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CEFET-MG – Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais Engenharia de Materiais – Quím. Analítica Experimental I - Profª. Junia de O. Alves Binatti Alunos: Pedro Henrique Franco Machado PRÁTICA 1 – VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO OBJETIVOS Padronização de uma solução de hidróxido de sódio; Determinação do teor de ácido acético em uma amostra de vinagre comercial. INTRODUÇÃO A volumetria de neutralização é um método empregado para se obter a concentração de um ácido ou de uma base através da titulação. A titulação da solução, que se deseja determinar a concentração, é realizada por meio uma solução de concentração conhecida e volume a determinar. Normalmente é necessário padronizar da solução titulante, pois com o tempo de armazenagem as soluções podem sofrer alterações em suas concentrações. A padronização é feita por meio de uma solução de padrão primário, ou secundário que por sua vez, devem ser de concentração conhecida, alta pureza, estáveis as condições ambiente e de composição bem definida a fim de se obter o resultado mais preciso possível. Ao se realizar uma titulação de neutralização busca-se identificar o ponto de equilíbrio entre o titulado e o titulante. Dessa forma, os indicadores ácido/base são utilizados durante o processo para se notar o ponto de viragem, ou seja, o ponto final em que o número de mols da solução titulante e o número de mols da solução titulada são equivalentes, de acordo com o que está previsto pela estequiometria da reação. Neste relatório, no primeiro procedimento realizou-se a padronização da solução de hidróxido de sódio (NaOH), por meio da utilização da solução padrão de hidrogenoftalato de potássio. No segundo procedimento, a solução titulante de NaOH, cuja concentração foi medida previamente durante o primeiro procedimento, é utilizada determinação do teor de ácido acético na amostra de vinagre. MATERIAIS Suporte com garra; Bureta - 50,0 mL; Béquer - 100 mL; Erlenmeyer - 250 mL; Balão volumétrico - 250,0 mL; Pipetas volumétricas - 10,0 mL ; Pisseta; Pipetador. REAGENTES Solução de hidrogenoftalato de potássio - 0,1 mol.L-1; Solução de hidróxido de sódio - 0,1 mol.L-1; Solução alcoólica de fenolftaleína; Amostra de vinagre comercial; Água destilada. PROCEDIMENTOS As soluções utilizadas durante a atividade prática já estavam preparadas, dessa forma, os procedimentos referentes à preparação dessas soluções não estarão descritos neste relatório. PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÃO DE NaOH Inicialmente, foi realizada a ambientação da bureta com a solução de hidróxido de sódio; Os materiais para a realização da prática foram organizados e fixou-se a bureta ao suporte; Preencheu-se a bureta com a solução a ser padronizada; Foram medidos e transferidos 10,0 mL da solução de hidrogenoftalato de potássio para o Erlenmeyer; Três gotas da solução de fenolftaleína foram adicionadas; Titulação: lentamente, a solução de NaOH foi adicionada ao Erlenmeyer até a coloração rosa ser obtida totalmente; O processo foi repetido e os volumes gastos da solução titulante foram anotados. DETERMINAÇÃO DO TEOR DE ÁCIDO ACÉTICO EM VINAGRE Foram medidos e transferidos 10,0 mL da solução diluída de vinagre para o Erlenmeyer; Preencheu-se a bureta com a solução de NaOH padronizada no procedimento anterior; Três gotas da solução de fenolftaleína foram adicionadas à amostra presente no Erlenmeyer; Titulação: lentamente, a solução de hidróxido de sódio foi adicionada ao Erlenmeyer até a coloração rosa ser obtida totalmente; O processo foi repetido e os volumes gastos da solução titulante foram anotados. RESULTADOS PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÃO DE HIDRÓXIDO DE SÓDIO Considerando que o volume de hidróxido gasto em cada titulação é conhecido e que se deseja calcular a molaridade real da base, têm-se que: VPADRÃO = 10 mL