Relatório de Padronização de uma solução de hidroxido de sodio e determinação de teor de acidez em vinagre

Relatório de Padronização de uma solução de hidroxido de sodio e determinação de...

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA - UESB

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E EXATAS – DQE

CURSO: FARMÁCIA

DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL

DOSCENTE: ALCIONE TORRES BRITO

PADRONIZAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO DE HIDRÓXIDO DE SÓDIO E DETERMINAÇÃO DE TEOR DE ACIDEZ EM VINAGRE

Rafaella Valete Nunes Paiva

JEQUIÉ-BA

SETEMBRO/2010

INTRODUÇÃO

O preparo e padronização de soluções é muito importante para um bom procedimento de uma análise quantitativa, pois as soluções são preparadas a partir da pesagem rigorosa do soluto e dissolvendo-o no solvente, ficando assim imediatamente conhecida a sua concentração exata. Estas soluções são designadas Soluções Padrão. Um reagente adequado ao preparo de uma Solução Padrão deve satisfazer os seguintes requisitos :

  1. Deve ser fácil obter, purificar, secar e preservar em estado puro;

  2. A substância não deve se alterar no ar durante a pesagem;

  3. A substância deve poder ser testada para impurezas por ensaios qualitativos ou por outros testes de sensibilidade conhecida;

  4. O padrão deve ter massa molecular relativa elevada para que os erros de pesagem possam ser ignorados;

  5. A substância deve ser facilmente solúvel nas condições de trabalho;

  6. A reação com a solução padrão deve ser estequiométrica e praticamente instantânea.

O processo da adição da solução padrão até que a reação esteja completa é chamado de titulação. A titulação é uma das técnicas universais de química e que é geralmente usada na determinação da concentração de um soluto. As titulações podem ser do tipo ácido – base, na qual um ácido reage com uma base, ou titulação redox, na qual a reação é entre um agente redutor e um agente oxidante.

O reagente de concentração exatamente conhecida é chamado de titulante e a substância a ser determinada é chamada titulada. Sabendo-se qual a quantidade da solução padrão necessária para reagir totalmente com a amostra e a reação química envolvida calcula-se a concentração da substância analisada.

O ponto exato onde reação completa é chamado de ponto de equivalência ou ponto final teórico.O término da titulação é percebido por alguma modificação física provocada pela própria solução ou pela adição de um reagente auxiliar, conhecido como indicador. O ponto em que isto ocorre é o ponto final da titulação

Enfim, é através do processo de padronização que é possível verificar o quanto a concentração da solução preparada aproxima-se da concentração da solução desejada.

OBJETIVOS

  • Determinar exatamente a concentração da solução de NaOH.

  • Determinar a porcentagem (teor) de ácido acético no vinagre, realizando a titulação de um ácido franco (ácido acético) com uma base forte (solução padrão de NaOH).

Procedimento experimental

  1. MATERIAis E REAGENTES

  • Balança analítica

  • Bastão de vidro

  • Béquer

  • Biftalato de potássio dessecado – C6H4COOKCOOH

  • Bureta de 25 mL

  • Dessecador

  • Erlenmeyer de 250 mL

  • Garra metálica com mufa para bureta

  • Pêra de borracha

  • Pipeta volumétrica de 1,00 mL

  • Solução de fenolftaleína.

  • Solução de hidróxido de sódio 0,1M

  • Suporte universal.

  • Vinagre

  1. MÉTODO

  • Parte- Padronização da Solução de Hidróxido de Sódio.

  • Inicialmente ambientou-se a bureta com água destila e em depois duas vezes com a solução hidróxido de sódio.

  • Separou-se o material que foi utilizado e enumerou-se o Erlenmeyers.

  • Retirou se o biftalato de potássio do dessecador pesou-se o mesmo três vezes de 0,1 - 0,2g e colocou-se nos Erlenmeyers.

  • Adicionou-se 100 mL de água destilada em cada Erlenmeyer e em seguida dissolveu-se com ajuda de um bastão de vidro.

  • Adicionou-se duas gotas de solução fenolftaleína

  • Colocou-se a bureta já ambientalizada no suporte universal, e colocou-se um béquer sob a bureta.

  • Em outro béquer adicionou-se uma solução NaOH para encher a bureta até que a parte inferior do menisco coincida exatamente com a divisão zero.

  • Abriu-se rapidamente a bureta já preenchida, para retirar as bolhas de ar.

