Relatório Determinação do Teor de Peróxido de Hidrogênio

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DETERMINAÇÃO DO TEOR DE PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO EM 
UMA AMOSTRA DE ÁGUA OXIGENADA COMERCIAL 
 
 RESUMO 
A água oxigenada, como é conhecido o peróxido de hidrogênio 
(H2O2), é encontrada em soluções aquosas, as quais são classificadas de 
acordo com sua concentração ou pela porcentagem em massa. 
Comercialmente, é disponibilizada como solução aquosa de diversos 
volumes, e quanto maior for o volume indicado, mais concentrada é a solução, 
e como o peróxido é pouco estável, algumas substâncias orgânicas são 
adicionadas a essas soluções, tornando-as mais estáveis. Sua concentração 
é determinada em relação ao volume de O2(g) liberado por unidade de volume 
da solução, por exemplo, uma solução de 10 volumes corresponde a 10 vezes 
seu volume de O2, medido a 101,325 kPa e 0°C, com 3% (𝑚/𝑚) H2O2. Para 
o procedimento foram pipetados 10 mL de água oxigenada 10 volumes, e 
diluída em água destilada, para que deste fossem retirados 10 mL para uma 
nova diluição com água destilada em meio ácido para a titulação. Essa 
classificação é importante para que seja destinada ao uso mais adequado, por 
exemplo, a água oxigenada de 10 volumes pode ser usada em ferimentos 
como antisséptico, enquanto a de 100 volumes será usada em indústrias e 
laboratórios. Para determinar o teor de peróxido de hidrogênio, é muito 
utilizado a permanganometria, método que utiliza soluções de permanganato 
para quantificar substâncias em titulações de oxi-redução em meio ácido, 
foram usados 50 mL de ácido sulfúrico 2,5 mol L-1, reduzindo os íons MnO4- a 
Mn2+, o H2O2 é o agente redutor. Nesse tipo de titulação é desnecessário o 
uso de indicadores devido a coloração violeta proveniente do titulante em 
excesso, no caso o permanganato de potássio 0,02 mol L-1. Deve-se lembrar 
que os agentes redutores e oxidantes devem ser estáveis no solvente 
utilizado, como a água. Após a realização da titulação, obteve-se que a água 
oxigenada possuía 2,69% (𝑚/𝑚) de H2O2 em sua composição, demonstrando 
uma boa precisão para o experimento. 
 
 
1. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Uma reação de oxidação-redução se dá pela transferência de elétrons 
entre os reagentes. Dentre os quais, podem ser classificados como agente 
oxidante, espécie que possui grande afinidade por elétrons, e agente redutor, 
espécie que doa facilmente um elétron para a outra (SKOOG et al., 2015). 
Nessa prática a quantidade de peróxido de hidrogênio foi determinada 
com base na reação de óxido-redução, através de uma titulação com solução 
padrão de permanganato de potássio 0,02 𝑚𝑜𝑙 𝐿−1. Inicialmente, pipetou-se 
10,00 (±0,01)𝑚𝐿 de água oxigenada 10 volumes, em seguida, este volume foi 
transferido para um balão volumétrico de 100 𝑚𝐿 e completou-se o volume 
restante com água destilada. A partir dessa solução, retirou-se uma alíquota 
de 10,00 (±0,01)𝑚𝐿 da amostra e transferiu-a para um Erlenmeyer de 250 𝑚𝐿, 
adicionando ao mesmo 50,00 (±0,01)𝑚𝐿 de água destilada e 
50,00 (±0,01)𝑚𝐿 de ácido sulfúrico 2,5 𝑚𝑜𝑙 𝐿−1. A titulação foi realizada em 
triplicatas dessas amostras diluídas. 
A solução de íon permanganato é caracterizada como um oxidante 
forte, em contrapartida o peróxido de hidrogênio se comporta na reação como 
um agente redutor, sendo assim, oxidado pelo primeiro. As semi-reações de 
redução são: 
 
𝑀𝑛𝑂4
− + 8𝐻+ + 5𝑒− ⇌ 𝑀𝑛2+ + 4𝐻2𝑂 𝐸
0 = 1,51𝑉 (1) 
𝑂2 + 2𝐻
+ + 2𝑒− ⇌ 𝐻2𝑂2 𝐸
0 = 0,695𝑉 (2) 
 
