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SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL - MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS UNIDADE CONTAGEM DETERMINAÇÃO DO TEOR DE ÁCIDO ACÉTICO NO VINAGRE GRUPO: Larissa Soares Santos, Luana Cerqueira Correa, Maria Vitória Ramos e Yasmim Francielle Fernandes de Matos. PROFESSOR(A): Márcio Alves TURMA: CAMB 3 DISCIPLINA: Laboratório de Análises Químicas Contagem, 02 de maio de 2019. 1. INTRODUÇÃO O Planejamento de Experimentos (em inglês Design of Experiments, DOE) é uma técnica utilizada para definir quais dados, em que quantidade e em que condições devem ser coletados durante um determinado experimento, buscando, basicamente, satisfazer dois grandes objetivos: a maior precisão estatística possível na resposta e o menor custo.[6] Leva-se em consideração diversos fatores, como o volume das vidrarias, se deverá realizar o experimento em triplicata, sempre em mente que deve-se ter um volume maior que o realmente necessário para o caso de haver imprevistos. No experimento planejado realizado no dia 02 de maio de 2019, foi realizada uma reação ácido-base entre hidróxido de sódio e ácido acético. Em uma titulação de ácido fraco e base forte, as substâncias reagem completamente, pois a constante de equilíbrio envolvida na reação é grande. Neste caso haverá a formação de um sistema tampão envolvendo um par ácido e base conjugado. Uma vez que o hidróxido de sódio (NaOH) é uma base forte e o ácido acético é um ácido fraco, o ponto de equivalência da reação possui ph>7. O ácido acético ou ácido etanóico é um composto orgânico pertencente à função dos ácidos carboxílicos. Este possui fórmula molecular CH3COOH, com grupo funcional carboxila (-COOH), por isso possui alta polaridade. Quando em soluções aquosas o ph do ácido acético é equivalente a: 1M - 2,4; 0,1M - 2,9; 0,01M - 3,4. Fonte: Brasil Escola. O ácido acético é o principal constituinte do vinagre, que é uma solução aquosa de 4 a 10% em massa de ácido. Ele foi obtido pela primeira vez por meio do etanol do vinho, que se oxida com o oxigênio presente no ar.[2] 2. OBJETIVOS ● Determinação do teor de ácido acético (vinagre); ● Planejamento do experimento. 3. MATERIAIS E REAGENTES ● 01 bureta de 25ml; ● 01 béquer de 100ml; ● 01 béquer de 25 ml; ● 01 proveta de 50ml; ● 01 pipeta volumétrica de 5ml; ● 01 bastão de vidro; ● 01 pêra; ● 01 vidro de relógio; ● 01 pinça; ● 02 pissetas; ● 03 erlenmeyers de 100 ml; ● Solução de NaOH 0,67 mol/L; ● Vinagre; ● Fenolftaleína. 4. METODOLOGIA ● Preparação da solução de NaOH: 1. Pesou-se aproximadamente 1,34 g de NaOH na balança analítica; 2. Em seguida dilui com a ajuda de um béquer de 100ml e bastão de vidro em água deionizada, até homogeneizar-se; 3. Colocou-se em uma proveta de 50ml e completou-se com água deionizada. ● Titulação: 1. Ambientou-se a bureta de 25ml com vinagre (titulante); 2. Em seguida depositou-se o vinagre na bureta; 3. Em 3 erlenmeyers mediu-se com uma pipeta volumétrica de 5ml, em cada um 10ml da solução de NaOH (titulado); 4. Gotejou-se 2 vezes fenolftaleína nos erlenmeyers; 5. E titulou-se então em triplicata. 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO Para a realização do experimento foi necessário fazer um planejamento. que consistiu nas seguintes etapas: ● Calcular a concentração original do Ácido acético com base nos seguintes dados: D=1g/ml, MM= 60g/mol e Dosagem esperada 4% MM. 4g ------------ x 60g ----------- 1 mol x = 0,067 mols 0,067 mols ----------- 100mL x ------------ 1000mL x = 0,67 mol/L ● Foi estipulado o volume de vinagre e de NaOH a ser gastos na titulação, cuidando para não gerar desperdício: Volume de ácido estipulado: 10 mL de CH 3COOH 0,67 mol/L Volume NaOH estipulado: 10 mL ● Calculou-se a quantidade de matéria e concentração do NaOH, levando em consideração a estequiometria da reação. A reação no experimento pode ser expressa na seguinte equação: NaOH + CH3COOH NaCH3COO + H2O→ Estequiométrica do ácido para base é de 1:1, sendo assim, a quantidade de matéria de NaOH deve ser igual a do ácido: C ácido = N ácido V ácido 0,67 mol/L= N ácido 0,01 L ( 10 mL) N ácido= 6,7 x 10-3 mols Levando em consideração o que foi exposto, calculamos a concentração de NaOH: C base= N base V base C base= 6,7 x 10 -3 mols 0,01L C base= 0,67 mol/L ● A titulação foi realizada em triplicata, sendo assim o