  • Depois retirou-se o béquer que estava sob a bureta e colocou-se o Erlenmeyer.

  • Segurou-se a torneira com a mão esquerda e o gargalo do Erlenmeyer com a mão direita. Usando a mão esquerda, abriu-se cuidadosamente a torneira da bureta e gotejou-se a solução de NaOH na solução de biftalato de potássio até que a solução contida no Erlenmeyer adquiriu uma coloração levemente rósea.

  • Repetiu-se esse mesmo procedimento duas vezes, e anotou-se o volume de NaOH gasto.

Obs.: O volume da água destilada não precisa ser exatamente 100 mL.

  • Parte - Determinação do teor de acidez no vinagre.

  • Inicialmente adicionou-se uma solução NaOH na bureta ate um pouco acima do zero.

  • Separou-se o material que foi utilizado e enumerou-se o Erlenmeyers.

  • Adicionou-se 30 mL de água destilada no béquer, e colocou-se no Erlenmeyer.Em seguida adicionou-se de 5 a 10 gotas de fenolftaleína.

  • Pipetou-se com a pêra de borracha 1mL de vinagre.

  • Em seguida segurou-se a torneira com a mão esquerda e o gargalo do Erlenmeyer com a mão direita. Usando a mão esquerda, abriu-se cuidadosamente a torneira da bureta e gotejou-se a solução de NaOH na solução de vinagre até que a solução contida no Erlenmeyer adquiriu uma coloração levemente rósea.

  • Repetiu-se esse mesmo procedimento duas vezes, e anotou-se o volume de NaOH gasto.

Obs.: A bureta já se encontrava ambientalizada, devido uso da mesma no procedimento anteriormente.

Resultados e discussão

  • Parte - Padronização da Solução de Hidróxido de Sódio.

Dados: Massa molar do biftalato : 204,22g/mol.

  • Calcular a quantidade de mols de Biftalato que eram existentes em cada amostra, pelos seguintes cálculos:

1ª Amostra: massa do bifitalato: 0,170.

2ª Amostra: massa do bifitalato: 0,172.

3ª Amostra: massa do bifitalato: 0,160.

n = M(g) / MM(g/mol)

n1 = 0,170 / 204,22 = n 2 = 0,172 / 204,22 = n3 = 0,160 / 204,22 =

8,324 x 10-4 mol 8,422 x 10-4 mol 7,834 x 10-4 mol

  • Calcular a concentração da solução de NaOH a partir do processo de titulação da seguinte forma:

1ª Amostra: volume de NaOH consumido: 9mL.

2ª Amostra: volume de NaOH consumido: 8,8mL.

3ª Amostra: volume de NaOH consumido: 8,85mL.

C = n/ V(L)

C1 = 8,324 x 10-4mol/ 0,90 L = C2 = 8,422 x 10-4mol/ 0,88 L =

0, 924 mol/L 0,957 mol/L

C3 = 7,834 x 10-4mol/ 0,85 L =

0,921 Mol/L

  • Calculando a média, dessas concentrações, têm-se:

(0,924 mol/L + 0,957 mol/L + 0,921 mol/L) / 3 = 0,943 mol/L

  • Parte - Determinação do teor de acidez no vinagre.

1ª Amostra: volume de NaOH consumido: 8,5mL.

8,5 x 10-3 L x 0,934 mol/L = 7,939 x 10 -3 mols

Sabendo que esse valor de mol é igual para o ácido acético titulado, pôde-se determinar a quantidade de ácido acético em gramas, presente na amostra do vinagre:

1 mol ---------------------------60 g

7,939 x10-3 mols------------ x

x = 0,47634 g de ácido acético

2ª Amostra: volume de NaOH consumido: 8,8mL.

8,8 x 10-3 x 0,934 mol/L = 8,2192 x 10 -3 mols

  • Calculando a quantidade de ácido acético presente na amostra, temos:

1 mol ---------------------------60 g

8,2192 x 10 -3 mols------------ x g

x = 0,493152 g de ácido acético

3ª Amostra: volume de NaOH consumido: 8,4mL.

