Relatório prática 15 Determinação de peróxido de hidrogênio em água oxigenada comercial empregando volumetria de oxidação redução (3)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS FÍSICAS E MATEMÁTICAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
Disciplina: QMC 5307 - Química Analítica Experimental
Prof. Luciano Vitali
Grupo: Carolina Teixeira, Grazielle Pinotti e Lissandra Waltrich.
Data: 13/06/2018
Relatório 
Prática 15 – Determinação de peróxido de hidrogênio em água oxigenada comercial empregando volumetria de oxidação-redução
Objetivo geral
Determinar a concentração de peróxido de hidrogênio em amostra de água oxigenada comercial e comparar o resultado com o valor informado no rótulo do produto.
Materiais e reagentes
Bureta volumétrica; béquer; Erlenmeyer; pipetas volumétricas; balão volumétrico; proveta; suporte universal e garra para bureta; frasco lavador; balança analítica (±0,0001g); solução de permanganato de potássio (KMnO4) ~ 0,02 mol/L; solução de oxalato de sódio (Na2C2O4, padrão primário) ~ 0,05 mol/L; ácido sulfúrico (H2SO4) 1,0 mol/L; amostra de água oxigenada.
Resultados e discussão
 Padronização da solução de KMnO4 ~ 0,02 mol/L com Na2C2O4
Planejamento:
KMnO4 ~ 0,02 mol/L Na2C2O4
V = 15 mL (3/5 da bureta)	m = ?
MM = 158,03g/mol	MM = 134,00g/mol
Pode-se calcular o número de mols do permanganato de potássio através da sua concentração e do volume que se deseja gastar:
M = n = M.V
n = 0,02.0,015 = 3.10-4 mols de KMnO4 
Pela estequiometria, determina-se o número de mols do oxalato de sódio:
5 H2C2O4(aq.) + 2 MnO4-(aq.) + 6 H+(aq.) ⇌ 10 CO2(g) + 2 Mn2+(aq.) + 8 H2O(l)
2 mols de KMnO4 ------- 5 mols de Na2C2O4
3.10-4 mols de KMnO4 ------- x
 x = 7,5.10-4 mols de Na2C2O4
Calcula-se a massa de oxalato de sódio que deve ser pesada para consumir aproximadamente 3/5 da bureta (15 mL):
n = m = 7,5.10-4.134 = 0,1005g de Na2C2O4
Prática: 
Concentração da solução de NaC2O4 ~ 0,05 mol/L
Massa de Na2C2O4 pesada = 0,1023g
Volume gasto de solução de KMnO4 na padronização = 13 mL
Determinação do número de mols do oxalato de sódio através da massa pesada e da sua massa molar:
n = n = = 7,63.10-4 mols de Na2C2O4 
Pela estequiometria, determina-se o número de mols do permanganato de potássio:
2 mols de KMnO4 ------- 5 mols de Na2C2O4
 x ------- 7,63.10-4 mols de Na2C2O4
 x = 3,05.10-4 mols de KMnO4
Agora é possível calcular a concentração de KMnO4, considerando o volume gasto de 13 mL:
M = M = = 0,0235 mol/L
Tabela I. Resultados da padronização da solução de KMnO4.
	Equipe
	1
	2
	3
	4*
	5
	6
	7
	Na2C2O4 (g)
	0,1049
	0,1006
	0,1024
	0,1023
	0,1013
	0,1031
	0,1007
	KMnO4 (mL)
	12,7
	13,1
	12,7
	13,0
	13,2
	12,9
	12,5
	KMnO4 (mol/L)
	0,025
	0,023
	0,024
	0,023
	0,023
	0,024
	0,024
Concentração média da concentração de KMnO4 ± s = 0,024 mol/L ± 0,0008
Cálculo do desvio padrão (s): 
s = s = 0,0008
Cálculo do erro:
Erro = x100 = 16,7%
 Análise de peróxido na água oxigenada
Pré-titulação:
Volume de amostra de água oxigenada analisada = 1 mL
Volume de solução diluída de amostra preparada = 1000 mL
Volume da alíquota de solução diluída de amostra usada na titulação = 10 mL
Volume gasto de solução de KMnO4 padronizada = 15,8 mL
Porcentagem (%, m/V) de H2O2 na amostra = 3,12%
Força da água oxigenada em volume de oxigênio = 10,27 L
Pelo rótulo, sabe-se que a amostra tem 3% de peróxido de hidrogênio:
3g de H2O2 ------- 100 mL
 m ------- V
Consegue-se determinar a concentração de H2O2 através da fórmula:
M = 
M = M = 0,0882 mol/L
Pela estequiometria, pode-se calcular o número de mols de H2O2:
2 mols de KMnO4 ------- 5 mols de H2O2
3.10-4 mols de KMnO4 ------- x
x = 7,5.10-4 mols de H2O2
Agora conseguimos determinar qual volume deve-se pipetar da amostra:
M = V = 
V = 8,5.10-4 L = 0,85 mL de amostra 1 mL de amostra
Titulação:
M(KMnO4) = 0,024mol/L
Volume gasto de solução de KMnO4 padronizada = 15,3 mL
Calcula-se o número de mols através do volume gasto:
M = n = M.V = 0,024.0,0153 = 3,67.10-4 mols de KMnO4
Pela estequiometria, determina-se o número de mols de H2O2:
5 H2O2(aq.) + 2 MnO4-(aq.) + 6 H+(aq.) ⇌ 2 Mn2+(aq.) + 5 O2(aq.) + 8 H2O(l)
2 mols de KMnO4 ------- 5 mols de H2O2
3,67.10-4 mols de KMnO4 ------- x
x = 9,17.10-4 mols de H2O2
Agora pode-se determinar a massa de H2O2 e a porcentagem na amostra:
9,17.10-4 = m = 0,0312g de H2O2
0,0312g de H2O2 ------- 10 mL
 x ------- 100 mL
 x = 0,312g x10 (diluição) = 3,12% de H2O2 na amostra
Cálculo da força em volume de água oxigenada:
2 H2O2 ⇌ 2 H2O + 1 O2(g) 3,12g ------- 100 mL
2x34g/mol ------- 22,4L (CNTP)	 x ------- 1000 mL
31,2g ------- x	 x = 31,2g
x = 10,27 L
Tabela II. Resultados da concentração de peróxido de hidrogênio em água oxigenada.
	Equipe
	1
	2
	3
	4*
	5
	6
	7
	KMnO4 (mL)
	15,4
	15,3
	15,8
	15,3
	16,3
	15,0
	15,3
	H2O2 (%)
	3,14
	3,12
	3,22
	3,12
	3,32
	3,06
	3,12
	Força, O2 (V)
	10,3
	10,3
	10,6
	10,3
	10,9
	10,1
	10,3
Concentração média de peróxido na amostra (%) ± s = 3,16% ± 0,2216
Força média da água oxigenada em volume de oxigênio (V) ± s = 10,4L ± 0,2645
Cálculo do desvio padrão da porcentagem de peróxido na amostra:
s = s = 0,2216
Cálculo do desvio padrão da força da água oxigenada em volume de O2:
s = s = 0,2645
Cálculo do erro:
Erro em relação porcentagem de H2O2 = x 100 = 5,06%
Erro em relação a força de H2O2 em volume de O2 = x 100 = 5%