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EXPERIMENTO 5: FILIPETA E QUESTÕES ANÁLISE DE ÁCIDO ACÉTICO EM VINAGRE ADULTERADO COM HCl RESULTADO DA ANÁLISE: VINAGRE ADULTERADO COM HCL Teste Volume real de titulado (mL) Volume real de titulante (mL) Concentração de NaOH (mol/L) Ácido acético (mol/L) 1 100 4,0007 0,098 0,1966 Teste Volume real de titulado (mL) Volume real de titulante (mL) Concentração de NaOH (mol/L) Ácido clorídrico (mol/L) 1 100 6,0010 0,098 0,2958 QUESTÕES: 1. Para a amostra de vinagre contaminada com ácido clorídrico: construa um gráfico de condutância corrigida (Y) em função do volume de solução de NaOH adicionado. Determine o ponto final de cada próton e calcule a concentração (em mol/L) de ácido acético e de ácido clorídrico presente na amostra. O ponto final de cada próton foi determinado conforme o gráfico apresentado acima. Através dele, foi possível notar que os volumes de equivalência são 6,0010 e 10,0017 mL, sendo 6,0010 mL para o ácido clorídrico e 4,0007 para o ácido acético. Vale ressaltar que, os valores apresentados foram aferidos de acordo com a vidraria. Para calcular a concentração original, em mol/L, do ácido acético e do ácido clorídrico presente na amostra foi necessário calcular, primeiramente, a concentração dos ácidos na última solução diluída, conforme os cálculos abaixo. ● Para o Ácido Clorídrico: 𝑛 𝑁𝑎𝑂𝐻 = 𝑛 𝐻𝐶𝑙 𝐶𝑁𝑎𝑂𝐻 × 𝑉 𝑁𝑎𝑂𝐻 = 𝐶 𝐻𝐶𝑙 × 𝑉 𝐻𝐶𝑙 𝐶 𝐶𝐻₃𝐶𝑂𝑂𝐻 = 𝐶𝑁𝑎𝑂𝐻 × 𝑉 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑉 𝐻𝐶𝑙 = 0,098𝑀 × 6,0010 𝑚𝐿 100 𝑚𝐿 = 0,0059 𝑀 ● Para o Ácido Acético: 𝑛 𝑁𝑎𝑂𝐻 = 𝑛 𝐶𝐻₃𝐶𝑂𝑂𝐻 𝐶𝑁𝑎𝑂𝐻 × 𝑉 𝑁𝑎𝑂𝐻 = 𝐶 𝐶𝐻₃𝐶𝑂𝑂𝐻 × 𝑉 𝐶𝐻₃𝐶𝑂𝑂𝐻 𝐶 𝐶𝐻₃𝐶𝑂𝑂𝐻 = 𝐶𝑁𝑎𝑂𝐻 × 𝑉 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑉 𝐶𝐻₃𝐶𝑂𝑂𝐻 = 0,098𝑀 × 4,0007 𝑚𝐿 100 𝑚𝐿 = 0,0039 𝑀 Após descobrir a concentração dos ácidos na última solução diluída, foi utilizado todas as concentrações diluídas para calcular a concentração inicial da amostra. ● A primeira diluição foi a pipetação de 9,99 mL da amostra, de vinagre contaminada com ácido clorídrico, em um balão volumétrico de 100 mL que foi completado com água: 𝐶𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 × 𝑉 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 𝐶 𝑏𝑎𝑙ã𝑜 × 𝑉 𝑏𝑎𝑙ã𝑜 𝐶𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 × 9,99 𝑚𝐿 = 𝐶 𝑏𝑎𝑙ã𝑜 × 100,08 𝑚𝐿 𝐶 𝑏𝑎𝑙ã𝑜 = 𝐶𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙×9,99 100,08 (1) ● A segunda foi a transferência de 19,98 mL da solução, contida no balão, para um béquer de 250 mL que teve o volume completado até 100 mL com água destilada: 𝐶𝑏𝑎𝑙ã𝑜 × 𝑉 𝑏𝑎𝑙ã𝑜 = 𝐶 𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 × 𝑉 𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 𝐶𝑏𝑎𝑙ã𝑜 × 19,98 𝑚𝐿 = 𝐶 𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 × 100 𝑚𝐿 (2) Substituindo (1) em (2), tem-se: 𝐶𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 × 9,99 100,08 × 19,98 = 𝐶 𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 × 100 𝐶 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 𝐶3 × 100 × 100,08 19,98 × 9,99 = 50,1402 × 𝐶 𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 Com isso, pode-se calcular a concentração do ácido acético e do ácido clorídrico presente na amostra inicial: ● Para o Ácido Clorídrico: 𝐶 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 50,1402 × 𝐶 𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 = 50,1402 × 0,0059 𝑀 = 0,2958 𝑀 ● Para o Ácido Acético: 𝐶 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 50,1402 × 𝐶 𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 = 50,1402 × 0,0039 𝑀 = 0,1966 𝑀 Portanto, concluiu-se que a concentração do ácido clorídrico e do ácido acético presente na amostra é, respectivamente, 0,2958 M e 0,1966 M. 2. Explique o que acontece em cada ramo do gráfico de titulação construído (as reações envolvidas em função da variação da condutância observada). O gráfico de titulação construído da amostra de vinagre contaminada com ácido clorídrico pode ser dividido em três partes, a primeira diz respeito à região em que ocorre a neutralização do ácido clorídrico, nela acontece a troca de íons H+ por Na+ que apresentam menor condutância equivalente e, com isso, a condutância decresce linearmente, até o ponto de equivalência. A segunda parte está relacionada com a neutralização do ácido acético, nela existe a formação de íons CH3COO- e acréscimo de Na+, o que causa certo aumento da condutância. Já a terceira parte corresponde à presença do excesso de titulante, nela há o crescimento mais realçado da condutância em função da entrada de íons OH- com alta condutância, além da entrada de íons Na+. Durante a titulação, a concentração de HCl diminui e, ao final, o efeito do íon comum foi progressivamente deixando de existir, de modo que os dois ácidos passaram a ser titulados simultâneamente. As reações envolvidas em função da variação da condutância observada são: H+ + CH3COO- + Na+ + OH- → Na+ + CH3COO- + H2O Na+ + OH- + H+ + Cl- → Na+ + Cl- + H2O NaOH → Na+ + OH- Dicas e observações: ▪ Condutância corrigida = (condutância medida) x [(V+v)/V], em que: V = volume inicial e v = volume de titulante adicionado.
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