Invertendo-se a equação (2), multiplicando-a por 5 e a equação (1) 
por 2, tem-se a equação global ao somá-las: 
 
𝐻2𝑂2 ⇌ 𝑂2 + 2𝐻
+ + 2𝑒− 𝐸0 = 0,695𝑉 (2) 
+
5𝐻2𝑂2⇌ 5𝑂2+10𝐻
++10𝑒− 𝐸0=0,695𝑉
2𝑀𝑛𝑂4
−+16𝐻++10𝑒−⇌ 2𝑀𝑛2++8𝐻2𝑂 𝐸
0=1,51𝑉
2𝑀𝑛𝑂4
− + 6𝐻+ + 5𝐻2𝑂2 ⇌ 2𝑀𝑛2+ + 8𝐻2𝑂 + 5𝑂2 𝐸0 = 2,205𝑉
 
5𝐻2𝑂2 + 2𝑀𝑛𝑂4
− + 6𝐻+ ⇌ 5𝑂2 + 2𝑀𝑛
2+ + 8𝐻2𝑂 𝐸
0 = 2,205𝑉 (3) 
O ácido sulfúrico foi adicionado para acidificar o meio garantindo que 
o mesmo seja fortemente ácido para que o permanganato produza 𝑀𝑛2+, visto 
que nestas condições sua produção é favorecida (SKOOG et al., 2015). 
Em meio ácido, a solução de permanganato envolve uma reação de 
óxido-redução, na qual os íons 𝑀𝑛𝑂4
− são reduzidos a 𝑀𝑛2+, já que o primeiro 
íon é um oxidante forte. Em titulações permanganométricas, não é necessário 
a utilização de um indicador, pois a solução já confere uma coloração violeta 
clara (quase rósea), funcionando como um auto-indicador, somente com um 
pequeno excesso de titulante, indicando o ponto final da titulação (BACCAN 
et al., 2001). 
A partir dos volumes consumidos de solução titulante, fez-se os 
cálculos relacionados ao ponto de equivalência na titulação para encontrar a 
concentração de peróxido de hidrogênio conforme a equação 4: 
 
5 × 𝑛𝑀𝑛𝑂4− = 2 × 𝑛𝐻2𝑂2 (4) 
5 × 𝑀𝐾𝑀𝑛𝑂4 × 𝑉𝐾𝑀𝑛𝑂4 = 2 × 𝑀𝐻2𝑂2 × 𝑉𝐻2𝑂2 
5 × 0,02𝑚𝑜𝑙 𝐿−1 × 16,50 𝑚𝐿 = 2 × 𝑀𝐻2𝑂2 × 10,00 𝑚𝐿 
𝑀𝐻2𝑂2 = 0,0825 𝑚𝑜𝑙 𝐿
−1 
 
Cada concentração encontrada foi multiplica por 10, devido à diluição 
inicial: 
𝑀𝐻2𝑂2 = 0,825 𝑚𝑜𝑙 𝐿
−1 
 
O mesmo raciocínio foi repetido para as demais amostras e os valores 
obtidos estão expressos na Tabela 1. 
 
Tabela 1 – Volume de 𝑲𝑴𝒏𝑶𝟒 necessário para a titulação 
de cada amostra e as concentrações de 𝑯𝟐𝑶𝟐 . 
Replicata Volume 𝑲𝑴𝒏𝑶𝟒 (𝒎𝑳) [𝑯𝟐𝑶𝟐] (𝒎𝒐𝒍 𝑳
−𝟏) 
 1 16,50 0,825 
 2 15,70 0,758 
 3 15,80 0,790 
 
Diante dos resultados encontrados, fez-se a média das concentrações 
com base na equação 5. 
�̅� =
∑ 𝑥𝑖𝑖
𝑛
 (5) 
�̅� =
0,825 + 0,758 + 0,790
3
= 0,791 𝑚𝑜𝑙 𝐿−1 
 
Além disso, efetuou-se o cálculo do desvio, conforme a equação 6: 
 
𝑆 = √
∑ (𝑛𝑖=1 𝑀−𝑀)
2
𝑛−1
 (6) 
𝑆 = √
(0,825 − 0,791)2 + (0,758 − 0,791)2 + (0,790 − 0,791)2
2
; 
𝑆 = 0,0335 𝑚𝑜𝑙 𝐿−1 
 