volume total de base a ser gasta é 30 mL. Porém, devido a inexistência de uma vidraria dessa grandeza, preparou-se uma solução 0,67 mol/L em um balão volumétrico de 50 mL. Para o cálculo da massa a ser pesada levou- se em consideração MM NaOH = 40g/mol: C base = m base MM base x V base 0,67 mol/L = m base 40g/mol.0,05L m base = 1,34g de NaOH Na prática do dia 2 de maio foi realizado a determinação do teor de Ácido acético (CH3COOH) no vinagre. Ao realizar as titulações, obteve-se os seguintes resultados: Titulação Volume gasto de NaOH Volume gasto de vinagre 1 10 mL 8,0 mL 2 10 mL 7,8 mL 3 10 mL 7,8 mL A partir da tabela apresentada acima é possível calcular a concentração do Ácido acético e seu teor presente no vinagre. Primeiramente faz-se a média dos valores gastos de vinagre em cada titulação, listados na tabela: Média = 8,0+ 7,8+ 7,8 = 7,86 mL. 3 Sabe-se que, para ocorrer a neutralização a quantidade de matéria do ácido deve ser igual a da base, sendo assim, a partir da obtenção da média do volume de vinagre, utilizamos a equação: Cb Vb = Ca Va.· · Temos que foram utilizados 10 mL de base no erlenmeyer (Vb), a concentração da base igual a 0,67 mol/L (Cb) e a média do volume de vinagre calculado acima (Vb). Fazendo a substituição na fórmula obtemos o valor da concentração de ácido (Ca): 0,67 x 0,01 = Ca x (7,86 x 10-3)⇒ 0,0067 = Ca 0,00786 Ca = 0,85 mol/L Porém como observado na metodologia o vinagre utilizado foi retirado de uma embalagem de 750 mL, devido à isso é necessário calcular a quantidade de matéria presente: 0,85 mol ---------- 1000mL (1L) X -------- 750mL X = 0,64 mol em 750 mL de vinagre. Descoberto a quantidade de matéria de CH3COOH em 750mL de vinagre é possível calcular seu teor. Sendo a densidade do ácido acético 1,0492 g/mL e a massa molar 60,052 g/mol. Calculamos: 1 mol ---------- 60,05g 0,64 mols --------- X X = 38,43 g de ácido etanoico em 750 mL de vinagreSubstituindo na fórmula: D = m(g) V (mL) 1,05 g/mL = 38,43g V V = 36,6 mL de ácido Descoberto o volume de ácido etanoico em calculamos o seu teor em 750 ml de vinagre: 750 mL -------100% 36,6 mL ---------X 750X = 3660 X = 4,88% 5% de ácido acético≃ O resultado encontrado na prática não pode ser considerado totalmente confiável pois não realizou-se a padronização da solução de NaOH. Entretanto, a partir dos mesmos, percebe-se que o vinagre apresenta um pequeno desvio quando considerada informação no rótulo ( que é de 4%) mas segue o estabelecimento da legislação ( que é de 4 a 6 %) . 6. CONCLUSÃO Feito o planejamento experimental colocou-se em atuação os conhecimentos desenvolvidos durante as aulas e atingiu-se aproximadamente os resultados esperados em teoria, porém esses não são confiáveis pois não houve a padronização do NaOH. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que o vinagre comercial submetido à titulação contém uma concentração de Ácido Acético dentro das especificações de qualidade, pois o teor obtido está entre 4 a 6%, consolidou com o padrão estabelecido pela legislação brasileira que estabelece 4 % como teor mínimo de ácido acético em vinagre comercial. 7. REFERÊNCIAS [1]. Autor desconhecido. “Nomenclatura”. PDF. Disponível em: <http://www.cempeqc.iq.unesp.br/Jose_Eduardo/APRESENTA%C3%87%C3%95ES%20A NOS%20ANTERIORES%20V%201.5%2011_08_2010/P5_Acetato%20de%20isopentila/5- ACET.%20ISOPENT.%20BAC%202002%20TA%20TABELAS.pdf>. Acesso em 06/05/2019. [2] FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. “Ácido Acético’’; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/Acido-acetico.htm>. Acesso em 08/05/2019. [3] FIGUEREDO, Erica Airosa. “Ácido Acético’’; Infoescola. Disponível em <https://www.infoescola.com/quimica/acido-acetico/>. Acesso em 08/05/2019. [4] Autor desconhecido. “Ácido acético”. PDF. Disponível em: <https://www.oswaldocruz.br/download/fichas/%C3%81cido%20ac%C3%A9tico%20glacial 2003.pdf>. Acesso em 08/05/2019. [5] Autor desconhecido. “Volumetria de neutralização”. PDF. Disponível em: <http://www.ufjf.br/nupis/files/2011/04/aula-4-Volumetria-de-Neutraliza%C3%A7%C3%A3 o-alunos-2011.12.pdf>. Acesso em 09/05/2019. [6] TAHARA, Sayuri. “Planejamento de Experimentos (DOE)”. Portal de Conhecimentos. Disponível em: <http://www.portaldeconhecimentos.org.br/index.php/por/Conteudo/Planejamento-de-Experi mentos-DOE>. Acesso em 09/05/2019.
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