RELATÓRIO - TEOR DE CLORO ATIVO E NaClO NA ÁGUA SANITÁRIA

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Universidade Federal do Rio de
Janeiro
Química Analítica Experimental II - IQA 243
Departamento de Química Analitíca
Docentes: Débora e Jéssica
Iodometria
Determinação do teor de NaClO e cloro ativo
em uma amostra de água sanitária comercial
Prática 7
Ana Beatriz Souza Gomes
Rio de Janeiro
16/09/2021
1. Introdução:
A titulação é uma análise volumétrica bastante utilizada que consiste na adição de uma
solução padrão de concentração conhecida a uma solução de analito. A reação é considerada
completa quando a quantidade adicionada de titulante é equivalente a quantidade de titulado e
esse é chamado o ponto de equivalência (PE).
Nesse experimento iremos estudar a volumetria de oxi-redução, onde as reações se
processam com modificações nos números de oxidação dos elementos das substâncias que
delas participam, em específico a Iodometria.
A iodometria é um método com iodo indireto que consiste na adição de I- em excesso para
produzir I2 que é titulado com uma solução padrão de tiossulfato Na2S2O3.
Reações envolvidas: IO3
- + 5I- + 6H+ 3I2 + 3H2O⇔
I2 + I
- I3
-⇔
I3
- + 2S2O3
2- 3I- + S4O6
2-⇔
ClO- + I- + 2H+ I2 + Cl
- + H2O⇔
I3
- + 2S2O3
2- 3I- + S4O6
2-⇔
ClO- + Cl- + 2H+ Cl2 + H2O⇔
O indicador utilizado na iodometria é uma suspensão do amido, que, na presença do iodo
apresenta uma coloração azul intensa. Essa coloração é formada um pouco antes do ponto
final. onde tiossulfato reduz o iodo a iodeto descolorindo totalmente o sistema caracterizando
o ponto final.
A Anvisa (Associação Nacional de Vigilância Sanitária) estabelece que o teor de cloro ativo
presente na água sanitária deve ser entre 2% e 2,5%
2. Objetivo:
Calcular e determinar o teor de NaClO e cloro ativo em uma amostra de água sanitária
através da Iodometria usando a solução padrão de tiossulfato Na2S2O3.
3. Dados:
● Massa molar do iodato de potássio = 214,02 g/mol
● Massa molar do tiossulfato de sódio= 248,18 g/mol
● Massa molar do hipoclorito de sódio= 74,45 g/mol
● Massa molar do cloro= 70,90 g/mol
● Concentração da solução de iodato de potássio= 3,6189 g/L
● Volume da alíquota da solução de iodato de potássio usada na titulação para
padronização da solução de tiossulfato de sódio = 10,00 mL
● Volume da alíquota de água sanitária comercial (2% p/v) para preparar 250,00 mL de
solução 0,05 mol/L = 47,00 mL
● Volume da alíquota da amostra diluída de água sanitária usada na titulação = 10,00
mL
4. Cálculos:
- Concentração de KIO3 em mol/L
1 mol KIO3 ---- 214,02 g
x mol ---- 3,6189 g
x = 0,01690 mol/L de KIO3
- Concentração de tiossulfato de sódio em mol/L
6 n mols de Na2S2O3 ------- n mol KIO3 logo,
CNa2S2O3 x VNa2S2O3 = 6(CKIO3 x VKIO3)
CNa2S2O3 = 6(0,01690 x 10)/9,63*
CNa2S2O3 = 0,1053 mol/L
*
Aluno Volume titulante mL
1 9,80**
2 9,70
3 9,70
4 9,70
5 9,50
6 9,50
7 9,75**
8 9,60
9 9,70
10 9,60
11 9,60
12 9,70
Média 9,63
** valores descartados por não estarem dentro do critério de +/- 0,20 mL e não incluídos no
cálculo da média
- Concentração diluída de hipoclorito de sódio em mol/L
1 n mol NaClO------ 2 n mol de Na2S2O3
logo,
2(CNaClO x VNaClO) = CNa2S2O3 x VNa2S2O3
CNaClO = CNa2S2O3 x VNa2S2O3/ 2 x VNaClO
CNaClO= 0,1053 x 13,02** / 2 x 10,00
CNaClO = 0,06855 mol/L
**
Aluno Volume titulante
(mL)
1 13,00
2 13,00
3 13,25**
4 13,10
5 13,00
6 12,73**
7 13,40**
8 13,00
9 13,10
10 12,90
11 13,10
12 13,00
Média 13,02
** valores descartados por não estarem dentro do critério de +/- 0,20 mL e não incluídos no
cálculo da média.