 Observou-se que o desvio padrão calculado foi relativamente alto 
se comparado com a ordem de grandeza dos valores de concentração obtidos 
pelas amostras. Esse tipo de variação no experimento titulométrico relaciona-
se com erros pessoais (determinados) de identificação de mudança de cor de 
indicadores. Portanto, verificou-se que o experimento não possuiu uma boa 
precisão, a qual indica o grau de concordância dos valores experimentais 
dentro de uma série de medidas, já que houve uma certa dispersão dos 
valores individuais (OHLWEILER, 1976). 
 Considerando que a massa molar do peróxido de hidrogênio é de 
34,02 𝑔 𝑚𝑜𝑙−1, foi calculado a concentração em 𝑔 𝐿−1 pela equação 7. 
 
𝐶𝐻2𝑂2 = 𝑀𝐻2𝑂2 × 𝑀𝑀𝐻2𝑂2 (7) 
𝐶𝐻2𝑂2 = 0,791 𝑚𝑜𝑙 𝐿
−1 × 34,02 𝑔 𝑚𝑜𝑙−1 = 26,9 𝑔 𝐿−1 
 
Quando a água é o solvente da solução, a concentração % (𝑚/𝑚) 
equivale a concentração % (𝑚/𝑣), já que a massa da solução será igual ao 
seu volume, considerando a densidade da água 1 𝑘𝑔 𝐿−1 (GIMENEZ, 2012). 
Assim, tem-se que a massa da solução é de 100 𝑔, já que o seu volume é de 
100 𝑚𝐿. A massa do soluto para essa solução é obtida pela concentração 
𝑔 𝐿−1, ou seja, a massa do soluto para a solução de 100 𝑚𝐿 é de 2,69 𝑔, já 
que para 1000 𝑚𝐿 tem-se 26,9 𝑔 (valor advindo da concentração de 
26,9 𝑔 𝐿−1). Portanto, obtêm-se a concentração % (𝑚/𝑚) pela equação 8. 
 
% (𝑚/𝑚) = 
𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜
 × 100% (8) 
% (𝑚/𝑚) = 
2,69 𝑔
100 𝑔
 × 100% = 2,69% (𝑚/𝑚) 
 
Essa porcentagem de concentração massa por massa foi 
relativamente próxima do valor esperado de água oxigenada comercial 
disponível para uma solução de 10 volumes que é aproximadamente 
3% (𝑚/𝑚), segundo o rótulo do produto. Isso demonstra que apesar das 
variações experimentais da medida de volume utilizada de solução padrão, o 
experimento foi quantitativamente significante na análise da titulação 
permanganométrica. 
 
2. CONCLUSÃO 
No experimento realizado, foi utilizado a técnica de 
permanganometria para determinaro teor de peróxido de hidrogênio presente 
em água oxigenada comercial 10 volumes. O valor presente no rótulo da água 
oxigenada comercial é de aproximadamente 3% (𝑚/𝑚) de H2O2. Após o 
experimento, foi constatado que há a presença de 2,69% (𝑚/𝑚) de H2O2 na 
água oxigenada comercial testada. Comparando o resultado obtido com o 
valor comercial, foi possível concluir que o resultado foi eficiente 
quantitativamente, já que houve uma boa aproximação do valor da 
porcentagem da concentração química experimental com o valor teórico, 
apesar dos valores de concentração das replicatas obterem um desvio 
considerável. Vale ressaltar que pode ter ocorrido erros durante a titulação na 
observação do menisco e na observação da mudança de coloração do ponto 
final da titulação, o que demonstrou uma variação nos resultados. 
 
 
 3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
BACCAN, N.; ANDRADE, J.C.; GODINHO, O.E.S.; BARONE, J.S. 
Química Analítica Quantitativa Elementar. 3ª edição, São Paulo: Edgard 
Blucher, 2001. 308p. 
GIMENEZ, M. Porcentagem (%). Disponível em: < 
http://w2.fop.unicamp.br/calculos/Porcentagem.html>. Acesso em: 17 maio 
2016. 
OHLWEILER, O.A. Química Analítica Quantitativa. 2ª edição, v. 1. 
Rio de Janeiro: LTC, 1976. 365p. 
SKOOG, D.A.; WEST, D.M.; HOLLER, F.J.; CROUCH, S.R. 
Fundamentos de Química Analítica. 9ª edição, São Paulo: Cengage 
Learning, 2015. 999p.