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1 ROTEIRO DE ATIVIDADE PRESENCIAL 03 Roteiro 3 Etapa 2 Atividade do Dia 2 Aula 08 Disciplina Química de Materiais Temática Titulação ácidobase Professora José Gaspar Ferrarezi email gasparprofuniparbr Observação no presente roteiro estão descritos os procedimentos experimentais das duas atividades previstas para o primeiro dia da aula prática da 4ª semana Roteiro 3 Etapa 2 Atividade do Dia 02 Atividade Este experimento trata da titulação ácidobase através da qual ser determinará a concentração de ácido acético numa amostra de vinagre comercial O experimento demonstra também o uso de algumas vidrarias e acessórios utilizados em laboratórios de química geral para a realização da titulação 1 Conteúdos Titulação ácidobase Reação de neutralização ácidobase 2 Objetivo da atividade Os objetivos de cada atividade estão descritos antes das mesmas no texto a seguir 2 AULA 8 TITULAÇÃO ÁCIDOBASE Objetivo Determinação da Concentração Percentual de Ácido Acético no Vinagre Comercial a Material por BancadaQuantidade por bancada Material Capacidade Quantidade Béquer 250 mL 01 Béquer 50 mL 02 Bureta 25 mL 01 Erlenmeyer 250 mL 01 Garras para bureta 02 Pipeta graduada 1 mL 01 Pipeta graduada 5 mL 01 Pipeta volumétrica 1 mL 01 Pipetadores para pipetas de 1 e 5 mL 03 Pissete para água destilada Médio 01 Proveta 100 mL 01 Suporte universal Médio 01 Funil de vidro pequeno de haste pequena Pequeno 01 Solução de fenolftaleína 1 frasco contagotas de 50 mL b Material comum a todas as bancadas deve ficar em bancada sem equipes 01 frasco de vinagre comercial utilizar somente o vinagre branco pois o tinto fica difícil a visualização do ponto final da titulação Esta é a amostra a ser titulada por todas as equipes todas as bancadas Fundamentação Teórica A análise ácidobase de uma solução de concentração desconhecida geralmente feita por um procedimento conhecido como TITULAÇÃO Na titulação de uma solução de um ácido de concentração desconhecida um volume medido do ácido é adicionado a um frasco e um titulante uma solução de concentração conhecida de base é adicionada até que o ponto de equivalência seja atingido Este é o ponto no qual números iguais de equivalentes do ácido e da base foram misturados No procedimento mais simples o ponto de equivalência é indicado pela mudança de cor de um indicador adicionado antes do início da titulação Normalmente o pH no ponto de equivalência muda bruscamente com a adição de volumes muito pequenos de titulante assim uma nítida mudança de cor fornece uma indicação clara do ponto de equivalência Em titulações ácidosbase o ponto de equivalência não ocorre necessariamente em pH 7 Isto significa que deve ser escolhido um indicador adequado antes de se iniciar a titulação O ácido acético CH3COOH é o ácido encontrado nos vinagres comerciais sendo o mesmo o responsável pela acidez do meio A sua concentração pode variar de acordo com 3 a origem do vinagre mas normalmente fica entre 4 e 6 de concentração de ácido acético no vinagre Nesta prática o teor de ácido acético no vinagre vai ser determinado pela titulação de uma amostra de vinagre comercial com uma solução de NaOH de concentração 01 molL de acordo com o procedimento abaixo PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL TITULAÇÃO DO VINAGRE Obs ver montagem da titulação no esquema da página seguinte 1 Pipetar com a pipeta volumétrica para o Erlenmeyer de 250 mL um volume de 10 mL de amostra de vinagre e adicionar 30 mL de água destilada 2 Adicionar ao Erlenmeyer de 250 mL do item 1 acima três gotas de solução do indicador fenolftaleína 3 Verificar se a torneira da bureta está fechada posição horizontal Com o auxílio de um funil de vidro pequeno carregar a bureta até a medida inicial da mesma 0 mL com solução 01 M de NaOH Segurar o funil com uma das mãos e não deixe o corpo do funil encostar no corpo do funil para evitar que o ar fique preso dentro da bureta Verificar se existem bolhas no interior da bureta Se houver retirar as bolhas que possam ter se formado na parte inferior ou superior bureta abrindo a torneira da mesma lentamente coletando a solução de NaOH num béquer colocado na parte inferior da mesma Esta solução que fica no béquer pode ser reutilizada na bureta desde que não seja contaminada 4 Gotejar a solução de hidróxido contida na bureta sobre o vinagre contido no Erlenmeyer não esquecer que se manipula a torneira da bureta com a mão esquerda enquanto com a mão direita se agita o Erlenmeyer 5 O aparecimento da cor rosada persistente no líquido contido no Erlenmeyer indica o ponto final da titulação 6 Ler na bureta o volume em mL gasto da solução dosadora padrão NaOH 01 MolL Anotar