Volumetria de neutralização: determinação do teor de álcool
I. INTRODUÇÃO
A volumetria de neutralização é o ato de determinar a concentração de uma solução ácida através de uma titulação com uma solução básica, ou vice-versa. O reagente titulante é sempre um ácido forte ou uma base forte. As titulações de deslocamento, em que o ânion de um ácido fraco é deslocado de seu sal mediante titulação com ácido forte ou, então, o cátion de uma base fraca é deslocado de seu sal mediante titulação com uma base forte. Comumente, o ponto final, na volumetria de neutralização é identificado com o auxílio de indicadores de pH. II. O VINAGRE
É usado como tempero em saladas, foi descoberto quando se deixou o vinho azedar, este processo de acidificação foi realizado do seguinte modo: o principal componente do vinho é o etanol, que ao entrar em contato com o oxigênio do ar se oxida e dá origem ao ácido acético. III. ACÍDO ACÉTICO
É um acido monocarboxícilico, incolor, miscível com a água em todas as proporções, este acido obtém-se por oxidação de líquidos que contenham álcool com oxigênio do ar. O acido acético encontra-se em vários produtos de origem animal ou vegetal, e é um componente essencial no vinagre de mesa. É também Aplicado em diversos ramos da indústria como na produção de acetato de celulose, na produção de politereftalato de etileno, que é um polímero impermeável a gases e por isso é utilizado na fabricação de garrafas para refrigerantes e também utilizado para limpeza e desinfecção
É conhecido por soda cáustica. Apresenta-se sob a forma de escamas ou grãos brancos, muito solúveis em água. É um alcalinizaste muito forte, muito corrosivo e que liberta grandes quantidades de calor quando se dissolve em água, o que pode causar salpicos de líquido quente.
V. FENOLFTALEÍNA
É muito utilizada em titulações, pois se mantém incolor em soluções ácidas e fica cor de rosa em soluções básicas, a sua cor muda para os valores de pH entre pH8 e pH10. A fenolftaleína geralmente usada como indicador ácido-base, até pode ser sintetizada como prática de laboratório de química orgânica. Por esta propriedade e sua intensa cor é também um componente em‘”indicador universal”.
VI. TITULAÇÃO
Titulação é um método de análise quantitativa que determina a concentração de uma solução. Dosar uma solução é determinar a sua quantidade por intermédio de outra solução de concentração conhecida.
A titulação é uma operação feita em laboratório e pode ser realizada de várias maneiras, a titulação ácido-base é importante para análises em indústrias.
VII. PH
É um índice que indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de um meio qualquer, A escala do pH pode variar de 0 até 14, sendo que quanto menor o índice do pH de uma substância, mais ácida esta substância será. O pH menor que 7 indica que tal substância é ácida, para pH maior que 7 indica que a substância é básica e para substância com pH 7 indica que ela é neutra. O valor do pH está diretamente relacionado com a quantidade de íons hidrogênio de uma solução e pode ser obtido com o uso de indicadores.
VIII. OBJETIVO GERAL DA EXPERIÊNCIA
O objetivo desse experimento é estudar experimentalmente e corretamente como se faz uma solução, utilizando os compostos de NaOH, fenolftaleína e acido acético para fazer a aula prática de volumetria e neutralização, utilizando o Ponto de Equilíbrio, e também a Titulação, como um método de análise quantitativa que determina a concentração de uma solução, e por fim o pH para indicar acidez do vinagre come
IX. OBJETIVO ESPÉCIFICO
Determinar o teor médio do acido acético contido no vinagre comercial, com diferentes alíquotas.
X. MATERIAIS E REAGENTES
MATERIAIS REAGENTES
PIPETA VOLUMÉTRICA
ACIDO ACÉTICO(vinagre)
BÉCKER DE 50mL, 100 mL
FENOLFITALEÍNA
BALANÇA DE ALTA PRECISÃO
NaOH
ERLENMEYER 250 mL
ÁGUA DESTILADA
BURETA
BALÃO VOLUMETRICO 50 mL
PÊRA
FUNIL DE VIDRO
SUPORTE UNIVERSAL
VIDRO RELÓGIO
ESPÁTULAS
XI. PROCEDIMENTO GERAL
Inicialmente colocou-se vinagre dentro de um Bécker, depois pipetou-se 5 mL de vinagre de dentro do Bécker, e transferiu-se para um balão de volumétrico de 50 mL, com água destilada para se homogeneizar, depois foi retirado uma alíquota de 25 mL de solução com uma pipeta, e foi colocado dentro de um erlenmeyer de 250 mL, logo após foi adicionado 40 mL de água destilada no erlenmeyer, depois foi colocado dentro da solução, 4 gotas de fenolftaleína.
