético e cloreto de acetila (usados em sínteses orgânicas), de ésteres (solventes, perfumes, essências, entre outros), de acetato de celulose (fibras têxteis), de acetatos inorgânicos etc. Quando está na sua forma pura é chamado de ácido acético glacial, pois se solidifica a temperatura de 16,7ºC, ficando com o aspecto de gelo (Fogaça, 2018).
Objetivo:
O objetivo foi de empregar a volumetria de neutralização para determinar a acidez total de uma amostra de vinagre comercial, utilizando uma solução padrão de hidróxido de sódio como titulante.
Materiais e Reagentes:
	Materiais
	Reagentes
	Erlenmeyeres de 125 mL
	Solução padrão de NaOH 0,1 mol/L
	Buretas de 25 mL, haste e garra para bureta
	Amostra de vinagre comercial
	Provetas de 100 mL
	Solução de fenolftaleína 1,0 mol/ L
	Pipeta graduada de 1 e 5 mL, Pipetas volumétricas de 20 mL, peras
	
	Balões volumétricos de 200 mL, funis de haste longa, bastão de vidro, espátulas
	
	Pisseta ou frasco lavador
	
	Béquer de 100 e 250 mL
	
Procedimento:
Foi p
ipet
ado
 10 mL da amostra de vinagre e transfer
ido
 para um balão volumétrico de 100 mL, completando
 e homogeneizando
 o volume com água destilada.O procedimento está representado no fluxograma abaixo:
	
O procedimento foi em triplicata e 
f
eito o ensaio do branco
 
para estimar o erro associado à medida do volume gasto de titulante para reagir completamente com o analito
.
U
ma alíquota de 10,00 mL
 foi pipetada
 da solução e transfira
da
 para um erlenmeyer de 125 mL
.
Foi acrescentado 3 gotas de fenolftaleína
 e 20,0 mL de água destilada
.
 
Usou-se a solução de NaOH como titulante.
Resultados e Discussão:
Para calcular o volume necessário no ponto equivalente para esta derteminação, antes efetuou-se o calculo para saber-se a concentração teórica de ácido acético presente na amostra diluída a partir do cálculo de quantidade de matéria. Então, com o teor apresentado no rótulo de 4,2% (4,2 g em 100 mL de vinagre) de ácido acético e ciente que a massa molar do mesmo é igual a 60,05 g/mol, foi feita a relação matemática abaixo:
60,05 g 
 
1mol
4,2 g 
 
X
X = 
X = 0,069421487 mol
Com isto determinou-se a concentração molar teórica presente em 10,00 mL pipetado da amostra, usando-se da seguinte fórmula matemática de concentração molar:
	M = 
M = 
	M = 0,69421487 mol/L
Foi realizada uma solução de diluição da amostra de vinagre em balão volumétrico de 200 mL, com 10,0 mL pipetado. Assim, fez-se o cálculo para determinar-se a concentração de ácido acético presente no balão volumétrica de 200 mL, com a fórmula de diluição:
	M1*V1 = M2 * V2
	0,69421487 mol/L * 10,0mL = M2 * 200mL
	M2 = 0,0347107435 mol/L
A partir disso, calculou-se então o volume no ponto de equivalência, sabendo-se que a concentração molar do titulante NaOH é de 0,09759 mol/L padronizado, com a fórmula de MNaOH * V(L)NaOH = Mác. ac. * V(L)ác. ac.. Sendo assim, com 10,0 mL de aliquota da solução realizada para a análise, o cálculo se encontra abaixo:
	0,09759mol/L * V(L)NaOH-PE = 0,0347107435 mol/L * 0,0100L
	V(L)NaOH-PE = 0,003556793L ≈ 0,00356L
O valor acima foi passado para mililitros e viu-se que 3,56 mL de volume teórico no PE requerido do titulante. Assim sabendo disto então percebeu-se que por a amostra ser líquida, este valor pode ser usado para todas as determinações do Erro Percentual de Titulação (ET%), como sendo o valor conhecido.
	Portanto, ao saber-se os volumes finais corrigidos (subtraindo-se do volume do ponto final aferido na bureta o valor de volume obtido no ensaio do branco de cada grupo, respectivamente), realizou-se o cálculo referido anteriormente (de %ET) em cada análise. E como exemplo, é mostrado os mesmos para o erlenmeyer 1 do grupo A representado a seguir:
	%ET = 
%ET =x100% 
%ET = 1,685393258% ≈ 1,60%
Então efetuou-se a média de Erro Porcentual, o cálculo se encontra abaixo:
	%ET = 1,846666666 ≈ 1,85%
Tabela com o Erro de Titulação:
	Bancada 01
	Grupo
	Erlenmeyer
	Ácido Acético (mL)
	Volume (mL)
	ET (%)
	
