Determinação da concentração de ASS através de titulação potenciométrica

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Universidade Federal do Piauí
Centro de Ciências da Natureza
Departamento de Química
Disciplina: Química Instrumental I
Ministrante: Herbert de Sousa Barbosa
Determinação da concentração de ASS através de titulação potenciométrica
 									 Realizado em 22/05/2017
Ana Gabriela Sousa Alencar 2013920148
Teresina- PI
INTRODUÇÃO
	Neste experimento será analisada a concentração de ácido acetilsalicílico em uma amostra de comprimido infantil, o AAS. Este medicamento tem como principal componente o ácido acetilsalicílico. Esta é uma droga popular que devido a seus efeitos analgésicos e antipiréticos é muito procurado para o tratamento de dores, febre e resfriados 1. 
O uso excessivo do ácido acetilsalicílico pode ser prejudicial à saúde pois o salicilato é seu derivado e os níveis de concentração do salicilato no plasma determinam se há envenenamento ou não, os níveis terapêuticos normais variam de 30-100 mg, acima deste valor pode ser venoso 2. Todavia, já foram realizados estudos para solucionar problemas causados pelo ASS e foi comprovado que o uso do AAS com ácido ascórbico diminui seus efeitos prejudiciais 3. 
A análise é feita determinando-se o potencial hidrogeniônico de uma solução, que contém o AAS, ao decorrer de uma titulação potenciométrica. Como se trata de um ácido, a reação se neutraliza quando a quantidade de base adicionada se iguala com a quantidade ácido presente na solução e neste momento se tem o volume de equivalência. 
OBJETIVOS
Construir os gráficos da curva de calibração, primeira e segunda derivada da titulação do ácido acetilsalicílico com hidróxido de sódio;
Determinar os volumes de NaOH no ponto equivalência pelos gráficos e calcular a média das massas de AAS;
Calcular o teor de ácido acetilsalicílico em um comprimido. 
PARTE EXPERIMENTAL
	Primeiramente, o professor desenhou uma ilustração dos materiais necessários para se efetuar o experimento e mais adiante forneceu os dados estatísticos para a realização dos cálculos. Em seguida, explicou passo a passo todo o procedimento experimental. Escreveu os volumes interessantes de NaOH e seus respectivos pHs. Por fim, mostrou como os gráficos deveriam ser e onde identificar os pontos de equivalência em cada um. 
 
RESULTADOS E DISCUSSÕES
O método de titulação potenciométrica selecionado para a realização deste experimento é um método bem-sucedido para se quantificar grupos ácidos encontrados nos diferentes materiais que contém carbono 4. Este experimento é baseado na neutralização do ácido com uma base e à medida que a base é adicionada é feita a leitura do pH da solução. 
Com o auxílio do software Origin Pro 8 foram plotados os gráficos da variação do volume de NaOH, pelo pH da solução que contém dois comprimidos de AAS dissolvidos em 50 mL de água destilada. 
As Figuras 1 e 2 exibidas abaixo mostram as curvas de titulações da primeira e segunda titulação respetivamente. A curva representa como a atividade dos reagentes da solução alteram o pH. Este é medido pelo eletrodo indicador de vidro que fica imerso na solução que contém o ácido acetilsalicílico 5. Mais adiante, o volume de equivalência é estimado visualmente observando-se as curvas de titulações e confirmado significativamente pelo software Origin Pro 8. 
Veq. 4 = 11,995 mL
Veq. 1 = 12,004 mL
Figura 1 Curva para a titulação de ácido acetilsalicílico com hidróxido de sódio 0,0992 mol L-1 para a primeira titulação. 
Figura 2 Curva para a titulação de ácido acetilsalicílico com hidróxido de sódio 0,0992 mol L-1 para a segunda titulação.
As massas de comprimido para a primeira e segunda titulação foram de 330 e 326 mg respectivamente. Ambos os gráficos são parecidos, entretanto, os volumes equivalentes diferem levemente devido a essa diferença entre as massas. 
	Uma abordagem confirmativa desses volumes consiste na variação do pH por unidade de titulante, este é o conceito de derivada para a curva de titulação 5. A primeira derivada em função de um volume de NaOH gerou uma curva que tem um ponto de inflexão, o ponto máximo da curva 5, que é facilmente identificado nas Figuras 3 e 4. 
 Veq.5 = 11,999 mL
Veq. 2 = 11,995 mL
Figura 3 Curva da primeira derivada para a primeira titulação.
