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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS INSTITUTO DE QUÍMICA Laboratório de Química Geral VOLUMETRIA DE OXIRREDUÇÃO (TEOR DE PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO EM ÁGUA OXIGENADA) Alunos: Gabriel M. Mendes, Marlo Alves Rodrigues, Thiago de Sousa Ferreira, Robson Ribeiro Aguiar RESUMO – Para o procedimento foi necessário fazer uma mistura de água oxigenada, água destilada e ácido sulfúrico. E titular com permanganato de potássio até coloração pálido permanente. Após os procedimentos foram feitos cálculos para determinar o teor de peróxido de hidrogênio na água oxigenada, após os calculos foi determinado erro de 5,4% em relação ao teor de peróxido de origem comercial. PALAVRAS-CHAVE: volumetria, oxirredução, peróxido de hidrogênio Objetivos: - Determinar o teor de peróxido de hidrogênio na água oxigenada comercial. - Adquirir conhecimento através da execução do experimento em laboratório. Goiânia, 19 de Março de 2019 Nota: data de correção:....../........ 1 Introdução Os processos de oxidação e redução fazem parte de uma das principais classes de reações químicas sendo bastante comuns no nosso cotidiano, pois, assim como Joesten e Wood (1996) descreveram, nós vivemos em uma atmosfera oxidante. Ao ingerirmos um alimento, seus nutrientes sofrem diversas reações oxidativas pela ação do oxigênio. Além disso, as reações de oxidação-redução estão presentes em diversas situações fundamentais para o processo evolutivo da tecnologia e indispensáveis para a vida, como a produção de energia elétrica. Segundo Atkins e Jones (2006), as reações redox são extraordinariamente versáteis. Muitas reações comuns, como a combustão, a corrosão, a fotossíntese, o metabolismo dos alimentos e a extração de metais de minério, parecem completamente diferentes, mas ao examinarmos essas reações a nível molecular, sob a óptica de um químico, pode-se ver que elas são exemplos de um único tipo de processo. “Os métodos volumétricos de análise que utilizam reações do tipo oxidação-redução dependem dos potenciais das semi-reações envolvidas no processo. Os agentes oxidantes e redutores devem ser estáveis no solvente utilizado e a substância a ser determinada deve ser colocada sob um determinado estado de oxidação, definido e estável, antes da titulação ser iniciada. (BACCAN et al., 2001, p. 234).” De acordo com Ohlweiler (1974, p. 530), a permanganometria, que faz uso do permanganato de potássio como reagente volumétrico, é o mais importante dos métodos volumétricos de oxidação-redução, sendo o permanganato de potássio um poderoso agente oxidante. Nesta prática será realizada a preparação e padronização do permanganato de potássio e a determinação de peróxido de hidrogênio presente em uma solução. Na preparação de soluções de permanganato de potássio, é preciso remover o dióxido de manganês presente como impureza do reagente por meio de ebulição de uma solução recentemente preparada, a solução é deixada em repouso por dias para que se complete a oxidação dos contaminantes. (OHLWEILER, 1971, p. 536). Materiais e Métodos Permanganimetria Para a execução da permanganimetria, foram utilizados os seguintes materiais: Pipeta; Erlenmeyer (125mL); Bureta; Béquer; Proveta; Funil de vidro; Os procedimentos experimentais estão descritos a seguir: Permanganimetria Pipetou-se 1 mL de “água oxigenada 10 volumes” para um erlenmeyer de 125 mL; Adicionou-se aproximadamente 50 mL de água destilada e 10 mL de ácido sulfúrico 3 mol/L.; Titulou-se com solução padrão de permanganato de potássio 0,020 mol/L até coloração rosa pálido permanente. Resultados e Discussão Permanganometria é uma das técnicas usadas em análise quantitativa em química. É uma titulação redox e envolve o uso de permanganatos e é usada para estimar-se a quantidade de analito presente em uma amostra química desconhecida. No nosso experimento o nosso analito é a água oxigenada comercial. Figura 1 – Resultado da titulação (aparentemente satisfatória) Depois de feita a titulação chegamos ao resultado de 18,6 mL de permanganato para chegar à coloração rosa pálido (figura 1). Como a concetração de permanganato é 0,02 mol/L, fazendo uma regra de trez simples 0,02 mol → 1000 mL X mol → 18,6 mL X = 0,000372 Ou seja, a concentração de permanganato na nossa mistura é de 0,000372 mol. De acordo com essa equação quimica: 2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O Para cada 2 mols de permanganato tem-se 5 mols de água oxigenada, possibilitando mais uma regra de trez 2 mols de permanganato → 5 mols de água oxigenada 0,000372 → y y = 0,00093 mol de água oxigenada Certo, após essa regra de trez podemos fazer mais uma para descobrir a massa molar de peroxido que há em nossa solução MMperoxido = 34g/mol 34g → 1 mol z → 0,00093 z = 0,03162 Isto é, aproximadamente, 3,16 de peroxido na solução. Após esse cálculo vamos fazer mais um para descobrir quantos volumes tem na nossa solução 2 mol H2O2 → 22,04 L O2 0,00093 → w w = 0,010416 Ou seja, aproximadamente, 10 volumes, condizente com a embalagem. Após todos esses cálculos, vamo agora descobrir a porcentagem de erro = 0,054 Concluimos então que foi encontrado erro de 5,4% provocados por erro humano, ou na manipulação das soluções ou na titulação errada. Conclusão Após feito os experimentos e os cálculos necessários chegamos a uma porcentagem de 5,4% de erro em relação ao teor peroxido de fábrica, erro pode ser considerado se for 5% pra mais ou pra menos, não foi ao que chegamos. Portanto, não foram atingidos de forma satisfatoria os resultados, por erro humano na hora da titulação. REFERÊNCIAS BACCAN, Nivaldo et al. Química analítica quantitativa elementar. 3. ed. rev. São Paulo: Edgard Blücher, 2004. 308 p. KLEIN, Sabrina G.; BRAIBANTE, Mara E. F. Reações de oxi-redução e suas diferentes abordagens. São Paulo: QNESsc, 2017 OHLWEILER, Otto Alcides. Química analítica quantitativa. 2 ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1974. SOUZA, Bruna V. de. Volumetria de Oxi-Redução: Permanganometria. 2012. 6f. Relatório - Universidade do Oeste de Santa Catarina, SC, 2012. VOGEL, Arthur Israel. Análise química quantitativa. 6. ed. Rio de janeiro: LTC, 2011. 488p. Redox titrations: Permanganometry. In: University Chemistry, Vol. 1. C. Parameshwara Murthy. New Age International, 2008.