Post on 05-Jul-2015
RELATÓRIO DE QUÍMICA EXPERIMENTAL
ESTÉPHANE LUIZA AMILAR COSTA
KHEROLAYNE COSTA RIBEIRO
1) Introdução: Tanto na área científica como tecnológica (na
indústria), frequentemente é necessário determinar a composição e a
concentração de um determinado sistema. Na análise volumétrica, o
reagente de concentração conhecida é o titulante e a substância de
concentração desconhecida é o titulado. Assim o processo de se juntar a
solução padrão até que a reação esteja completa é a titulação ou
volumetria. O método mais comum de titulação é a de neutralização, em
que se reage um ácido com uma base para que se atinja o ponto de
equivalência. À medida que é adicionado o titulante ao titulado, o pH da
solução (titulante+titulado) vai variar, sendo possível construir um gráfico
desta variação, ao qual se dá o nome de curva de titulação. O ponto de
equivalência pode ser identificado com o auxílio de um indicador ácido-
base, cuja faixa de viragem esteja situado na zona de variação brusca do
pH.
O ácido acético (CH3COOH) é um ácido fraco tendo um Ka de 1,8x10-51.
Ele é amplamente utilizado em química industrial na forma de ácido
acético glacial (densidade de 1,053 e 99,8% m/v) ou em soluções de
diferentes concentrações. Também pode ser consumido como vinagre,
que é uma solução diluída do ácido acético glacial (3,5 a 8 % m/v). A
concentração do vinagre pode ser facilmente determinada através de uma
titulação com uma solução de base forte.
O leite de magnésia é usado como laxante, e é uma suspensão que
pode ser facilmente conseguida em farmácias e supermercados, e
estabelece um mínimo de 7% em peso de hidróxido de magnésio.
Entretanto, a titulação direta de uma alíquota da amostra de leite de
magnésia é difícil de ser realizada porque as partículas do hidróxido de
magnésio em suspensão podem causar erros ao aderirem às paredes do
frasco erlenmeyer, ficando fora do contato do titulante. Outra dificuldade
que pode surgir, em consequência da amostra ser opaca, é a difícil
percepção de uma mudança precisa da cor do indicador no ponto final da
titulação.
Para evitar estes problemas, uma possibilidade é fazer com que a
reação de neutralização do hidróxido de magnésio ocorra totalmente. Isto
é feito através da adição de um volume definido, em excesso, de uma
solução padrão de ácido para dissolver e neutralizar todas as partículas
suspensas de hidróxido de magnésio e resultar em uma solução
transparente. Em seguida, o excesso de ácido é titulado com uma solução
básica padrão. Esse procedimento de determinação da quantidade em
excesso adicionada é conhecido como retrotitulação ou titulação de
retorno. A detecção do ponto de equivalência pode ser identificado
comumente pelos indicadores ácido-base.
Ao fim de toda experiência deve-se encaminhar/tratar convenientemente os resíduos químicos de modo a torná-los o mais útil possível antes de serem descartados a fim de minimizar ao máximo os possíveis impactos ambientais que possam ser causados pelo descarte direto das substâncias utilizada1s.
2) Objetivos: Determinar os teores de hidróxido de magnésio no leite de
magnésia e ácido acético em vinagre através da retrotitulação e
titulação direta, respectivamente.
3) Procedimento Experimental:
Parte 1: Retrotitulação do hidróxido de magnésio
Primeiramente, agitou-se vigorosamente o frasco de leite de magnésia
para homogeneizar a suspensão. Em seguida, pesou-se
aproximadamente 0,500 g dessa substância em um erlenmeyer e
adicionou-se 30 mL de HCl 1 mol/L. O ácido reagiu com todo o
Mg(OH)2, restando ainda certa quantidade de HCl. Para determinar
esse excesso adicionou-se 3 gotas de fenolftaleína e procedeu-se a
titulação da solução com NaOH 1 mol/L.
A base foi colocada em uma bureta com o auxílio de um funil e
anotou-se o volume inicial Vi. Logo depois, a solução de NaOH foi
lentamente gotejada sobre a solução contendo ácido em excesso até
que o indicador ficasse rosa. O volume final Vf foi anotado e a
diferença Vf-Vi forneceu o volume de base necessário para reagir com
o excesso de HCl. Todo o procedimento foi repetido mais uma vez e a
partir dos valores medidos, calculou-se o teor de Mg(OH)2 na amostra
de leite de magnésia comercial.
Parte 2: Titulação do ácido acético
Primeiramente, acrescentou-se 2,0 mL de vinagre no erlenmeyer e em
seguida foram adicionados 25,0 mL de água destilada. Foram
acrescentadas ainda 3 gotas de fenolftaleína e procedeu-se a titulação
com o NaOH 1 mol/L.