Figura 4 Curva da primeira derivada para a segunda titulação.
	A partir dos gráficos das Figuras 3 e 4 é possível confirmar que os volume de equivalência são de cerda de 11,99 mL. Como esta titulação é simétrica, pois o analito e o titulante reagem em de ordem 1:1, o ponto de inflexão coincide com o ponto de equivalência. O ponto de inflexão pode ser alterado pelo uso da segunda derivada, logo ele será o ponto que passa pelo zero, que é o ponto final da titulação 5. As Figuras 5 e 6 mostram a segunda derivada das titulações. 
Veq.3 = 12,172 mL
Veq.6 = 12,177 mL
Figura 5 Curva da segunda derivada para a primeira titulação.
Figura 6 Curva da segunda derivada para a segunda titulação.
	Os valores obtidos nos gráficos de segunda derivada são os valores mais verdadeiros referentes ao ponto de equivalência das titulações. Todos os volumes obtidos foram utilizados para calcular as concentrações de AAS a partir da Eq. 2 e essas concentrações foram aplicadas na Eq. 3 para se obter a massa de AAS correspondente. Todos os cálculos foram feitos observando-se a Eq. 1 que representa a estequiometria da reação. 
 ASS + NaOH ASS- + Na+ + H2O Eq. 1
 C ácido x V ácido = C base x V base Eq. 2
 mAAS = CAAS x VAAS x MMAAS Eq. 3
Na Tabela 1 estão expostos os valores dos volumes equivalentes para as duas titulações e para cada um desses volume, uma massa de AAS. A média das massas da primeira titulação, 215,28, foi utilizada juntamente com a média das massas da segunda titulação, 215,30, para calcular uma média geral que correspondeu a 215,29. O desvio padrão dessas médias corresponde a 0,014. 
 TABELA 1 
	Volumes de equivalência e suas respectivas massas de ácido acetilsalicílico
	
	Volume equivalente (mL)
	Massa de AAS (mg)
	1
	12,004
	214,34
	2
	11,995
	214,18
	3
	12,172
	217,34
	4
	11,995
	214,18
	5
	11,999
	214,25
	6
	12,177
	217,43
	Média da geral das massas
	215,29
A incerteza de s calculado a partir de poucos dados pode ser bastante grande, portanto há a necessidade de um maior intervalo de confiança para se utilizar o valor de s 5. Para tal finalidade, pode-se fazer o teste t, obtido a partir da Eq. 4. O valor encontrado foi de 767,72 que é um intervalo de confiança mais amplo e necessário. 
 Eq. 4
Como foram utilizados dois comprimidos no preparo da solução, a massa de ácido acetil salicílico para cada comprimido corresponde a 107,6 mg. E porcentagem de AAS em cada comprimido para as duas titulações foi de 32,61% e 33,01%. Estes valores foram calculados fazendo-se a razão entre a massa de ácido acetilsalicílico descoberta e a massa dos comprimidos utilizados no preparo das soluções. 
Estes comprimidos têm 36 mg de ácido acetilsalicílico e de acordo com DE MIRANDA (2012) os níveis normais de AAS no plasma vão de 30 a 100 mg, fato já mencionado anteriormente neste trabalho, então têm-se um limite de no máximo 3 comprimidos por dia dependendo da meia vida. 
Fernandes et. al (1998) realizou um experimento utilizando uma Análise por Injeção em Batelada (BIA) com eletrodo íon seletivo de membrana com o objetivo de provar a eficiência do seu método, mas também determinando quanto de ácido acetilsalicílico há em comprimidos infantis e adultos. Nos comprimidos infantis asquantidades encontradas variam de 79 a 85 mg, dependendo do método. 
Os valores encontrados por Fernandes et. al (1998) são praticamente o dobro dos encontrados neste estudo, provavelmente a concentração dos componentes nos comprimidos é variável dependendo do laboratório em que foi preparado. Com uma concentração tão alta o limite de comprimidos ingeridos por dia deve ser menor para que não haja envenenamento. 
CONCLUSÃO
	O método de titulação potenciométrica se mostrou eficiente na identificação do volume de equivalência da titulação e útil na determinação da massa de AAS nos comprimidos. A massa de ácido acetilsalicílico encontrada foi de 107,6 mg e sua porcentagem nas amostras foi de 32,61% e 33,01%. 