este volume 7 Titular mais uma alíquota seguindo o mesmo procedimento repetir o procedimento mais uma vez lembramse de lavar o Erlenmeyer e realizar os procedimentos de 1 a 6 descritos acima mais uma vez 8 Calcular o gasto médio de solução dosadora volume gasto na primeira titulação volume gasto na segunda titulação 2 9 Calcular o teor do ácido acético no vinagre de acordo com os cálculos abaixo e comparar com o valor disponível no rótulo do produto 10 Calcular o erro percentual com a equação abaixo 𝐸𝑟𝑟𝑜 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑛𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑜 𝑟ó𝑡𝑢𝑙𝑜 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑜 𝑟ó𝑡𝑢𝑙𝑜 𝑥100 4 De acordo com o roteiro de cálculos mostrados abaixo calcular a concentração de ácido acético na sua amostra de vinagre utilizando os seus dados coletados no procedimento da titulação em laboratório Figura 1 Esquema de montagem e execução da titulação do vinagre 5 CÁLCULOS PRÁTICA 8 DOSAGEM DO ÁCIDO ACÉTICO NO VINAGRE COMERCIAL COM NaOH 01 MOLL Informações necessárias Molaridade do NaOH titulante 01 molL Densidade do vinagre d 10021 g mL Supondo que o volume gasto de NaOH na titulação da amostra do vinagre foi de 6 mL em litro 0006 Lesse valor foi coletado numa titulação real Reação ocorrida na titulação tem que estar balanceada NaOH CH3COOH CH3COO Na H2O reação de neutralização Ácido acético contido no vinagre No ponto de equivalência todo ácido reagiu com toda a base chamamos esse ponto de ponto de equivalência PE Assim podemos dizer que no PE o número de mols do ácido nsa será igual ao número de mols da base nsb nsa nsb Como 𝑀𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑀 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑛𝑠 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑒𝑚 𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 Isolamos número de mols na equação acima Número de mols NaOH molaridade M x volume solução NaOH gasto na titulação em L Número de mols NaOH 01 x 0006 Número de mols NaOH 6 x 104 mols Como no PE o número de mols do ácido acético é igual ao número de mols de NaOH podemos dizer que o número de mols encontrado acima é igual ao número de mols do ácido acético Número de mols NAOH 6 x 104 mols número de mols de ácido acético número de mols de ácido acético 6 x 104 mols 6 Transformamos esse número de mols em massa 1 mol de ácido acético CH3COOH 600512 g 6 x 104 mols de ácido acético X g X 00360 g de ácido acético Essa é a massa 00360 g de ácido acético teoricamente reagiu com o NaOH Para acharmos a massa teórica mt de ácido acético que foi colocada para reagir no Erlenmeyer utilizamos a fórmula da densidade d mt v mt ácido acético d x v mt ác acético 10021 x vamostra mt ác acético 10021 x 10 mt ác acético 10021 g Essa massa teórica estará para 100 pois é a massa de vinagre que tinha na alíquota que é que deve reagir com o NAOH A seguir montase o cálculo para se achar o teor de ácido acético na amostra 10021 g de ácido acético 100 00360 g de ácido acético x X 36 aproximadamente Essa é a resposta final teor de ácido acético no vinagre Devese calcular também o erro percentual comparandose com o valor da amostra de vinagre Erro percentual E 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒆𝒏𝒄𝒐𝒏𝒕𝒓𝒂𝒅𝒐 𝒍𝒂𝒃 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒓ó𝒕𝒖𝒍𝒐 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒓ó𝒕𝒖𝒍𝒐 𝟏𝟎𝟎 Observação 2 realizar os cálculos numa folha e anexar uma cópia foto dos mesmos no AVA como atividade Valor obtido pela soma das massas atômicas de cada átomo multiplicadas pelo número de cada átomo na fórmula Foi titulado 10 mL de amostra de vinagre
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1 ROTEIRO DE ATIVIDADE PRESENCIAL 03 Roteiro 3 Etapa 2 Atividade do Dia 2 Aula 08 Disciplina Química de Materiais Temática Titulação ácidobase Professora José Gaspar Ferrarezi email gasparprofuniparbr Observação no presente roteiro estão descritos os procedimentos experimentais das duas atividades previstas para o primeiro dia da aula prática da 4ª semana Roteiro 3 Etapa 2 Atividade do Dia 02 Atividade Este experimento trata da titulação ácidobase através da qual ser determinará a concentração de ácido acético numa amostra de vinagre comercial O experimento demonstra também o uso de algumas vidrarias e acessórios utilizados em laboratórios de química geral para a realização da titulação 1 Conteúdos Titulação ácidobase Reação de neutralização ácidobase 2 Objetivo da atividade Os objetivos de cada atividade estão descritos antes das mesmas no texto a seguir 2 AULA 8 TITULAÇÃO ÁCIDOBASE Objetivo Determinação da Concentração Percentual de Ácido Acético no Vinagre