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INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO ENGENHARIA METALÚRGICA ALEXANDRA MOSCON BRUNO LINS IGOR SANTINI JEAN JORGE DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE NEUTRALIZAÇÃO DE UM ANTIÁCIDO VITÓRIA 2019 2 ALEXANDRA MOSCON BRUNO LINS IGOR SANTINI JEAN JORGE DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE NEUTRALIZAÇÃO DE UM ANTIÁCIDO Relatório apresentado à disciplina de Química Geral e Experimental II do Curso de Graduação em Engenharia Metalúrgica do Instituto Federal do Espírito Santo - IFES, como requisito para avaliação. VITÓRIA 2019 3 SUMÁRIO 1 - INTRODUÇÃO...................................................................................................... 4 2 - OBJETIVO............................................................................................................ 6 3 - MATERIAIS E REAGENTES................................................................................ 6 4- METODOLOGIA.................................................................................................... 6 5– ANÁLISES DOS RESULTADOS.......................................................................... 6 6- CONCLUSÃO....................................................................................................... 8 7- REFERÊNCIAS..................................................................................................... 9 4 1 – INTRODUÇÃO As reações de neutralização ocorrem quando misturamos um ácido e uma base, de modo que o pH do meio é neutralizado e se produz água e um sal. O ácido libera no meio cátions H+ que se unem aos ânions OH- liberados pela base e, com isso, formam-se as moléculas de água. O sal é formado pela união do ânion do ácido com o cátion da base. Um exemplo que está presente no cotidiano é quando a pessoa está com azia e toma um antiácido. O principal componente do suco gástrico é o ácido clorídrico (HCl), alguns fatores como alimentação, tensão nervosa e doenças podem aumentar a quantidade de HCl no nosso estômago, dando aquela sensação de queimação. Para neutralizar esse meio ácido, antiácidos estomacais, como o leite de magnésia (Mg(OH)2). O princípio do funcionamento dos antiácidos estomacais consiste na liberação de íons (OH)– para que haja reação com o excesso de H+ no corpo do estômago, podendo ser tomados sob orientação médica. Desse modo, o excesso de acidez do estômago será neutralizado. O HCl por se encontrar em meio aquoso, esse componente é dissociado liberando íons H+, de acordo com a seguinte reação em equilíbrio: HCl(aq) ⇌ H + (aq) + Cl – (aq) (1) A digestão consiste em um encadeamento de importantes processos para manutenção do ser humano. Um dos processos consiste na preparação dos nutrientes para serem absorvidos posteriormente. Tal preparo inicia-se na boca, com a maceração dos alimentos e adição de sulcos salivares. Após a deglutição, o preparação dos nutrientes continua no estômago, ocorrendo aqui diversas reações provocadas pelo suco gástrico. O suco gástrico é composto por diversas substâncias, mas principalmente por água, enzimas digestivas e ácido clorídrico. Seu pH habitual está entre 1,5 e 2, sendo que valores menores que 7 indicam um ambiente ácido. Valores acima de 7, básico. Essa é uma reação de neutralização total, que pode ser expressa pela seguinte equação química: 5 2 HNO3 + Mg(OH)2 → 2 H2O + Mg(NO3)2 ÁCIDO BASE ÁGUA SAL NEUTRO Uma reação de neutralização total ocorre quando a quantidade de íons H+ liberados pelo ácido é igual à quantidade de íons OH- liberados pela base.No caso do exemplo acima, foram liberados dois H+ e dois OH-. No entanto, podem ocorrer reações de neutralização parciais, ou seja, em que a quantidade de íons H+ e OH- liberados pelo ácido e pela base, respectivamente, é diferente. A neutralização parcial pode se dar de duas formas: 1. Com formação de um sal com caráter ácido: Enquanto cada fórmula do ácido fosfórico libera três H+, cada molécula da base hidróxido de sódio libera apenas um OH-. Desse modo, nem todos os hidrogênios ionizáveis do ácido são neutralizados pelas hidroxilas da base. O resultado