REFERÊNCIAS
[1] DE MIRANDA, Joyce AT et al. Determinação simultânea de ácido ascórbico e ácido acetilsalicílico usando análise por injeção em fluxo com detecção amperométrica pulsada. Química Nova, v. 35, n. 7, p. 1459-1463, 2012. Disponível em < http://submission.quimicanova.sbq.org.br/qn/qnol/2012/vol35n7/28-NT11922.pdf> Acessado em 4 de junho de 2017. 
[2] SHEHAB, Ola R.; MANSOUR, Ahmed M. Potentiometric Sensing of Aspirin Metabolite in Human Plasma and Pharmaceutical Preparations Using Co (III)‐complex Based Electrodes: Experimental and Quantum Chemical Calculations. Electroanalysis, 2016. Disponível em < http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/elan.201501059/abstract> Acessado em 4 de junho de 2017.
[3] POHLE, T. et al. Role of reactive oxygen metabolites in aspirin‐induced gastric damage in humans: gastroprotection by vitamin C. Alimentary pharmacology & therapeutics, v. 15, n. 5, p. 677-687, 2001. Disponível em < http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1046/j.1365-2036.2001.00975.x/abstract> Acessado em 4 de junho de 2017. 
[4] ALVES, Larissa A. et al. Characterization of acid functional groups of carbon dots by nonlinear regression data fitting of potentiometric titration curves. Applied Surface Science, v. 370, p. 486-495, 2016. Disponível em < http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169433216303063> Acessado em 4 de junho de 2017. 
 [5] SKOOG, D. A.; West, D. M.; Holler, F. J., Fundamentos de química analítica, 8ª ed., Thompson Learning Ltda, 2007.
[6] FERNANDES, Julio Cesar B. et al. Determination of acetylsalicylic acid in tablets with salicylate ion selective electrode in a batch injection analysis system. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 9, n. 3, p. 249-251, 1998. Disponível em: < http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0103-50531998000300008&script=sci_arttext&tlng=pt> Acessado em 5 de junho de 2017. 
ANEXO
TABELA 2
	Dados para a construção dos gráficos 
	Volume de NaOH (mL)
	1ᵃ titulação
pH
	2ᵃ titulação
pH
	0
	2,56
	2,53
	2
	3,24
	3,24
	4
	3,65
	3,62
	6
	4,01
	3,98
	7
	4,19
	4,16
	8
	4,38
	4,35
	9
	4,63
	4,61
	9,5
	4,79
	4,75
	10
	5,01
	4,99
	10,5
	5,35
	5,32
	11
	5,94
	5,91
	11,5
	6,81
	6,78
	12
	8,08
	8,05
	12,5
	10,55
	10,5
	13
	11,6
	11,57
	15
	12,47
	12,45
	17
	12,7
	12,68
	19
	12,82
	12,79
	20
	12,88
	12,85
APÊNDICE
CÁLCULOS
 ASS + NaOH ASS- + Na+ + H2O Eq. 1
 C ácido x V ácido = C base x V base Eq. 2
CAAS x (50 mL) = 0,0992 x (Y mL)
 mAAS = CAAS x VAAS x MMAAS Eq. 3
1ᵃ Titulação: massa dos dois comprimidos = 0,330g; Concentração da solução de NaOH = 0,0992 mol L-1. 
CAAS 1 = 
mAAS 1 = 0,023816 x 0,050 L x 180 = 0,2143 g
CAAS 2 = 
mAAS 2 = 0,023798 x 0,050 L x 180 = 0,2142 g
CAAS 3 = 
mAAS 3 = 0,024149 x 0,050 L x 180 = 0,2173 g
Média das massas: 
2ᵃ Titulação: massa dos dois comprimidos = 0,326 g; Concentração da solução de NaOH = 0,0992 mol L-1. 
CAAS 4 = 
mAAS 4 = 0,023798 x 0,050 L x 180 = 0,2142 g
CAAS 5 = 
mAAS 5 = 0,023806 x 0,050 L x 180 = 0,2143 g
CAAS 6 = 
mAAS 6 = 0,024159 x 0,050 L x 180 = 0,2174 g
Média das massas: = 0,2153 g = 215,30 mg
A média geral da amostra, , é: . Como essa massa é correspondente a dois comprimidos, a massa de ácido acetil salicílico em apenas um comprimido corresponde ao valor de 107,6 mg. 
Desvio padrão
0,014
 
Teste t 
 Eq. 4
t = ( 
Razão entre a massa do comprimido e a massa do medicamento
R1 = 
R2 =