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RELATORIO QUIMICA - PREPARAÇÃO E ACIDEZ

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ
DEPARTAMENDO DE CIÊNCIA EXATAS E TECNOLÓGICAS
ENGENHARIA QUÍMICA
PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES
E DETERMINAÇÃO DA ACIDEZ DO VINAGRE
BONN YBSEN AMADOR (201411034)
SUNCYARA SOUZA AZEVEDO DOS SANTOS (201411045)
ILHÉUS-BAHIA
2014
BONN YBSEN AMADOR (201411034)
SUNCYARA SOUZA AZEVEDO DOS SANTOS (201411045)
PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES
E DETERMINAÇÃO DE ACIDEZ DO VIANGRE
Relatório apresentado como parte dos critérios de avaliação da disciplina CET789 – QUIMICA GERAL I.
Professora: Acácia Gomes Pinho.
 
ILHÉUS-BAHIA
2014
LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS
Permanganato de potássio ― KMnO₄
Hidróxido de sódio ― Na(OH)
Fenolftaleína ― C₂₀H₁₄O₄
Vinagre (ácido etanoico) ― CH₃COOH
Água ― H₂O
Ácido acético ― HAc 
RESUMO
	Este relatório tem como visar o que foi realizado nos experimentos de preparação de soluções e determinação de acidez do vinagre, nos dias 04 e 11 de junho de 2014, apresentando e discutindo os cálculos e dados obtidos.
O experimento de preparação de soluções parte do princípio da preparação de solução conforme a concentração em massa e por diluição da solução aquosa de permanganato de potássio. 
	No experimento sobre determinação da acidez do vinagre, calcula-se a porcentagem do teor de ácido acético no vinagre com a mistura de solução aquosa do NaOH, esse cálculo seria por meio da titulação.
 