	
	
	PF
	PFcorrigido
	PE
	
	A
	1
	10,00
	3,55
	3,50
	3,56
	1,60
	
	2
	10,00
	3,85
	3,80
	3,56
	6,84
	
	3
	10,00
	3,51
	3,46
	3,56
	2,72
	B
	1
	10,00
	3,54
	3,39
	3,56
	4,69
	
	2
	10,00
	3,58
	3,43
	3,56
	3,56
	
	3
	10,00
	3,50
	3,35
	3,56
	5,81
	C
	1
	10,00
	3,59
	3,49
	3,56
	1,88
	
	2
	10,00
	3,70
	3,60
	3,56
	1,21
	
	3
	10,00
	3,50
	3,40
	3,56
	4,41
VBranco A = 0,05 mL VBranco B = 0,15 mL VBranco C = 0,10 mL VPE = 3,56 mL
		A equeção para esta reação é:
	CH3COOH(alc/aq) + NaOH(aq) CH3COONa(aq) + H2O(l)
Seguindo a fórmula de concentração molar, M(NaOH)*V(L) = M(ác. ac.) * V(L)(ác. ac.), ao substituir-se M(NaOH) por 0,09759 mol/L, foram obtidos valores reais de concentração de ácido acético que é apresentado na tabela logo abaixo. Assim, exempleficando, é efetuado o cálculo de concentração de ácido acético no erlenmeyer 1A logo a seguir:
	M(NaOH) * V(L) = M(ác. ac.) * V(L)(ác. ac.)
0,09759 mol/L * 0,00350L = M(ác. ac.) * 0,01000L
M(ác. ac.) = 0,0341565 mol/L
Então, sabendo-se que a concentração molar calculada anteriormente é 0,0347107453 mol/L, efetuou-se cálculo no erlen 1A seguindo a fórmula a seguir:
	M1 * V1 = M1 * V1
M1 * 10,00mL = 0, 0341565 mol/L * 200,0mL
M1 = 0,6831300000 mol/L
E logo em seguida, determinou-se a quantidade de matéria (n) presente na concentração acima, de acordo com a fórmula n = M*V(L).
	n = 0,6831300000 mol/L * 0,100L
	n = 0,0683130000 mol
Feito isto, calculou-se a seguinte relação matemática para obter-se o teor ácido no erlen 1A:
0,069421487 mol
 
 
 
4,2g
0,0683130000 mol
 
 
 X
X = 
X = 
4,132936536
g ≈ 4,13g
4,13g
 
 
 
100mL => 4,13% (m/v)
Segue-se abaixo uma tabela com os resultados para cada erlenmeyer da bancada 1. 
	M1
	n
	X(g)
	0,6831300000
	0,0683130000
	4,132936536
	0,7416840000
	0,0741684000
	4,487188239
	0,6753228000
	0,0675322800
	4,085702976
	0,6616602000
	0,0661660200
	4,003044245
	0,6694674000
	0,06694674004,050277805
	0,6538530000
	0,0653853000
	3,955810684
	0,6811782000
	0,0681178200
	4,121128146
	0,7026480000
	0,0702648000
	4,251020437
	0,6636120000
	0,0663612000
	4,014852635
Tabela com a concentração molar e teor do analito:
	Bancada 01
	Grupo
	Erlenmeyer
	Ácido Acético [mol/L]
	Teor (%)
	A
	1
	0,0341565
	4,13
	
