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UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI TEÓFILO OTONI – MINAS GERAIS BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA www.ufvjm.edu.br Adilson Pereira Andrade Júnior - 20141021024 Cintia Ferreira Santos – 20141021098 Sabrina Pereira Santos - 20141021072 AULA PRÁTICA DE QUÍMICA TECNOLÓGIA I PREPARO E PADRONIZAÇÃO DE SOLUÇÃO A 0,1mol/L DE NaOH E DETERMINAÇÃO DO TEOR DE ÁCIDO ACÉTICO – CH3COOH – NO VINAGRE COMERCIAL UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI TEÓFILO OTONI – MINAS GERAIS BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA www.ufvjm.edu.br 2 AULA PRÁTICA DE QUÍMICA TECNOLÓGIA I PREPARO E PADRONIZAÇÃO DE SOLUÇÃO A 0,1mol/L DE NaOH E DETERMINAÇÃO DO TEOR DE ÁCIDO ACÉTICO – CH3COOH – NO VINAGRE COMERCIAL Relatório Experimental da disciplina CTT130C - Química Tecnológica I, no curso de Ciência e Tecnologia, da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM). Orientado pelo Prof. Dr. André Santiago Afonso. Teófilo Otoni – MG 2018 3 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 04 2.OBJETIVO...................................................................................................................05 3.MATERIAS E MÉTODOS ......................................................................................... 05 4.PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ......................................................................06 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO.................................................................................07 6. CONCLUSÃO ............................................................................................................ 09 7. REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 11 4 1 INTRODUÇÃO Os métodos titulométricos incluem procedimentos quantitativos, baseados na medida da quantidade de um reagente de concentração conhecida, que é consumido por um determinado analito. Estes métodos são largamente utilizados em determinações de rotina uma vez que são rápidos e exatos. Uma quantificação através da titulometria pode ser descrita como a determinação do volume de uma solução, de concentração exatamente conhecida, que reage quantitativamente com um volume conhecido de solução que contém a substância a ser determinada (o analito). A solução de concentração conhecida chama-se solução padrão (ou titulante padrão) e a massa do analito é calculada a partir do volume gasto desta solução padrão, da equação química e das massas moleculares dos compostos que reagem. Em um recipiente já contendo a substância a ser analisada, a solução padrão é adicionada com o auxílio de uma bureta. Esta adição da solução padrão é realizada até que se complete a reação, essa reação é denominada de titulação. O volume exato em que a reação se completa é conhecido como ponto de equivalência ou ponto final teórico ou estequiométrico. O ponto final, na volumetria de neutralização é identificado com o auxílio de indicadores de pH. Esses indicadores são substâncias orgânicas fracamente ácidas ou básicas, que mudam gradualmente de coloração dentro de uma faixa de pH relativamente estreita, chamada zona de transição. No experimento que realizamos foi utilizada a “titulação ácido-base”. Através dela é possível determinar a quantidade de uma substância ácida ou básica presente em uma amostra. O objetivo da titulação de uma solução ácida com uma solução básica é a determinação da quantidade exata de base que é quimicamente equivalente à quantidade de ácido presente. O ponto em que isso ocorre é o ponto de equivalência. A solução resultante contém o sal correspondente. (VOGEL, Arthur I.,1992). 5 2 OBJETIVO As práticas têm por objetivo a preparação de solução de NaOH, padronização, titulação de soluções e determinação do teor de ácido acético no vinagre. 