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INSTITUTO LATINO-AMERICANO DE TECNOLOGIA, INFRAESTRUTURA E TERRITÓRIO (ILATIT) Curso: Engenharia Química – Bacharelado Disciplina: Química Geral Experimental (EQI0058) Professora: Marcela Boroski RELATÓRIO DA PRÁTICA 8 “DETERMINAÇÃO DE FERRO NA LÂMINA DE BARBEAR”. Estudantes: Carlos Henrique Martins Marques Luiz Eduardo Caetano da Silva Henrique Eiji Aoyama Marcos Vinícius Konopka Foz do Iguaçu, 05 de junho de 2018 2 1. Introdução A oxirredução é a junção de dois processos, a oxidação e redução, em que um íon perde elétron ficando positivamente carregado e outro ganha elétrons ficando negativamente carregado, respectivamente. Segundo Araujo e Amaral (2012) uma semirreação de redução sempre é acompanhada de uma semirreação de oxidação, ou seja, essas reações não ocorrem isoladamente, e o número de elétrons que um íon perde é o mesmo número de elétrons que o outro íon recebe. Um bom exemplo é a oxirredução envolvendo o íon Fe2+ o qual foi utilizado nessa prática que em meio ácido sofre uma oxidação se tornando Fe3+, A titulação é muito importante para determinar a quantidade de uma substância em uma solução, para isso é medido a quantidade necessária de um reagente para reagir totalmente com essa substância (SILVA et al., 2014). Junto a estequiometria da reação e o volume do titulante, que é a solução contida na bureta, é possível determinar o número de mols ou massa da substância que está no Erlenmeyer. Também é necessário utilizar indicadores ácido-base para melhor visualização do ponto de viragem. Os indicadores ácido- base são substância orgânicas que em meio ácido possuem uma cor e em meio básico outra. A pessoa que está realizando a titulação deve ficar muito atenta, pois apenas uma gota durante a prática o ponto de viragem pode ser ultrapassado e assim prejudicar o resultado. Quando se vai determinar o número de mols e a massa de um elemento como o ferro, é necessário que o titulante não oxida ou reduza durante a titulação. Assim no caso da prática em questão para cada amostra titulada (AMARAL e ARAÚJO, 2012). 𝑛º 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎𝑛𝑡𝑒 = [𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎𝑛𝑡𝑒] . 𝑉𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑛º 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑜 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑙 = 𝑛1 × 𝑛º 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑛2 Onde: n1 = coeficiente estequiométrico do metal (reação redox ajustada) n2 = coeficiente estequiométrico do oxidante (reação redox ajustada) E: 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑜 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑙 = 𝑛º 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑜 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑙 × 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 𝑑𝑜 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑙 3 2. Objetivos O objetivo da prática 8 é determinar a porcentagem de ferro existente em uma lâmina de barbear e constatar se o valor fornecido pelo fabricante é realmente verdadeiro. 3. Materiais e Métodos 3.1 VIDRARIAS Foram utilizados os seguintes materiais: • Béquer de 50 mL • Erlenmeyer de 125 mL • Proveta de 25 mL • Bureta de 25 mL • Pipeta volumétrica de 10 mL • Funil • Pesa Filtro • Suporte para filtração • Papel de filtro • Lamina de barbear • Pipetador • Bastão de vidro • Garra para bureta • Balão volumétrico de 50 mL • Béquer de 100 mL • Pissete de água destilada • Balança analítica 3.2 REAGENTES • Ácido sulfúrico 3 mol L-1 (H2SO4) • Permanganato de potássio 0,0108 mol L-1 (KMnO4) 4 3.3 MÉTODOS Primeiramente foi pesada a lâmina de barbear e anotado, dando sequência foi adicionado 10 mL de ácido sulfúrico 3 mol L-1 em um béquer de 50 mL, em seguida a lâmina de barbear foi colocado dentro do béquer com ácido sulfúrico