Logo após, foi colocado 2g de NaOH, com a concentração de 0,1 mol/L dentro de uma solução padrão e colocado dentro de uma bureta, logo após colocou-se o erlenmeyer de baixo da bureta, que após um determinado tempo, com a agitação constante da solução de HaC , pode-se observar que a solução do vinagre ficou com a cor rosada.
A adição da base continuou até que aparecesse mudança de coloração na solução (incolor para o cor-de-rosa), assinalando o ponto final da titulação. Então foi feita a leitura da bureta e o dado anotado no caderno de laboratório. O procedimento foi repetido 2 vezes.
XII. RESULTADOS
DADOS 1ª TITULAÇÃO 2ª TITULAÇÃO
Componentes do grupo
Adriano, Danilo, Gabriel, Marcone.
Alice, Bruna, Silmara
Concentração do ácido (hac)
Ma?
Mb?
Volume do ácido(hac)
25 Ml
25 Ml
Concentração da base (naoh)
0,1 mol/L-1
0,1 mol/L-1
Volume da base (naoh)
19,2 Ml
19,6 Ml
Formula para titulação
Ma * Va = Mb * Vb
Ma * Va = Mb * Vb
Cálculos das titulações
Ma * 25 mL = 0,1 * 19,2
25Ma = 1,92
Ma=1,92
25
Ma =0,0768
Ma * 25 mL = 0,1 * 19,6
25Ma = 1,96
Ma=1,96
25
Ma = 0,0784
Valor final das titulações
0,0768 mol/L-1
0,0784 mol/L-1
Média das duas titulações
Média=X0+XF ¡Média=0,0768+0,0784¡0,1552
2 2 2
Média = 0,0776 mol/L-1
pH
A 25 0C o Ph do vinagre = 2,87
Valor padrão do teor de Hac no vinagre
Deve ter de 4% a 6% de Hac, no vinagre.
N=(m*v) quantidade de Hac em gramas
N=0,0768 mol/L-1 * 0,0192 L
N= 0,00147 mol/L-1
1 mol/L-1 _____60,05g
0,00147 mol/L-1 _____X
X= 0,08827g de ácido acético
N= 0,0784 mol/L-1 * 0,0196L
N= 0,00145 mol/L-1
1 mol/L-1 _____60,05g
0,00154 mol/L-1 _____X
X= 0,09248g de ácido acético
Média do ácido acético em gramas
Media=0,08827+0,09248¡media=0,0470145g de Ac. acético
2
Densidade
Densidade = _m_ ¡ 1,05 = _m_ ¡ m = 5 * 1,05 ¡ m = 5,25g
V 5mL
(Título)
Valor do teor de Hac contido no na amostra de vinagre
Título=massa_soluto*100
Massa total
Titulo=0,0470145 *100
5,25
Título(%) = 0,0089 * 100
Título(%) = 0,89% é o teor de ácido acético contido na amostra de vinagre.
XIII. QUESTIONÁRIO
- Pesquise a formula, estrutura, constante de dissociação, densidade, e a massa molecular do ácido acético:
- Escreva todas as reações que ocorreram na prática realizada.
- Qual a importância de se determinar o teor de ácido acético no vinagre?
- Calcule o pH da titulação do vinagre considerando volumes de titulantes antes, depois e no ponto de equivalência.
- Calcule a (H+) e o pH da solução de CH3COOH 0,1 mol/L-1.
- O vinagre é uma solução aquosa de ácido acético produzida principalmente pela fermentação do vinho. Sabendo-se que uma alíquota de 25,0 mL de uma amostra de vinagre foi transferido para um erlenmeyer, diluído e titulado com30 mL de uma amostra de NaOH 0,2 mol/L, usando fenolftaleína, como indicador, calcule quantos gramas de ácido acético existem em 100 mL deste vinagre.
XIV. RESPOSTAS DO QUESTIONÁRIO
O1) QUESTÃO:Ácido acético
ü Fórmula molecular: C2H4O2
ü Massa molecular: 60,05 g/mol
ü · Densidade = 1,05 g/mL
ü · Ka = 1,8 . 10 – 5
02) QUESTÃO: Quais as reações que ocorreram na prática:
CH3COOH(aq)+ NaOH (aq) D CH3COONa(aq)+ H2O (l)
03) QUESTÃO: Qual a importância de se determinar o teor de ácido acético no vinagre?
