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EXPERIMENTO 4 ANÁLISE DE ÁCIDO FOSFÓRICO EM REFRIGERANTES À BASE DE COLA RESULTADO DA ANÁLISE: ÁCIDO FOSFÓRICO EM REFRIGERANTE Teste Volume real de titulado (mL) Volume real de titulante (mL) Concentração de NaOH (mol/L) Concentração de ácido fosfórico (mol/L) 1 100 1º PE: 6,201 2º PE: 12,402 0,098 0,0061 QUESTÕES: 1. Construa um gráfico de pH em função do volume de solução de NaOH adicionado. Construa também os gráficos da 1ª e 2ª derivadas da curva de titulação. Determine o ponto final da titulação utilizando a curva mais apropriada e calcule a concentração (em mol/L) de ácido fosfórico presente na amostra. Calcule também a quantidade em gramas de H3PO4 presente em 100 mL de refrigerante e compare com o valor determinado pela legislação. Gráfico da 1° Derivada Gráfico da 2º Derivada O ponto final da titulação utilizando a curva mais apropriada foi de 6,2011 mL de titulante para o primeiro ponto de equivalência e de 12,402 mL de titulante para o segundo ponto de equivalência. A concentração (mol/L) de ácido fosfórico presente na amostra foi calculada da seguinte forma: 𝑛𝐻3𝑃𝑂 4 = 𝑛 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝐶𝐻3𝑃𝑂 4 × 𝑉𝐻3𝑃𝑂 4 = 𝐶 𝑁𝑎𝑂𝐻 × 𝑉 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝐶𝐻3𝑃𝑂 4 × 100 𝑚𝐿 = 0,098 𝑀 × 6,2011 𝑚𝐿 𝐶𝐻3𝑃𝑂 4 = 0,098 𝑀 × 6,2011 𝑚𝐿 100 𝑚𝐿 = 0,0061 𝑀 Já a quantidade em gramas de H3PO4, presente em 100 mL de refrigerante, foi calculada conforme o seguinte método: 𝑚 = 100 𝑚𝐿 × 1 𝐿 1000 𝑚𝐿 × 0,0061 𝑚𝑜𝑙 𝐿 × 97,994 𝑔 1 𝑚𝑜𝑙 𝐻3𝑃𝑂 4 = 0,0596 𝑔 𝑑𝑒 𝐻3𝑃𝑂 4 O limite máximo permitido pela legislação é de 0,06 g de H3PO4 em 100 mL de refrigerante, analisando a amostra é possível observar que há 0,0596 g de H3PO4 no mesmo volume, 100 mL. Dessa forma, pôde-se concluir que o valor da massa calculado está de acordo com o que é permitido por lei. 2. A) Quantos pontos de equivalência foram observados na titulação potenciométrica de ácido fosfórico? Quais os volumes de equivalência para cada um deles? Faça a reação estequiométrica de neutralização para cada próton observado. Na titulação potenciométrica de ácido fosfórico foram observados dois pontos de equivalência, sendo o primeiro volume de equivalência 6,201 mL de titulante adicionado e o segundo volume de equivalência 12,402 mL de titulante adicionado. Vale ressaltar que não foi possível observar o terceiro volume de equivalência, devido a quantidade de titulante adicionada na titulação. Abaixo é possível observar a reação estequiométrica de neutralização para cada próton observado: H3PO4 (aq) + NaOH(aq) ⇄ H2O(l) + NaH2PO4(aq) H2PO4-(aq) + NaOH(aq) ⇄ H2O(l) + Na2HPO4 (aq) HPO42-(aq) + NaOH(aq) ⇄ H2O(l) + Na3PO4 (aq) H3PO4 (aq) + 3 NaOH(aq) ⇄ H2O(l) + Na3PO4 (aq) B) Com o emprego de carvão ativado pode-se remover o corante do refrigerante e determinar a concentração de ácido fosfórico usando indicadores. Comente a possibilidade de utilizar diferentes indicadores visuais para separar os pontos de equivalência de cada próton, mencionando os possíveis indicadores. Para realizar a titulação do ácido fosfórico é essencial usar indicadores visuais distintos para notar o ponto de equivalência de cada próton. Dessa forma, para o primeiro ponto de equivalência, com pH = 4,616, o indicador adequado é o verde de bromocresol porque tem faixa de transição de pH entre 3,8 e 5,4. Já para o segundo ponto de equivalência que possui pH = 8,490 o indicador apropriado é a fenolftaleína pois tem faixa de transição de pH entre 8,3 e 10. Dicas e observações: ▪ 1ª Derivada: ΔpH/ΔV; 2ª Derivada: Δ2pH/ΔV2 ▪ H3PO4: K1 (7,11x10-3), K2 (6,32x10-8), K3 (7,1x10-13) ▪ O limite permitido pela legislação é de 0,06 g de H3PO4 em 100 mL de refrigerante.
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