OBJETIVO
PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES
	A preparação de soluções permite a obtenção de soluções de acordo com que é dado, podendo ser pela concentração em massa de uma determinada substância, ou diluição de uma solução aquosa, ou até mesmo o preparo a partir de uma mistura, dependendo assim do que é proposto. 
No experimento, o objetivo teve como a preparação de soluções por concentração em massa e diluição e calculando em cada solução sua concentração.
DETERMINAÇÃO DA ACIDEZ DO VINAGRE
	O experimento visa explanar a quantidade de porcentagem de ácido acético presente no vinagre, realizando a titulação de um ácido fraco com uma base forte. 
INTRODUÇÃO
	As soluções em sua definição química são misturas homogêneas de duas ou mais substâncias não identificáveis a olho nu. Ao nosso redor, raramente obtém-se substâncias puras, sendo que as soluções líquidas, sólidas e gasosas fazem parte do nosso cotidiano, exemplo de soluções: vinagre (líquida), bronze (sólida) e ar (gasosa).
Os componentes das soluções são chamados de soluto e solvendo, sendo que o soluto apresenta menor quantidade que o solvente. Caso a mistura homogênea apresentar água, sendo ela o solvente universal, independente da quantidade, o solvente desta mistura será a água, além da solução receber o nome de solução aquosa. 
A classificação de soluções está separada entre saturada aquela que entra em equilibro com o excesso de soluto; insaturada na qual a quantidade de soluto dissolvido é menor que a solubilidade; e supersaturada em que a quantidade de soluto dissolvido maior que a sua solubilidade naquela temperatura, sendo assim instáveis.
O vinagre é o produto resultante de duas fermentações, sendo a primeira alcoólica, particularmente do vinho, seguida da acética. A fermentação ocorre com o auxilio do fungo Mycodema aceti e da enzima alcoooloxidase, transformando o álcool etílico em ácido acético, fazendo com que o vinho após a fermentação, tenha cerca de 4 a 10% de ácido acético, sendo assim chamado de vinagre. O ácido acético é responsável pelo cheiro penetrante e o sabor azedo do vinagre, e mesmo sendo um ácido fraco, deixa o vinagre ainda ácido com pH entre 2 e 3.
A titulação sendo uma técnica volumétrica em que através da medição rigorosa de volumes é possível determinar a concentração de uma solução utilizando outra solução cuja concentração é conhecida será utilizada para determinar o teor de ácido acético presente no vinagre com a quantidade do mesmo com solução padrão de hidróxido de sódio 0,1N. Usa-se uma solução de fenolftaleína como indicador, a fim de se ver o fim da reação. A acidez volátil corresponde ao teor de ácido acético que é o componente mais importante do vinagre.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Materiais
PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES
Espátula
Bastão de vidro
Béquer
Vidro de relógio 
Funil 
Balão de diluição
Conta-gotas
Pisseta
Papel absorvente
Permanganato de potássio (KMnO₄)
Pipeta volumétrica de 10 ml
Pera
DETERMINAÇÃO DA ACIDEZ DO VINAGRE
Garra de bureta 
Funil 
Proveta de 50 ml
Pipeta volumétrica de 10 ml
Suporte universal 
Pisseta
Proveta de 250 ml
Densímetro de 1,000 a 1,20º
Béquer de 100 ml
Bureta de 50 ml 
Erlenmeyer de 250 ml
Solução de fenolftaleína 
Vinagre
Solução padrão de hidróxido de sódio (NaOH) 
Métodos
PREPARO DE SOLUÇÕES
PARTE I
- Inicialmente, calculou-se a quantidade de KMnO₄ para preparar 100 ml de solução;
- Em seguida, no vidro de relógio, pesou-se 0,16 g de KMnO₄;
- Transferiu-se o soluto do vidro de relógio para o béquer, limpando-o com água destilada;
- Após a transferência, agitou-se com a vareta de vidro o solvente até dissolver o soluto;
- No balão volumétrico foi posto um funil para que auxiliasse na passagem da solução do béquer para o balão;
- Lavou-se o béquer com água destilada para retirar todo o soluto;
- Completou-se o balão volumétrico até 100 ml com auxilio da pisseta e conta-gotas;
- Tampou-se o balão e agitou-se levemente até homogeneizar a solução;
- Etiquetou o balão. 
PARTE II
- Fizeram-se os cálculos para a quantidade da nova solução utilizando a solução já realizada;
- Com a pipeta volumétrica e a pera já posta, sugou-se 10 ml da solução que estava no balão volumétrico;
- Transferiram-se esses 10 ml da solução que estava na pipeta para outro balão volumétrico;
- Completou os 100 ml do balão com a pisseta e conta-gotas auxiliado pelo funil;
- Tampou e homogeneizou a solução, invertendo o balão levemente;
- Observou o frasco e fez os cálculos para a quantidade de mol presente na nova solução.
DETERMINAÇÃO DA ACIDEZ DO VINAGRE
- Inicialmente, foi posto o densímetro dentro de uma proveta de 250 ml onde continha 230 ml de vinagre para medir sua densidade;
- Com o suporte universal na bancada, preparou-se o equipamento com a garra e a bureta de 50 ml presa a ela;
- Colocou-se na bureta a solução aquosa de NaOH, e pondo embaixo da bureta um béquer de 50 ml; 
- Em um Erlenmeyer de 250 ml, pipetou-se 2 ml de vinagre; 
- Adicionou-se 30 ml de água destilada; 
- Em seguida, com o conta-gotas, acrescentou 10 gotas de fenolftaleína;
- Retirou o béquer de 50 ml debaixo da bureta e colocou o Erlenmeyer de 250 ml com vinagre, água e fenolftaleína; 
- Abriu a torneira da bureta, e deixou cair gota a gota à solução de NaOH no Erlenmeyer, sendo que a cada gota deveria agitar;
- Após a obter uma coloração na solução, fechou-se a torneira;
- Mediu o volume da solução de NaOH utilizado. 
RESULTADOS E DISCUSSÃO
PREPARO DE SOLUÇÕES
PARTE I
O KMnO4 é um sólido que possui coloração escura, aproximadamente preta, apresentando brilho e não tem odor. Ao solubilizá-lo em água, ocorre uma mistura, sendo que esta adquire uma coloração com tonalidade roxa. 
Com o conhecimento da massa molar do KMnO4 e sua concentração molar, calcula-se a massa a ser utilizada no preparo da solução de 100 ml, como pode ser visto abaixo:
Massa molar do KMnO4: 158 g/mol
Concentração de KMnO4 utilizada na solução: 1,6 g/L
Volume da solução: 100 ml
M (g) V(ml)
1,6
 