8,4 x 10-3 L x 0,934 mol/L = 7,8456 x 10 -3 mols

  • Calculando a quantidade de ácido acético presente na amostra, temos:

1 mol ---------------------------60 g

7,8456 x 10 -3 mols------------ x

x = 0,470736 g de ácido acético

  • A partir das três titulações realizadas, calculando-se a média temos:

(0,470736 + 0,493152 + 0,470736) / 3 = 0,478208 g de ácido acético

  • Para calcularmos a porcentagem de ácido acético no vinagre foi necessário transformar o volume total da solução (em mL) para massa da solução (em gramas):

d = m / v

1,10 = m / 1 mL

m = 1,1 g de solução

  • Por fim, foi possível determinar a porcentagem de ácido acético, no vinagre comercial, a partir dos seguintes cálculos:

%Ác.Acét. = (mac.Acét. / mtotal) x 100

%Ác.Acét. = (0,478208 / 1,1) x 100

%Ác.Acét. = 4,34 % de ácido acético na amostra

Na primeira parte do experimento foi realizada a padronização da solução de hidróxido de sódio (NaOH). A padronização feita por titulação com uma solução padrão de biftalato de potássio (C8H5KO4), este se encontrava no dissecador para não ter contato com o ambiente, pois já havia sido separado e colocado na estufa para secar. O processo de titulação foi realizado com o gotejamento da solução de NaOH (solução titulada) que estava na bureta, durante este processo foi sempre agitado a solução que continha no Erlenmeyer assim foi observado que a coloração mudava, esse fenômeno ocorre pois foi adicionado gotas de fenolftaleína. A fenolftaleína foi usada nessa analise como um indicador de pH, é incolor em soluções ácidas e torna-se cor-de-rosa em soluções básicas. A titulação prosseguiu ate o ponto de viragem,nesse ponto todo acido foi neutralizado pela adição de base. momento esse em que a solução contida no Erlenmeyer muda de incolor para rósea. Enfim, foi através do volume gasto da solução de NaOH, que foi possível calcular concentração da solução a ser padronizada, esse volume é obtido pela diferença entre a quantidade de NaOH existente na bureta no inicio da titulação e a leitura feita na mesma quando a reação seja julgada completa sendo que a leitura final foi feita quando o ponto de equivalência foi alcançado.

Na segunda parte do experimento o objetivo era a determinação do teor de acidez. E para isso, realizou-se uma titulação com o hidróxido de sódio padronizado 0,1 mol/L. E com as anotações do volume gasto de NaOH foi possível calcular o teor de ácido acético no vinagre. A fenolftaleína foi novamente usada como indicador, a fim de observar o fim da reação. É importante lembrar eu o vinagre é uma mistura, pois é obtido a partir da fermentação do vinho que fica com cerca de 5% de acido acético recebendo assim o nome de vinagre. Enfim, foi realizada a titulação de um ácido fraco (ácido acético) com uma base forte (solução padrão de NaOH).

CONCLUSÃO

Nesta prática a padronização da solução de NaOH e também determinação do teor de acidez do vinagre foram obtidos a partir da técnica de titulação que é um estão procedimentos analíticos mais exato e preciso. Enfim, concentração obtida da solução NaOH foi de 0,0943 mol/L e está próximo de 0,1 mol/L. E o teor de acidez do vinagre usado no teste foi de 4,34%, e está dentro dos padrões aceitos para a porcentagem de ácido acético.

Referências bibliográficas

  • ATKINS, P. W.; JONES, L. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente . 3. ed.: Bookman, Porto Alegre 2006.

  • CANTO, E.L. do e PERRUZO, F.M. Química. Volume único.São Paulo: Moderna, 1999.

  • VOGEL, A., Análise química quantitativa. 5 ed: Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 1992.

ANEXOS

5.11) Por que se adicionou cerca de 30,00 ml de água destilada antes da titulação do vinagre? Esse volume de água precisa ser medido com exatidão? Por quê?

Foi adicionado esse volume de água para que o vinagre diluísse, ou seja não ficasse tão concentrado, não precisava ser com exatidão, pois não iria interferir no resultado.

5.12) Se uma pessoa ingere 35 ml de vinagre numa salada, quantos gramas de ácido acético a pessoa ingeriu? (Considere: densidade do vinagre = 1,10 g/ml; teor de CH3COOH = 5% em massa). O processo utilizado nessa aula pode ser utilizado em uma fábrica de vinagre para se obter a acidez do vinagre que produz?

d = m / v

1,10 = m / 35 mL

m = 38,5 g de solução

%Ác.Acét. = mac.Acét. / mtotal

5%. = m / 38,5

m= 1,925g de ácido acético na amostra

Comentários