3 MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 MATERIAIS UTILIZADOS Prática 01: Provetas Buretas Balão volumétrico Béquer Pipetas Balança analítica Erlenmeyer Pisseta Bastão de vidro Biftalato de potássio NaOH (sólido) Fenolftaleína. Prática 02: Balão volumétrico de 100 Ml Buretas Pipetas Erlenmeyer Vinagre comercial Solução padronizada de NaOH Indicador (ácido-base fenolftaleína) 6 4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Para realizar o experimento foram utilizados os seguintes materiais: espátulas, balões volumétricos, bureta, pipeta, béquer, erlenmeyer, balança analítica e pisseta. Também foram utilizados os reagentes hidróxido de sódio (NaOH), biftalato de potássio(C8H5KO4), vinagre comercial que contém ácido acético (CH3COOH) e fenolftaleína(C20H14O4). Nessa atividade prática as soluções estavam prontas, e a atividade foi realizada em duas etapas. Na primeira foi deveria ser realizada a padronização da solução de hidróxido de sódio, para determinar sua concentração real dessa solução. Na segunda parte deveria ser realizada a titulação para através da concentração conhecida de hidróxido de sódio determinar a concentração de ácido acético no vinagre. Como a solução de hidróxido de sódio já estava preparada, foi preciso apenas adicionar 50ml dessa solução em uma bureta graduada. Depois foi preciso calcular a massa de biftalato de potássio necessária para neutralizar 15ml de NaOH. Depois de medida essa massa, ela foi colocada em um erlenmeyer e adicionado um volume de aproximadamente 50ml de água destilada. Também foram adicionadas 4 gotas do indicador fenolftaleína. Então foi iniciado o processo de titulação, onde foi aberto o registro da bureta e adicionado gradualmente a solução de hidróxido de sódio no erlenmeyer onde estava contido o biftalato de potássio. Durante esse processo o erlenmeyer deveria ser movimentado de maneira a manter a solução homogênea. Esse processo foi interrompido no momento que a solução no erlenmeyer começou a apresentar coloração rosada constante. Após isso foi iniciada a segunda etapa da atividade, o volume da bureta foi completamente preenchido com hidróxido de sódio. Então foram adicionados 10ml de vinagre em um balão volumétrico de 100ml que teve seu conteúdo preenchido com água destilada. Após isso foram retirados 25ml dessa solução e colocados em um erlenmeyer. 7 A esses 25ml foram adicionados mais aproximadamente 50ml de água e 4 gotas do indicador fenolftaleína. Por fim, foi feita a titulação dessa solução adicionando gradualmente a solução de hidróxido de sódio, até que ocorreu a mudança de cor da solução contida no erlenmeyer. 5 RESULTADOS E DISCUSÕES PRÁTICA 01 5.1 PREPARAÇÃO DE SOLUÇÃO DE NaOH 0,1M O hidróxido de sódio não é um padrão primário e por isso, fez-se necessário preparar uma solução de concentração próxima à desejada, e em seguida determinar a verdadeira concentração da solução por meio de uma titulação com o reagente padrão primário biftalato de potássio. Essa solução já nos foi dada pronta pelo professor. 5.2 CONCENTRAÇÃO DE BIFTALATO DE POTÁSSIO Em seguida, calculou-se a massa de biftalato necessária para reagir com 15 mL da solução preparada de NaOH. 0,1 mol NaOH ---------- 1000 mL X ---------------------------15 mL X = 1,5 x 10-3 mol de NaOH A mesma quantidade de massa de biftalato será necessária para a reação: 1 mol biftalato --------------------- 204,36 g 1,5 x 10-3 mol --------------------- X X = 0,30633 g Assim, pesou-se a massa desejada de biftalato de potássio, a mesma foi transferida para um erlenmeyer de 125 mL. Completou-se com 50 mL de água destilada, 3-4 gotas de indicador e procedeu-se à titulação. Quando a coloração rosa do indicador perdurou por 30 segundos, ocorreu o ponto final da reação. O ideal seria que repetisse o experimento 3 vezes, mas devido à escassez de tempo isso não foi possível, assim anotamos os valores achados pelos demais discentes que também estavam fazendo o procedimento e foi calculada a média, segue abaixo os resultados obtidos. 