----------- 1000
 X
 
----------- 100
1000 x = 1,6 
 100
X = 0,16 g
A massa de permanganato de potássio necessária que foi utilizada como soluto foi de 0,16 g. Com os dados anteriores, é possível saber a concentração de mol/L existente. Segue o cálculo:
 	 
A concentração de KMnO₄ presente na solução é de 0,010 mol/LPARTE II
Nesta parte do experimento utilizou-se 10 ml da solução preparada anteriormente, para realizar 100 ml de solução de KMnO₄, logo a concentração de KMnO4 na solução mudou para 0,0010 mol/L e calculou-se, com auxilio dos mesmos dados na parte anterior, a quantidade de matéria de KMnO4 presente no novo volume da solução, este cálculo pode ser visto abaixo:
0,010 mol 1000 ml ( 1 L)
x mol 100 ml
x= 0,0010 mol de KMnO4
Percebe-se que a cada diluição da solução preparada anteriormente e acréscimo de 100 ml, a concentração de permanganato de potássio diminuiu. 
Como pode perceber nesse cálculo:
	Com este último tira-se a prova real, de que é apenas usando 10 ml da solução.
 Mol V(ml)
0,010 ------ 1000 
0,00010
 
------ x 
0,010 x = 1000 
0,00010
X = 10 ml 
DETERMINAÇÃO DE ACIDEZ DO VINAGRE
	
Na medição da densidade do vinagre, marcou-se no densímetro 1,08 g/cm³.
A equação balanceada na junção de ácido acético com a solução aquosa de hidróxido de sódio para este experimento é: 
1 HAc + 1 NaOH → NaAc + H₂O
Sendo o HAc um ácido e NaOH uma base, que ao misturarem formarão o sal acetato de sódio e água. 
No experimento foi utilizado 15,5 ml de solução aquosa de NaOH com concentração de 0,0994 mol/L. Esse volume foi obtido a partir do momento que a quantidade de NaOH que caiu da bureta no Erlenmeyer fez com que a solução passasse a ter uma coloração desejada, ou seja, a solução antes que era ácida transformou-se em base já que a fenolftaleína em solução ácida é incolor e em solução básica adquire coloração rosa claro.
Como foi utilizado apenas 15,5 ml da solução de NaOH, é necessário saber quantos mols há apenas na quantidade utilizada, em que a concentração de NaOH é 0,0994 mol em 1 L, sendo assim feito, então, o seguinte cálculo:
Mol 
 
V
(ml)
 
0,0994 
----------
 1000
 X 
----------
 15,
5
1000 X = 0,09
94 
 15,5
X = 0,0015
407
 mol
 de NaOH
 
Já que na equação balanceada a quantidade de mols está 1:1, então será aproximadamente 0,0015 mol em 2 ml de HAc.
Para saber qual a quantidade de mols de HAc em 1 L, houve a realização de cálculo em regra de três:
Mol 
 
V(ml) 
0,0015 
----------
 2 
 
X 
----------
 1000
2
 X = 0,0015 
 1000
X = 0,75 mol/L 
A concentração de HAc é de 0,75 mol/L.
Houve a realização do cálculo para a massa do soluto, na qual a densidade da solução de vinagre é igual a 1,08 g de solução em 1 ml de volume da solução e a massa molar de HAc é 0,75 mol de soluto em 1 L de volume de soluto. 
Massa do soluto/ Volume da solução
 
Então, para 1 ml de volume da solução tem se a massa do soluto igual a 0,045 g e a massa da solução é 1,08 g, para o cálculo da porcentagem do teor de HAc é necessário fazer a regra de três, que segue abaixo: 
M
 soluto
 (g) 
 
