Volumetria de neutralização: determinação do teor de álcool
Por Adriano Costa Mota | 16/04/2012 | Educação
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 |
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PIPETA VOLUMÉTRICA |
ACIDO ACÉTICO(vinagre) |
BÉCKER DE 50mL, 100 mL |
FENOLFITALEÍNA |
BALANÇA DE ALTA PRECISÃO |
NaOH |
ERLENMEYER 250 mL |
ÁGUA DESTILADA |
BURETA |
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BALÃO VOLUMETRICO 50 mL |
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PÊRA |
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FUNIL DE VIDRO |
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SUPORTE UNIVERSAL |
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VIDRO RELÓGIO |
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ESPÁTULAS |
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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 |
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Componentes do grupo |
Adriano, Danilo, Gabriel, Marcone. |
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Alice, Bruna, Silmara
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Concentração do ácido (hac) |
Ma? |
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Mb? |
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Volume do ácido(hac) |
25 Ml |
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25 Ml |
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Concentração da base (naoh) |
0,1 mol/L-1 |
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0,1 mol/L-1 |
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Volume da base (naoh) |
19,2 Ml |
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19,6 Ml |
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Formula para titulação |
Ma * Va = Mb * Vb |
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Ma * Va = Mb * Vb |
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Cálculos das titulações |
Ma * 25 mL = 0,1 * 19,2 25Ma = 1,92 Ma=1,92 25 Ma =0,0768 |
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Ma * 25 mL = 0,1 * 19,6 25Ma = 1,96 Ma=1,96 25 Ma = 0,0784 |
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Valor final das titulações |
0,0768 mol/L-1 |
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0,0784 mol/L-1 |
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Média das duas titulações |
Média=X0+XF ➡Média=0,0768+0,0784➡0,1552 2 2 2 Média = 0,0776 mol/L-1 |
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pH |
A 25 0C o Ph do vinagre = 2,87 |
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Valor padrão do teor de Hac no vinagre |
Deve ter de 4% a 6% de Hac, no vinagre. |
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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 |
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Média do ácido acético em gramas |
Media=0,08827+0,09248➡media=0,0470145g de Ac. acético 2 |
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Densidade |
Densidade = _m_ ➡ 1,05 = _m_ ➡ m = 5 * 1,05 ➡ m = 5,25g V 5mL |
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(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. |
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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.