Relatório 7 Ácido Bórico

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
coordenação de engenharia química
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA
comportamento químico do ácido bÓrico
RELATóRIO DE AULA PRáTICA
PONTA GROSSA
2015 
ANA MELINA MENDES
FERNANDA PRIMITZ
MARINES PADUCH
PAMELA GUARINGUE
COMPORTAMENTO QUÍMICO DO ÁCIDO BÓRICO
Trabalho apresentado à Disciplina de Química Inorgânica no Campus de Ponta Grossa da Universidade Tecnológica Federal do Paraná como requisito parcial da avaliação do 2º período letivo do Curso de Engenharia Química.
Professor Ayala.
UTFPR
PONTA GROSSA
2015
Introdução
A prática teve como objetivo analisar o comportamento do ácido bórico quando misturado a várias substâncias, assim como, também obter o pH destas soluções.
Os ácidos têm como características gerais o sabor azedo, a boa condução de eletricidade em solução aquosa, mudam a cor de certas substâncias e reagem com base formando sal e água.
Para uma substância ser considerada ácido, ela deve ter o cátion H+ e um ânion qualquer. A dissociação para a formação de um ácido ocorre na presença de água, observe a reação de formação para o boro, que é o elemento de nosso estudo:
B2O3 + H2O 2H3BO3
O ácido bórico é considerado um oxiácido, devido à presença de oxigênio na sua estrutura. Já os ácidos que não possuem oxigênio são chamados hidrácidos.
Para indicar o nível de acidez uma solução, é utilizado uma fita que quando mergulhada na solução mostra uma determinada cor, podendo então analisar quão fraca, ou forte é, em uma escala de até 14, onde abaixo de 7 é ácido e acima de 7 é básico e no próprio 7 temos que a substância é neutra.
O Boro é um elemento químico pertencente à família 3A da tabela periódica atual, possui 3 elétrons em sua camada de valência, número atômico 5, cuja simbologia é “B”, e é considerado um semimetal. Tem como característica a leveza, apresenta coloração marrom escuro, não possui brilho característico, é sólido em temperatura ambiente e é semicondutor de eletricidade.
O Boro é muito reativo, logo não é encontrado livre na natureza, geralmente suas principais fontes são minérios como a colemanite, uxelite e kernite ou bórax, que se encontram em rochas marinhas sedimentares e perto de vulcões. Mas pode ser obtido, por exemplo, pela redução do vapor de tricloreto ou tribrometo de boro com hidrogênio em filamentos aquecidos.
Apesar desse elemento não ser muito utilizado, quando consumido em pequenas quantidades ajuda a combater a osteoporose, e também é utilizado em fogos de artifícios de cor esverdeada.
O termo ácido bórico geralmente é aplicado ao composto H3BO3, que também é designado de ácido ortobórico ou tecnicamente ácido tri-oxobórico, mas ácido bórico é a designação para qualquer ácido que contenha boro e oxigênio.
O ácido bórico é um sólido branco ou incolor, inodoro, que se apresenta cristalizado ou na forma de pó, é solúvel em água e etanol, e decompõem-se quando exposto a altas temperaturas. É considerado ácido fraco, utilizado na indústria farmacêutica como antisséptico suave e como conservante de alimentos ou ainda na produção de vidros, esmaltes, couro, adesivo, explosivo e papel.
A sua preparação pode ser dada sob a ação do ácido sulfúrico em soluções de bórax ou através do tratamento de minerais de borato com ácido sulfúrico seguido de recristalização.
O ácido bórico reage com o metanol em presença catalítica do ácido sulfúrico para formar um éster volátil, o borato de metila.
Materiais utilizados
-5 Tubos de ensaio;
-3 pipetas de 5 ml;
-Capilar de vidro;
-Papel indicador;
Reagentes:
-Ácido bórico;
-Metanol;
-Solução de H2SO4. 
Procedimento experimental
Foram adicionados nos tubos:
Tubo 1: 2mL de água destilada;
Tubo 2: 2mL de água e 1 mL de glicerina;
Tubo 3: 2mL de água e uma pequena quantidade de ácido bórico;
Tubo 4: 2mL de água, 1mL de glicerina e uma pequena quantidade de ácido bórico.