	2
	0,0370842
	4,49
	
	3
	0,03376614
	4,09
	B
	1
	0,03308301
	4,00
	
	2
	0,03347337
	4,05
	
	3
	0,03269265
	3,96
	C
	1
	0,03405891
	4,12
	
	2
	0,0351324
	4,25
	
	3
	0,0331806
	4,01
	Então, foi realizado os cálculos de teste Q de Dixon para os valores extremos determinados, para saber-se se um resultado discrepante, deve ou não ser descartado no cálculo do valor médio (Vogel, 1960). E usou-se a formula Qcalculado = , sabendo-se que o valor de Q crítico é igual a 0,493 com 95% de confiança.
Primeiramente, para o menor valor:
	Qcalculado = 
	Qcalculado = 
	Qcalculado = 0,097561 ≈ 0,0976
E depois, para o maior valor:
	Qcalculado = 
	Qcalculado = 
	Qcalculado = 0,48780487 ≈ 0,488
Assim, a hipótese nula mostra-se ser verdadeira, pois os valores de resultados dos testes Q calculado mostraram-se estar abaixo do valor crítico (de 0,493), o que faz aceitar-se a validade dos resultados, incluindo aqueles que estão entre os valores contestados (Vogel, 1960).
Após realizar estes testes, foi-se feito o cálculo da média () dos teores focalizando valores médios dentre as medidas extremas determinadas (Vogel, 1960).
	 = 
 = 
 = 4,122440189% ≈ 4,12 % (m/v)
Assim realizou-se o cálculo da variância da amostra (s2), para saber-se se os valores estão próximos da média (Baccan, 2001).
	s2 = 
s2 =
s2 = 0,026229852% ou, 0,026% (m/v)
Então, foi-se feito os cálculos de desvio padrão (s, onde), informando o quão “confiável” é a média das concentrações determinadas (Vogel, 1960), como é representado logo abaixo:
	s = 
s = 0,161956326% ≈ 0,16 % (m/v)
E realizou-se o cálculo de desvio padrão relativo (RSD, com RSD = ), expressando a variabilidade dos dados excluindo a influência da ordem de grandeza da variável (Vogel, 1960).
	RSD = 
	RSD = 3,928651931 ≈ 3,93 %
 RSD = 0,039286519*100%
Depois de descobrir a variância dos grupos das duas bancadas foi feito o teste F de Fisher-Snedecor, verificando-se se as variâncias destas amostras podem ser consideradas iguais com nível de confiança desejado, com a formula de Fcalculado = (Vogel, 1960). Sendo o F crítico de 3,438, para 95% de confiança, o cálculo se encontra efetuado abaixo.
	Fcalculado = 
Fcalculado = 1,93373881 ≈ 1,934
Então que o F calculado de 1,93373881 é menor que o crítico, de 3,438, aceitando-se a igualdade das variâncias, o que aceitaria a validade estatística das médias. E determinou-se o intervalo de confiança da média com 95% de confiança, estimando o valor no qual se espera encontrar a média (Vogel, 1960). Com t crítico bilateral de 95% de confiança igual a 2,3060, realizou-se o seguinte calculo:
	 
μ = 0,124490429 % (m/v)
Logo em seguida, realizou-se os cálculos de Erro Percentual de Método (%E), onde %E = , como é representado pelo cálculo com o valor do erlen 1A abaixo:
	 