tampado com um vidro de relógio pequeno e levado a capela para ser aquecido em uma chapa aquecedora até ser dissolvida totalmente. Depois de aquecido o conteúdo do béquer foi filtrado em um funil com papel de filtro até que a cor esverdeada do papel de filtro desaparecesse, sendo transferido diretamente para um balão volumétrico de 50 mL, sendo o mesmo béquer utilizado anteriormente, lavado com água destilada também passando pelo funil com auxílio de um bastão de vidro, após ter sido transferido a solução para o balão, ele foi completado com água destilada até ser atingido o menisco da vidraria, em seguida agitar o balão volumétrico ao ponto da solução estar homogeneizada, após esse processo o conteúdo do balão foi transferido para um béquer de 100 mL. Com uma pipeta volumétrica pipetou-se 10 mL da solução preparada anteriormente e transferida para um Erlenmeyer de 125 mL, adicionando mais 30 mL de água destilada, realizando esse processo em 3 Erlenmeyer distintos. Logo após ter concluído o processo, foi adicionado em uma bureta de 25 mL, a quantidade necessária para completá-la com permanganato de potássio de 0,0108 mol L-1, em seguida realizou-se a titulação com a solução contida no Erlenmeyer de 125 mL, o processo de titulação é feito com os 3 Erlenmeyers e foi anotado a quantidade de permanganato de potássio utilizado na titulação. 5 4. Resultados e Discussões Pesando-se a lâmina de barbear constatou que sua massa é 0,1243 gramas. Na solução de ácido sulfúrico houve a dissolução da lâmina de barbear fazendo com que tivesse a dissociação e a formação de íons Fe2+, e o titulante sendo o permanganato de potássio 0,0108 mol L-1. Os volumes utilizados de permanganato de potássio para realizar as titulações 1, 2 e 3 foi 10,9 mL, 11,5 mL e 11,2 ml respectivamente, sendo que todas atingiram exatamente o seu ponto de viragem como demonstrado nas figuras 1, 2 e 3. A reação de iônica balanceada que aconteceu entre os íons Fe2+ e o MnO4 − em meio ácido foi a seguinte: 𝑀𝑛2+ + 𝑂4 2− + 5 𝐹𝑒2+ + 8 𝐻+ → 𝑀𝑛2+ + 5 𝐹𝑒3+ + 8 𝐻− + 2 𝑂2 − Realizando os cálculos para determinação da porcentagem de ferro que a lâmina de barbear realmente possui obteve-se os resultados da Tabela 1. Foi calculado a quantidade de mols de MnO4 − e de Fe2+ em cada alíquota de 40 ml e a massa de ferro presente nas amostras de 10 mL e 50 mL. Figura 3. Titulação 1 Figura 2. Titulação 2 Figura 1. Titulação 3 6 Tabela 1. Resultados obtidos nos cálculos para determinar a porcentagem de ferro em lâmina de barbear. 1 2 3 Número de mols de MnO4 - 1,77x10 -4 1,24x10-4 1,21x10-4 Número de mols de Fe2+ 5,80x10-4 6,21x10-4 6,05x10-4 Massa de ferro na amostra 10 mL (g) 0,0324 0,0347 0,0338 Massa de ferro na amostra 50 mL (g) 0,1619 0,1686 0,1731 Com esses dados foi possível analisar a porcentagem de ferro na lâmina. Como foi feito triplicatas, obteve-se três valores, 77%, 72% e 74% de ferro e assim foi calculado a média, desvio padrão e coeficiente de variância com valores 74,33%, ±2,5166 e 3,38% respectivamente. O valor fornecido pelo fabricante de porcentagem ferro na lâmina de barbear é de 85%, contudo como pode-se ver o valor real é de 74,33% sendo seu erro relativo de 12,55%. 5. Conclusão O objetivo da prática foi atingido e foi possível determinar a porcentagem de ferro na lâmina de barbear, porém é possível ver que o valor é de aproximadamente 73% de ferro esta em desacordo com o que o fabricante informou na embalagem que deveria ser de 85%. 6. Referências Bibliográficas ARAUJO, M. B. C. de; AMARAL, S. T. Química Geral experimental. Exatidão e precisão de uma medida. I. ed. Porto Alegre: Editora da UFRGS, 2012, 312p. SILVA, R. da.; BOCCHI, N.; ROCHA FILHO, R. C.; MACHADO, P. F. L. Introdução à Química Experimental. Padronização de soluções diluídas de ácidos e bases fortes. 2. ed. São Carlos: EduFSCar, 2014, 409p
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