Decorrido uma hora e depois de ter agitado os tubos para que a mistura ficasse homogênea, foi medido o pH de todos os tubos. Em seguida, em um outro tubo de ensaio foi adicionado uma pequena quantidade de ácido bórico e 2mL de metanol misturando até a total dissolução do ácido bórico. E logo após, adicionado duas gotas de ácido sulfúrico, misturando novamente.
Com o auxílio de um tubo capilar foi retirado uma amostra do éster formado e levado a chama, para verificar a coloração.
Resultados e discussões
Na análise dos tubos observou-se que no tubo 2, permaneceu a cor e textura da glicerina, o tubo 3 ficou translúcido e o tubo 4 ficou esbranquiçado. 
	Tubo 
	pH
	pH(1h depois)
	1
	5
	5
	2
	6
	6
	3
	5
	5
	4
	4
	4
Na medição do pH verificou-se que mesmo decorrido uma hora não sofreu alteração alguma, conforme mostra a tabela a seguir:
Com a mistura de ácido bórico, metanol e ácido sulfúrico formou-se o borato de metila, um éster volátil, esta é uma solução ideal para se obter uma chama totalmente verde, e quando levado a chama através de um tubo capilar, apresentou chama verde assim como o desejado, essa cor é devido a característica da presença de boro.
Conclusão
Com o desenvolvimento desta prática foi possível observar as propriedades do ácido bórico, assim com o seu comportamento quando misturada à água e glicerina por exemplo, com isso foi possível perceber que o mesmo é um ácido muito fraco. E quando exposto a chama foi comprovado que o boro emite cor, assim como outros metais, cuja cor de chama é verde, ou seja, tem um comprimento de onda 500 a 565, além disso percebemos que independente do tempo que passar as soluções com ácido bórico não sofrem alteração de pH.
Quanto a sua utilização percebe-se que o mesmo é de grande serventia para a indústria farmacêutica, como por exemplo na água boricada, e também em fogos de artifícios quando se quer obter a cor verde. Esse ácido pode trazer benefícios a saúde quando consumido em pequenas quantidades, o seu consumo excessivo é prejudicial. 
Questionário respondido
Qual a equação do ácido bórico em água?
H3BO3(s) +H2O(l) B(OH)4(aq) + H(aq)
Qual é a melhor representação para o ácido bórico H3BO3 ou B(OH)3. Explique.
O ácido bórico é solúvel em água e se comporta como um ácido monobásico fraco, ele não doa prótons para o solvente como a maioria dos ácidos mas aceita íons OH. Portanto é um ácido de Lewis, sendo representado mais corretamente como B(OH)3.
Qual o pH de uma solução para a lavagem de olhos preparada pela adição de 1,5g de ácido bórico em água suficiente para obter 100mL de solução?
Sabendo que α=0,075% e que a massa molecular do ácido bórico é 61,83g/mol, temos:
N=Massa/Mn
N=0,02mols;
Α=H+/n
H+=1,8915x10-5mols;
[H+]= H+/V
Para V=0,1 L, [H+]=1,8915x10-6
pH=-log [H+]
pH=5,74.
Qual o pH de uma solução 1% de ácido bórico?
O pH de uma solução de 1% de ácido bórico é de 5,1.
Qual é a reação do ácido bórico com o metanol em presença de H2SO4?
H3BO3(aq) + 3CH3OH(aq) (CH3)3BO4(aq) + 2H2O(l)
Em que região do espectro eletromagnético ocorre a espectroscopia de emissão do boro?
Como o boro em chama emite cor verde, o comprimento de onda dessa cor é de 500 a 565, com uma frequência de 600 a 530.
Explique a finalidade de adição do ácido sulfúrico. Qual a geometria de éster formado.
O ácido sulfúrico tem a função de catalisador. O éster formado tem geometria trigonal plana.
Referências
CÉSAR LIMA LIRA, Júlio. Boro, Info escola. 2006. Disponível em: < http://www.infoescola.com/elementos-quimicos/boro/> . Acesso em 01/11/2015. 
Roteiro de aula pratica. Disponivel em: <