 %E = 0,015967491*100%
%E = 1, 5967491% ≈ 1,60%
E os resultados foram postos e trazidos na tabela, logo abaixo.
	Teor (%)
	%E
	4,13
	1,60
	4,49
	6,84
	4,09
	2,72
	4,00
	4,69
	4,05
	3,56
	3,96
	5,81
	4,12
	1,88
	4,25
	1,21
	4,01
	4,41
	E com os valores acima de erro de método, realizou-se a média. Cujo valor este se encontra a seguir:
	 = 
= 
 = 1,84666216% ≈ 1,85%
E por fim, aplicou-se o teste t de Stundent para avaliar se há diferença significativa entre a média determinada e o valor conhecido (Vogel, 1960), determinando-se o valor do t calculado. De acordo como é trazida a fórmula abaixo:
	tcalculado = 
 tcalculado = 
	tcalculado = 1,43668011 ≈ 1,4367
Notando-se então que o t calculado é menor que o crítico, sendo então que a hipotese nula é verdadeira o que valida-se os resultados de média, e todo e qualquer valor relacionado a ele (Baccan, 2001).
Tabela com a apresentação dos resultados:
	Bancada 01
	ET (%)
	[mol/L]
	Teor ± s (%)
	RSD (%)
	FCrítico = 3.179
	E (%)
	tcrítico = 1,8595
	1,85
	0,0341
	(4,12 ± 0,16)
	3,93
	FCalculado = 1,934
	1,85
	tcalculado = 1,4367
s = 0,161956326 %	RSD = 3,928651931%		E (%) = 1,846662163 %
Gama, Lima e Lopes et al., (2008) obteveram concentração normal de 0,0642 N em amostra de vinagre branco e 0,0642 N em amostra de vinagre tinto. Já Almeida, Jardim, Lima, Ortiz Jr., Paschoalato e Ribeiro et al., (2010) determinaram valores de 4,08% de teor e desvio padrão de 0,55% como resultados. Ao passo que Alves, Cordeiro, Cunha, Nunes e Soares et al., (2016) 4,15% (m/v) de média e 0,26% de desvio padrão. E Fonseca, Oliveira e Pinho et al., (2015), o teor médio de acidez de 5,01% e desvio padrão que atingiu 0,28% em tres análises.
De fato, o ácido acético é o principal constituinte ácido no vinagre, mas outros também estão presentes. Assim, as pequenas quantidades destes mesmos também são simultaneamente tituladas com o ácido acético e a acidez total é expressa em termos do ácido acético (Baccan, 2001). O vinagre para consumo deve ter entre 4% e 6% de ácido acético. A legislação brasileira estabelece em 4% o teor mínimo de ácido acético para vinagre (Embrapa, 2006).
Alves, Cordeiro, Cunha, Nunes e Soares et al., (2016) explicam que deve-se convir a destacar também que a volumetria é uma técnica analítica que, se conduzida de maneira correta, é eficiente para análises de rotina em laboratórios. E Almeida, Jardim, Lima, Ortiz Jr., Paschoalatoe Ribeiro et al., (2010) concorda ao dizer que alguns erros experimentais podem ter ocorrido durante o experimento, e que estes não foram desconsiderados, pois os mesmospodem ocasionar alguma alteração.
Conclusão:
Conclui-se que após fazer a análise em triplicata, o ensaio do branco e os testes estatísticos que o teor de ácido acético encontrado no vinagre comercial foi de 4,12% (m/v) estando dentro dos valores permitidos pela legislação. Com desvio padrão de 0,16% (m/v) e baixo percentual de erro operacional, com 1,85% de Erro de Titulação e também 1,85% de Erro de Método.
7. Referências:
ALMEIDA, M.C.; JARDIM, D.E.M.; LIMA, A.R.O.; ORTIZ JR., A.; PASCHOALATO,R.; RIBEIRO, R.C. Relatório de Determinação de Ácido Acético em Vinagre – FATEC-Faculdade de Tecnologia de Piracicaba - CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM BIOCOMBUSTÍVEIS – Noturno. Piracicaba-SP. Dezembro de 2010. Disponível em: < http://www.ebah.com.br/ >Acesso em: Março de 2018.
ALVES, R.D.; CORDEIRO, T.C.; CUNHA, S.F.; NUNES, J.A.; SOARES, D.M. Determinação da Concentração de Ácido Acético em Vinagre Comercial por Volumetria Ácido-Base–Faculdade do Futuro, Revista Educação, Meio Ambiente e Saúde-REMAS. Manhuaçu-MG. Outubro de 2016. Disponível em:<http://www.faculdadedofuturo.edu.br/>Acesso em: Abril de 2018.
BACCAN, N.; ANDRADE, J.C.; GODINHO, O.E.S.; BARONE, J.S. Química Analítica Quantitativa Elementar. 3ª edição – Instituto Mauá de Tecnologia. São Paulo-SP. 2001. Lido em: Abril de 2018.
FOGAÇA, J.R.V. Ácido Acético – Brasil Escola. Janeiro de 2018. Disponível em:< https://brasilescola.uol.com.br/ >Acesso em: Março de 2018.
FONSECA, W.C.V.; OLIVEIRA, J.S. PINHO, E.K.S. Determinação da Acidez Total em Vinagre Comercial - ABQ-Associação Brasileira de Química, 1º Simpósio Nordestino de Química. Rio de Janeiro-RJ - Açailândia-MA. Janeiro de 2015. Disponível em: <http://www.abq.org.br/sinequi>Acesso em: Abril de 2018.
GAMA, A.; LIMA, A.; LOPES, R. Determinação da Acidez do Vinagre – IFAM-Universidade Federal do Amazonas, Instituto de Ciências Exatas-ICE. Departamento de Química, Química Analítica Experimental. Maio-2008. Manaus-AM. Disponível em: < http://www.ebah.com.br/ >Acesso em:Março de 2018.
RIZZON, L.A. Sistema de Produção de Vinagre,Composição do Vinagre – Embrapa, Sistemas de Produção. Dezembro de 2006. Disponível em: < www.spo.cnptia.embrapa.br > Acesso em: Abril de 2018.
VOGEL, A.I.; CATALANO, M.; CATALANO, E. Química Analítica Cuantitativa, Teoría y Prática – Vol. I: Volumetría y Graimetría. Editorial Kapelusz, S.A. – Buenos Aires, Argentina. Versão castelhana. Junho de 1960. Título da edição original: A Text-book of Quantitative Inorganic Analysis – Longmans, Green and Co., London-UK. 2ª edição - 1951. Lido em: Março de 2018.