A importância é que se houver uma concentração de ácido muito alta, ela pode ser prejudicial à saúde. Em contra partida um teor muito abaixo do permitido indicaria um vinagre de péssima qualidade e imprópria para o consumo.
Prejuízos provocados pelo auto teor de ácido no vinagre:
O vinagre com grande teor ácido,altera todo o ph da saliva e interrompe a digestão dos amidos,que deveria ser ali iniciada.O ph do Vinagre é idêntico ao do suco estomacal, ou seja de ph = 3,0.
Hac____H+ + Ac-
Ka= 1,8 * 10 – 5
1,8 * 10 – 5 = (H+) * (H+) = (H+)2
0,1 0,1
(H+)2 = 1,8 * 10 – 6
(H+) = Ö 1,8 * 10 – 6
H+ = 1,34 * 10-3
pH = - log(H+)
pH = -log (1,34 * 10-3)
pH = 2,87 do CH3COOH
06) QUESTÃO
DADOS: 30 mL de NaOH a 0,2 mol/L-1 ,massa molar de HaC= 60
Em 100 mL de vinagre. Quantas gramas existem de ácido acético?
M1 * v1 = m2 * v2
M1 * 100 = 0,2 * 30
100m1 = 6
m1= _6_
100
m1= 0,06 mol/L-1
0,06 = __m1____
60,04*0,01
0,06 = __m1___
0,6004
m1 = 0,06 * 0,6004
m1 @ 0,8g
XV. CONCLUSÃO
Por tanto, a volumetria de neutralização, a titulação e entre outros procedimentos é de fundamental importância na busca de resultados como o da acidez do vinagre aqui constado.
Houve mudança na cor da solução porque, ao reagir ácido acético com as demais substâncias, hidróxido de sódio e fenolftaleína, o ácido acético por ser mais corrosivo, mas forte e incolor tende a fazer com que a solução mude de cor “rosada”.
Enfim, concluiu-se que neste experimento a acidez da amostra do vinagre comercial usado no teste, não está dentro dos padrões aceitos para a porcentagem de ácido acético que o mesmo pode conter, que é de no mínimo 4% e no máximo 6%,
Vê-se então que no estudo analítico quantitativo é imprescindível que o analista tenha conhecimento prévio sobre as condições da amostra e da análise a ser feita, e ainda sobre qual método de quantificação dos elementos ou compostos trariam resultados mais exatos e preciso;s, que possa ser realizado em menos tempo e também com baixo custo, dentre outros fatores.
Assim foi possível perceber algumas vantagens que a análise volumétrica tem sobre outras técnicas, como tempo gasto, nível de dificuldade e o baixo custo.
Logo a titulação volumétrica é ideal para quantificações desse tipo, pois, determina, por meio de posteriores cálculos, relativamente simples, quanto de cada composto existe numa determinada amostra.
O vinagre para consumo deve ter entre 4% e 6% de ácido acético. A legislação brasileira estabelece em 4% o teor mínimo de ácido acético para vinagre.
XVI. REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA
v Internet
ü Líria Alves. Hidróxido de Sódio. Brasil Escola; São Paulo-SP. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/quimica/hidroxido-de-sodio.htm.>. Acesso em: 23/10/11.
ü Líria Alves. Análise volumétrica. Brasil Escola; São Paulo-SP. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/quimica/analise-volumetrica.htm.>. Acesso em: 23/10/11.
ü Líria Alves. Titulação. Brasil Escola; São Paulo-SP. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/quimica/titulacao.htm.>. Acesso em: 23/10//11.
ü Líria Alves. Classificação e propriedades dos ácidos. Brasil Escola; São Paulo-SP. Disponível em: <www.brasilescola.com/quimica/classificacao-propriedades-dos-acidos.htm.>. Acesso em: 23/10/11.
v Livros
ü BACCAN, N. Química analítica quantitativa elementar. 3. ed. rev.,ampl. e reest. São Paulo: E. Blucher, 2005. 308p.
ü Skoog, Fundamentoos de quimica analitica/ (el al)tradução marcos grassi;revisão tecnica. celio pasquini.-são Paulo-SP: thomson learning,2007.
ü Cienfuegos, freddy. análise instrumental/delmo vaitsman.-rio de janeiro: intercência,2000.
ü MACHADO, A.H. e ARAGÃO, R.M.R.Como os estudantes concebem o estado de equilíbrio químico. Química Nova na Escola, v. 4, p. 18-20, 1996.
Autor: Adriano Costa Mota
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