A base foi colocada em uma bureta com o auxílio de um funil e
anotou-se o volume inicial Vi. Em seguida, a solução de NaOH foi
lentamente gotejada sobre a solução de CH3COOH até que o indicador
tornasse a solução rosa. O volume final foi da solução de NaOH foi
anotado e a diferença Vf-Vi forneceu o volume de base que reagiu com
todo ácido da solução.
O procedimento foi repetido novamente e a partir dos volumes
medidos, calculou-se o teor de ácido acético na amostra comercial do
vinagre.
Ao final da prática, encaminhou-se as soluções utilizadas para um frasco de descarte, e lavou-se todas as vidrarias.
4) Resultados e discussão:
4.1) Determinação do teor de Mg(OH)2 no leite de magnésia:
O hidróxido de magnésio, por ser pouco solúvel, faz com que a
titulação direta seja pouco precisa. Por esse motivo, realizou-se a
titulação por retorno. As equações químicas balanceadas para as
reações envolvidas nesse procedimento são:
a) Neutralização do Mg(OH)2 pelo HCl:
Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2 H2O
b) Titulação do excesso de HCl com NaOH:
HCl + NaOH NaCl + H2O
Tabela 4.1. Tabela contendo a massa pesada de leite de magnésia e o volume gasto de
NaOH na retrotitulação
Massa (leite de Volume de NaOH /(mL)
magnésia)/(g)
Amostra 1 0,550 6,8
Amostra 2 0,519 7,6
Quantidade de matéria de HCl contida em 25mL:
1
Conhecendo o volume de NaOH que reagiu, e sabendo que a
proporção das substâncias na reação é de 1 mol :1 mol, pode-se
calcular o numero de mols de HCl que reagiu em b:
Amostra 1:
2
Amostra 2:
3
Assim, temos que:
Amostra 1:
4
Amostra 2:
5
Se o leite de magnésio fosse 100% de Mg(OH)2, teríamos:
Amostra 1:
6
Amostra 2:
7
Cálculo da média das porcentagens:
M=...
A porcentagem teórica de Mg(OH)2 contida no leite de magnésia é
de 8,00% e a encontrada no experimento foi de ...%. A proximidade
entre os valores nominais e experimentais é um indicio de que a
experiência foi conduzida corretamente.
4.b) Determinação do teor de CH3COOH no vinagre
A equação química balanceada para a reação envolvida nesse
procedimento é:
CH3COOH + NaOH CH3OONa + H2O
Conhecendo o volume de NaOH que reagiu, dados a sua concentração
molar e a densidade do vinagre (1,00432g/mL), e sabendo a proporção
do ácido e da base na reação é de 1 mol : 1 mol, pode-se calcular a
porcentagem de CH3COOH contida no vinagre:
Amostra 1:
Amostra 2:
A porcentagem teórica de CH3COOH contida no vinagre é de 4,00% e
a encontrada no experimento foi de ...%. A proximidade entre os valores
nominais e experimentais é um indicio de que a experiência foi conduzida
corretamente.
4.3) Armazenamento e tratamento de resíduos gerados:
No decorrer da prática foram utilizadas soluções de ácido e base
fortes, além da fenolftaleína, que contem benzeno em sua estrutura.
Por esse motivo, os resíduos gerados foram despejados em um
recipiente apropriados.
5) Conclusão: A titulação é uma técnica comum de laboratório em
análise química quantitativa, capaz de determinar a concentração
molar da imensa maioria das substâncias, desde que se tenha
conhecimento exato da molaridade do titulante. Em algumas
situações, quando o analito não é muito solúvel, por exemplo, é
necessário realizar a retrotitulação ou titulação por retorno, de modo a
determinar a concentração de forma mais precisa. Um cuidado
necessário para a realização deste método é a escolha do indicador
uma vez que a questão chave da titulação é a identificação do ponto
de equivalência. A proximidade entre os valores teóricos e
experimentais - tanto para o leite de magnésia quanto para o vinagre –
são indicativos que a técnica utilizada foi adequada e que as
substâncias analisadas se encontram dentro dos parâmetros dos
fabricantes.
6) Biblografia:
1.
SILVA, Roberto Ribeiro da; BOCCHI, Nerilso; FILHO, Romeu C. Rocha;
MACHADO, Patrícia Fernandes Loottens. Experimentos de Química Geral.
São Carlos, 2011
ATKINS, P.W. Princípios de Química. São Paulo 2006. Editora Bookman
http://pt.wikipedia.org/wiki/Titula%C3%A7%C3%A3o
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAu3gAF/indicadores-titulacao-acido-
base