CPADRÃO = 0,1 mol.L-1 VPADRÃO.CPADRÃO = VNaOH gasto. CNaOH Substituindo na equação anterior os valores para amostra 1: 10 mL x 0,1 mol.L-1= 4,7 mL x CNaOH CNaOH = 0,148 mol.L-1 Esse cálculo foi repetido para todas as amostras. Os volumes de hidróxido de sódio que foram gastos nas titulações e os resultados dos cálculos foram registrados na tabela 1. Tabela 1 - Padronização do hidróxido de sódio Amostra Volume gasto de NaOH (mL) Concentração da solução de NaOH (mol.L-1) 1 6,75 0,148 2 6,70 0,149 3 6,90 0,145 Com os valores de concentração molar, determinou-se a concentração média da seguinte forma: Molaridade média = 0,147 mol.L-1 DETERMINAÇÃO DO TEOR DE ÁCIDO ACÉTICO EM UMA AMOSTRA DE VINAGRE Os cálculos realizados na determinação do teor de ácido acético na amostra de vinagre estão descritos a seguir. Os volumes de titulante gastos em cada análise e os teores de ácido acético calculados foram registrados na tabela 2. Tabela 2 - Dosagem do teor de ácido acético no vinagre Amostra Volume Gasto de NaOH (mL) Solução de ácido acético diluída (mol.L-1) Solução de ácido acético concentrada (mol.L-1) Solução de ácido acético (%m/v) 1 4,70 0,0691 0,691 4,15 2 4,75 0,0698 0,698 4,19 3 4,90 0,0720 0,720 4,32 A partir da molaridade média do hidróxido de sódio calculada anteriormente, realizou-se os cálculos para determinação do teor de ácido acético no vinagre. A seguir foram demonstrados os cálculos para amostra 1, no entanto, realizou-se o mesmo raciocínio para as demais amostras. Molaridade média = 0,147 mol.L-1 V NaOH = 4,70 mL V Sol. Vinagre = 10 mL VSol.Vinagre .MSol. Vinagre = VNaOH gasto. MNaOH 10 mL .MSol. Vinagre = 4,70 mL . 0,147 mol.L-1 MSol. Vinagre = 0,0691 mol.L-1 Como a solução de vinagre foi diluída por um fator de 10 vezes, a molaridade da solução concentrada é a calculada multiplicada por dez. Assim, a molaridade da solução de vinagre concentrada é de 0,406 mol.L-1. Para converter a concentração de mol.L-1 para %m/v, realizou-se os seguintes cálculos: MM Ac. Acético = 60,05 g.mol-1 C Ac. Acético = 41,5 g.L-1 ERROS DE MEDIDAS O teor médio de ácido acético no vinagre determinada por meio de uma média simples: O desvio padrão é calculado aplicando-se a seguinte fórmula, onde a variável x corresponde ao teor médio calculado anteriormente: Assim a forma correta de expressar o resultado encontrado seria: O valor de referência para o teor de ácido acético no vinagre é de 4,0 %m/v. Assim, calculou-se o erro absoluto e o erro relativo da análise. DISCUSSÃO Ao comparar o teor médio experimental de ácido acético presente no vinagre e o valor referência, %m/v e 4,0%m/v, respectivamente, percebe-se que esses valores são próximos, no entanto o teor encontrado é maior do que o esperado. A análise dos resultados pode ser demonstrada, quantativamente, por meio dos erros absoluto (0,229) e relativo (5,725%) encontrados. Dessa forma, embora os resultados não sejam muito distintos o erro relativo foi considerável, o que compromete a precisão, a veracidade e consequentemente a exatidão da análise. Possíveis fontes de erro como, presença de impurezas nas soluções que já haviam sido preparas ou que, devido ao grande tempo de armazenamento, essas não apresentem mais a concentração indicada podem ser apontadas. Além disso, o manuseio da bureta ao incrementar gotas da solução titulante na realização da prática e a percepção da coloração rosa alcançada estão sujeitos ao erro do operador. CONCLUSÃO Em virtude dos fatos descritos neste relatório, podemos concluir que a metodologia adotada foi eficiente e permitiu o alcance dos objetivos estabelecidos inicialmente. Embora os resultados tenham apresentado uma variação considerável do valor de referência, a prática contribui no aprendizado dos alunos em diferentes âmbitos do conhecimento. REFERÊNCIAS 1. SKOOG et al. Fundamentos de Química Analítica. São Paulo: Thompson, 2006.
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