8 Grupo Massa do Biftalato Volume de NaOH 1 0,305 14,6 ml 2 0,3061g 14,4 ml 3 0,3103 g 14,7 ml 4 0,307 g 14,5 ml 5 0,306 g 14,8 ml 6 0,3063 g 14,5 ml 7 0,306 g 14,5 ml 8 0,302 g 14,3 ml Média 0,30608 g 14,537 ml 5.3 PADRONIZAÇÃO DA SOLUÇÃO DE NaOH De posse do volume médio de solução gasto na titulação e da massa média de biftalato que foi usada, calculou-se a concentração de NaOH da seguinte maneira: C = (massa(média) Biftalado ) / MM Biftalato x V(L) C = 0,30633 g / (204,22 g/mol x 0,014537 L) C = 0,1031 mol/L O volume de NaOH consumido, 14,537 mL, está um pouco abaixo do valor teórico esperado da reação, de 15 mL. Com estes valores (teórico e real), pode-se calcular o fator de correção: Fc = (Volume teórico) / (Volume real) Fc = (15 mL / 14,537mL) Fc =1,038 PRÁTICA 02 Através da titulação da solução de vinagre, com o objetivo de determinar a concentração do ácido acético, foram observados os seguintes valores gastos de NaOH 0,1 mol/L nas 8 titulações: Grupo Volume de NaOH 1 18,7 2 18,2 3 18,5 4 19,0 5 17,5 6 18,5 7 15,8 8 17,3 Média 17,9375 9 Para encontrar a concentração de ácido acético, fez-se uma média entre os volumes de NaOH obtidos nos diferentes experimentos: Média= 17,9375 Espera-se que a solução esteja em equilíbrio após a mudança de cor, causada devido a presença do indicador de fenolftaleína. Tendo em vista este conceito, pode-se usar a seguinte fórmula para encontrar a concentração de ácido acético: C NaOH x VNaOH médio = CCH3COOH x VCH3COOH (0,10318 mol/L) x (0,017937 L) = CCH3COOHx (0,025 L) CCH3COOH= 0,074 mol/L Após encontramos a concentração de ácido acético é possível se obter o teor do mesmo pela seguinte fórmula: massa= CCH3COOH x M.MCH3COOH x VCH3COOH massa = 0,074 x 60 x 0,025 massa = 0,111 teor = 0,111 % m/v 6 CONCLUSÃO O objetivo da prática descrita acima consistia em preparar uma solução de NaOH 0,1M e em seguida padronizá-la por meio de titulação. A molaridade real da solução preparada foi calculada em 0,10318 mol/L, um valor acima do esperado. Alguns fatores a serem levados em consideração para a análise do erro na concentração real da solução advêm de eventuais descuidos na pesagem e diluição da solução, bem como na ambientação da bureta utilizada. Entretanto, é importante ressaltar o hidróxido de sódio em estado sólido é uma substância altamente higroscópica, ou seja, ele absorve a água presente no ar, por si só este fato já poderia alterar o valor real da massa pesada para o preparo da solução a ser padronizada. Acredita-se que a presença de água na massa inicial de hidróxido de sódio sólido seja a principal causadora da discrepância nos resultados. Nesta prática, puderam-se observar alguns fatores causadores de erros em uma análise química. Além disso, os conceitos de padrão primário e padronização de soluções 10 ficaram evidentes, uma vez que sua aplicabilidade foi bem definida. Na segunda titulação, o objetivo é saber o teor de ácido acético em 25 ml de solução, após os cálculos obtivemos o teor de ácido acético que é 0,111 %. A partir do valor da concentração do ácido acético, poderíamos calcular a massa do ácido acético para calcular sua massa total em 900 ml da garrafa de vinagre. Assim saberíamos sua proporção em relação aos 900 ml que normalmente fica entre 4% a 8% na maioria dos vinagres comercializados. De modo geral, pode-se afirmar que as práticas foram bastante proveitosas, relacionando conceitos aprendidos em sala de aula com o que estava sendo realizado. 11 7 REFÊRENCIAS BIBLIOGRAFICAS BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: a ciência central. 9 ed. Prentice-Hall, 2005. CHANG, Raymond. Química Geral: Conceitos Essenciais.4 ed . Porto Alegre, RS: AMGH, 2009. 734 p. KOTZ, John C; TREICHEL, Paul M; WEAVER, David A. Química Geral e Reações Quimicas.9 ed. 2008. 153 p. ATKINS, Peter W. ; Jones, Loretta. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. 5. ed. Porto Alegre, RS: Bookman, 2009. 1048 p. CHAG, Raymond; GOLDSBY, Kenneth A. Química. 11. ed. Porto Alegre, RS: AMCH, 2013.1165 p. VOGEL, A. I. Análise Química Quantitativa. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1992. 712 p
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