 M
 solução
 (g)
0,045 ----------
 
1,08
X 
----------
 
100
1,08 X = 0,045 
 100
X = 4,166 %
É 4,17% 
Portanto, a porcentagem aproximada é equivalente a 4,17% de HAc presente no vinagre.
Segue uma tabela com os volumes de NaOH obtidos no laboratório.
	GRUPO
	V (ml) de NaOH
	1
	16
	2
	15,8
	3
	15,8
	4
	15,7
	5
	15,4
	6
	15,5
A média do volume utilizado de NaOH foi 15,7 ml. Foi realizado o cálculo para obter a quantidade de mols em que está presente nessa média de quantidade de volume. 
Mol 
 V(ml)
0,0994
 
----------
 1000
 X 
 ---------
 
 
15,7
1000 X = 0,0994 
 15,7
X = 0,0016 mol de 
NaOH
Como a quantidade de mols está de 1:1, então aproximadamente será 0,0016 mol de HAc em 2 ml utilizada. 
Para a quantidade da concentração de HAc em 1 L, houve o cálculo de regra de três.
Mol 
 V(ml)
0,001
6
 
----------
 2
 
X
 
 
----------
 1000
2
 X = 0,0016 
 1000
X = 0,8 mol/L
	A concentração de HAc é 0,8 mol/L
	Para o cálculo da porcentagem é apenas necessário à massa do soluto em 1 ml do volume da solução, sendo a densidade 1,08 g e massa de solução em 1 ml de volume da solução e a massa molar 0,8 g de massa de soluto em 1000 ml de volume do soluto, adquire-se a massa do soluto, portanto, a partir do seguinte cálculo:
		
Sendo a massa do soluto igual a 0,048 em 1 ml do volume da solução, o cálculo seguinte é para a porcentagem.
M
 
soluto
(g)
 M
 
solução
(g)
0,048 
----------
 1,08
X 
----------
 100	
1,08 X = 0,048 
 100
 
X = 4,4%
	A porcentagem do teor de HAc presente no vinagre, em média, é aproximadamente 4,4%.
CONCLUSÃO
O experimento denominado ”preparação de soluções” teve por objetivo preparar uma solução dada à concentração de massa e por diluição, sendo que esta utilizava a feita anteriormente. Nele foram utilizados alguns equipamentos que auxiliava na realização das soluções de 100 ml com permanganato de potássio. Os dados obtidos se aproximaram do esperado sendo soluções com concentração menores com apenas 10 ml da primeira solução com coloração em tonalidade roxa. 
Conforme os dados obtidos, calculou-se a concentração de cada solução, obtendo 0,010 mol/L na primeira solução e 0,0010 mol/L na segunda solução.
Já para o experimento denominado ”determinação da acidez do vinagre” teve por objetivo calcular a porcentagem de ácido acético presente no vinagre.
Utilizando vinagre, hidróxido de sódio, fenolftaleína e alguns equipamentos, foi possível o cálculo da porcentagem, sendo primeiramente calculada a concentração do ácido acético, em que, individualmente o resultado obtido foi 0,75 mol/L, e a média foi 0,8 mol/L. Em seguida, o cálculo da massa do soluto em volume da solução, no qual os dados obtidos foram: 0,045 g e 0,048 g em 1 ml de solução, individualmente e a média respectivamente. Logo, o cálculo da porcentagem sendo o final, 4,17% (individualmente) e 4,4% (média).
Os dados obtidos se aproximaram do esperado, já que no rótulo do vinagre possuía a informação que havia 4% de ácido acético presente. 
Percebe-se que a porcentagem média da turma ficou superior ao individual, podendo ser resultado da quantidade da massa do soluto ou concentração de HAc do individual ser inferior ao da média, atribuindo a questão da quantidade de volume de NaOH utilizado no experimento. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Russel, John B., QUIMICA GERAL, Editora Pearson, 2ª edição, São Paulo, Volume 1, capítulo 11, p. 501-518, 1994
http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=302, acessado 16/06/2014
http://www.infoescola.com/quimica/solucoes/ , acessado 16/06/2014
http://www.brasilescola.com/quimica/solucoes-seus-estados-fisicos.htm , acessado 16/06/2014

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