é a formação de um sal ácido, também chamado de hidrogenossal: H3PO4 + NaOH → H2O + NaH2PO4 ÁCIDO BASE ÁGUA SAL ÁCIDO 2. Com formação de um sal com caráter básico: Aqui ocorre o contrário do caso anterior, pois a base libera mais hidroxilas do que o ácido libera hidrogênios ionizáveis. Desse modo, o sal produzido será um sal básico ou hidroxissal. Exemplo: O ácido clorídrico libera apenas um cátion H+, já o hidróxido de magnésio libera dois OH-. Desse modo, ficará uma hidroxila ainda sem ser neutralizada: HCl + Mg(OH)2 → H2O + Mg(OH)Cl ÁCIDO BASE ÁGUA SAL BÁSICO 6 2 – OBJETIVO Aplicar a volumetria de neutralização para determinar a capacidade que um comprimido de antiácido tem de neutralizar H+. 3 – MATERIAIS E REAGENTES Béquer de 200 mL Uma bureta de 50 mL Erlenmeyer de 250 mL Comprimido de magnésia bisurada Solução aquosa de HCl 0,5mol/L Solução aquosa de NaOH 0,25 mol/L Pisseta e fenolftaleína 4 – METODOLOGIA 1. Pesar um comprimido de magnésia bisurada em uma balança analítica e transferir o mesmo para um erlenmeyer de 250 mL. 2. Utilizando uma bureta, adicionar 50,00 mL de solução padrão de HCl 0,5 mol/L ao erlenmeyer contendo o comprimido. 3. Deixar em repouso por cerca de 30 minutos, agitando de vez em quando. 4. Adicionar 4 a 5 gotas de fenolftaleína. Se a solução ficar rosa, adicionar mais solução padrão de HCl 0,5 mol/L de 10 em 10 mL até se obter uma solução incolor. 5. Titular a mistura resultante com solução padrão de NaOH 0,25 mol/L. 5 – ANÁLISES DOS RESULTADOS Peso do comprimido: 1,221g Volume de NaOH usado para titular: 0,015L 7 Quantidade de HCl usado na prática: 30,2 mL Lembrando que a reação é de estequiometria um pra um e o ácido clorídrico (HCl) utilizado é de 0,5 mol/L e o cloreto de sódio (NaCl) 0,25 mol/L Utilizando o cálculo para descobrir o quanto de ácido foi neutralizado com o NaCL M¹ x V¹ = M² x V² 0,5 x V¹ = 0,25 x 0,015 V¹ = 7,5 mL Onde: M¹ é a molaridade do HCl V¹ o volume de HCl M² molaridade do NaOH V² volume de NaOH Sabendo que a estequiometria desses dois compostos é de 1:1, ao utilizar 30,2 mL de HCl com uma molaridade de 0,5 mol/L, o esperado era que utilizar 60 mL de NaOH de 0,25 mol/L, no entanto para neutralizar foi gasto apenas 15 mL, o suficiente para neutralizar apenas 7,5 mL de ácido, como mostrado no cálculo acima. Assim, podemos concluir que, o comprimido antiácido neutralizou 22,7 mL de HCl 0,5 mol/L. Se 1,221 gramas do comprimido neutraliza 22,7 mL de ácido clorídrico, então cada grama desse comprimido é capaz de neutralizar 18,60 mL do ácido, como mostra o cálculo que segue: 1,221- 22,7 1- x X = 22,7/1,221 8 X = 18,60 Se pensarmos que o ácido estomacal que temos em nosso corpo tem uma molaridade de 1,5 mol/L, podemos concluir que, após esse experimento, esse comprimido antiácido é capaz de neutralizar completamente 7,57 mL do ácido estomacal. O comprimido usado, continha três tipos diferentes de antiácido, carbonato de magnésio (MgCO3), carbonato de sódio (Na2CO3), carbonato de cálcio (CaCO3) e carbonato básico de bismuto (Bi2O2(CO3)) que respectivamente estão escrito suas equações balanceadas abaixo: MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + CO2 + H2O Na2CO3 + HCl → 2NaCl + CO2 + H2O CaCO3 + HCl → CaCl2 + CO2 + H2OBi2O2(CO3) + HCl → Bi2O2Cl2 + CO2 + H2O 6 - CONCLUSÃO A partir da prática, podemos concluir sobre a efetividade real do antiácido, que se mostrou muito eficiente para a neutralização de H+. Concluímos também que, o que está escrito na embalagem não é verdade, pois lá diz que o alívio é imediato e com a prática observamos que apesar de ser eficiente para diminuir a acidez, a reação é lenta, demorando cerca 30 minutos para dissolver o comprimido por completo. 9 7 - REFERÊNCIAS BRADY, James E. & HUMISTON, Gerard E. (1986) Química Geral, 2-ed, vol.2. Traduzido por: Cristina Maria Pereira dos Santos; Roberto de Barros Faria. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 662p. FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Reações de Neutralização"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-neutralizacao.htm. Acesso em 08 de outubro de 2019
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