- Concentração concentrada de hipoclorito de sódio em mol/L
CNaClO x Fd = 0,06855 x (250/47)
C = 0,3646 mol/L de NaClO
- Concentração de hipoclorito de sódio em g/L
CNaClO c x Pmolar = 0,3646 x 74,45
CNaClO = 27,1467 g/L
- Teor de hipoclorito de sódio % p/p.
C = CNaClO(g/L) / 10
C = 27,1467/10
CNaClO(%p/v) = 2,71% p/v
- Concentração de cloro ativo Cl2 em mol/L
1 mol ClO ------- 1 mol Cl2
1 mol NaClO ------ 1 mol/L de Cl2
Logo,
CNaClO = CCl2 = 0,3646 mol/L
- Concentração de cloro ativo Cl2 em g/L
CCl2 x Pmolar = 0,3646 x 70,90 = 25,85 g/L
- Teor de cloro ativo Cl2 % p/v.
C(%)Cl2 = C(g/L)Cl2 / 10
C = 25,85/10
C(%) = 2,58%
5. Resultados e discussão
Na Iodometria, que é um método indireto, adicionamos um excesso de I- a um analito
oxidante para a formação de I2, onde esse I2 é titulado com a solução padrão de tiossulfato de
sódio. Foi utilizado como indicador uma suspensão do amido, que, se adicionado a uma
solução contendo iodo, forma uma solução de coloração azul intensa. O indicador é
adicionado um pouco antes do ponto final, depois da adição o tiossulfato reduz o iodo a
iodeto descolorindo totalmente o sistema caracterizando e determinando o ponto final da
titulação.
Nos cálculos de obtenção das concentrações de tiossulfato de sódio e de hipoclorito de
sódio foram descartados os volumes de titulantes medidos que não atendiam o critério de +/-
0,20 mL.
Sendo assim, a partir da análise e dos cálculos acima foi possível determinar o teor de
NaClO e cloro ativo presente em uma amostra de água sanitária, sendo iguais à 2,71% p/p e
2,58% p/p respectivamente. De acordo com a Anvisa o teor de cloro ativo presente na água
sanitária deve ser na faixa de 2% p/p - 2,50%p/p . Podemos observar que o resultado
experimental é um pouco acima do valor decretado pela Anvisa. Com isso, foi feito o cálculo
de erro abaixo. Foi utilizado como valor teórico o teor máximo da faixa estabelecida, pois o
valor experimental encontrado se encontra mais próximo dele.
Erro = (Vexperimental - Vteórico) / Vteórico x 100
Erro = (2,58 - 2,50) / 2,50 x 100
Erro = 3,2%
Com isso, vemos que o valor experimental, sendo igual a 2,58%, está fora dos parâmetros
estabelecidos pela Anvisa, com um erro de 3,2%. Essa pequena discrepância pode estar
relacionada a erros sistemáticos e/ou aleatórios como por exemplo dificuldade de observação
na viragem do indicador, vidraria não calibrada, entre outros.
6. Conclusão
Conclui-se desta forma que o objetivo de determinar o teor de hipoclorito de sódio e cloro
ativo na água sanitária através da Iodometria foi alcançado de maneira eficaz, encontrando os
valores 2,71% e 2,58% respectivamente. O valor experimental encontrado para o cloro ativo
não está dentro da faixa estabelecida pela Anvisa (2% - 2,50%) o valor destoa um pouco e
tem um erro de 3,2% que pode ser explicado por erros sistemáticos e/ou aleatórios.
7. Referências
¹ALCÂNTARA, S.; CARNEIRO, G. S.; PINTO, M. L C. C. Química Analítica experimental II.
3a revisão. Rio de Janeiro. Março de 2010.
²SKOOG – WEST – HOLLER – CROUCH - FUNDAMENTOS DA QUÍMICA ANALÍTICA-2006
³VOGEL, A. I. (1981) Química analítica qualitativa. 6. ed. São Paulo: Mestre Jou.