Comercial a Material por BancadaQuantidade por bancada Material Capacidade Quantidade Béquer 250 mL 01 Béquer 50 mL 02 Bureta 25 mL 01 Erlenmeyer 250 mL 01 Garras para bureta 02 Pipeta graduada 1 mL 01 Pipeta graduada 5 mL 01 Pipeta volumétrica 1 mL 01 Pipetadores para pipetas de 1 e 5 mL 03 Pissete para água destilada Médio 01 Proveta 100 mL 01 Suporte universal Médio 01 Funil de vidro pequeno de haste pequena Pequeno 01 Solução de fenolftaleína 1 frasco contagotas de 50 mL b Material comum a todas as bancadas deve ficar em bancada sem equipes 01 frasco de vinagre comercial utilizar somente o vinagre branco pois o tinto fica difícil a visualização do ponto final da titulação Esta é a amostra a ser titulada por todas as equipes todas as bancadas Fundamentação Teórica A análise ácidobase de uma solução de concentração desconhecida geralmente feita por um procedimento conhecido como TITULAÇÃO Na titulação de uma solução de um ácido de concentração desconhecida um volume medido do ácido é adicionado a um frasco e um titulante uma solução de concentração conhecida de base é adicionada até que o ponto de equivalência seja atingido Este é o ponto no qual números iguais de equivalentes do ácido e da base foram misturados No procedimento mais simples o ponto de equivalência é indicado pela mudança de cor de um indicador adicionado antes do início da titulação Normalmente o pH no ponto de equivalência muda bruscamente com a adição de volumes muito pequenos de titulante assim uma nítida mudança de cor fornece uma indicação clara do ponto de equivalência Em titulações ácidosbase o ponto de equivalência não ocorre necessariamente em pH 7 Isto significa que deve ser escolhido um indicador adequado antes de se iniciar a titulação O ácido acético CH3COOH é o ácido encontrado nos vinagres comerciais sendo o mesmo o responsável pela acidez do meio A sua concentração pode variar de acordo com 3 a origem do vinagre mas normalmente fica entre 4 e 6 de concentração de ácido acético no vinagre Nesta prática o teor de ácido acético no vinagre vai ser determinado pela titulação de uma amostra de vinagre comercial com uma solução de NaOH de concentração 01 molL de acordo com o procedimento abaixo PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL TITULAÇÃO DO VINAGRE Obs ver montagem da titulação no esquema da página seguinte 1 Pipetar com a pipeta volumétrica para o Erlenmeyer de 250 mL um volume de 10 mL de amostra de vinagre e adicionar 30 mL de água destilada 2 Adicionar ao Erlenmeyer de 250 mL do item 1 acima três gotas de solução do indicador fenolftaleína 3 Verificar se a torneira da bureta está fechada posição horizontal Com o auxílio de um funil de vidro pequeno carregar a bureta até a medida inicial da mesma 0 mL com solução 01 M de NaOH Segurar o funil com uma das mãos e não deixe o corpo do funil encostar no corpo do funil para evitar que o ar fique preso dentro da bureta Verificar se existem bolhas no interior da bureta Se houver retirar as bolhas que possam ter se formado na parte inferior ou superior bureta abrindo a torneira da mesma lentamente coletando a solução de NaOH num béquer colocado na parte inferior da mesma Esta solução que fica no béquer pode ser reutilizada na bureta desde que não seja contaminada 4 Gotejar a solução de hidróxido contida na bureta sobre o vinagre contido no Erlenmeyer não esquecer que se manipula a torneira da bureta com a mão esquerda enquanto com a mão direita se agita o Erlenmeyer 5 O aparecimento da cor rosada persistente no líquido contido no Erlenmeyer indica o ponto final da titulação 6 Ler na bureta o volume em mL gasto da solução dosadora padrão NaOH 01 MolL Anotar este volume 7 Titular mais uma alíquota seguindo o mesmo procedimento repetir o procedimento mais uma vez lembramse de lavar o Erlenmeyer e realizar os procedimentos de 1 a 6 descritos acima mais uma vez 8 Calcular o gasto médio de solução dosadora volume gasto na primeira titulação volume gasto na segunda titulação 2 9 Calcular o teor do ácido acético no vinagre de acordo com os cálculos abaixo e comparar com o valor disponível no rótulo do produto 10 Calcular o erro percentual com a equação abaixo 𝐸𝑟𝑟𝑜 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑛𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑜 𝑟ó𝑡𝑢𝑙𝑜 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑜 𝑟ó𝑡𝑢𝑙𝑜 𝑥100 4 De acordo com o roteiro de cálculos mostrados abaixo calcular a concentração de ácido acético na sua amostra de vinagre utilizando os seus dados coletados no procedimento da titulação em laboratório Figura 1 Esquema de montagem e execução da titulação do vinagre 5 CÁLCULOS PRÁTICA 8 DOSAGEM DO ÁCIDO ACÉTICO NO VINAGRE COMERCIAL COM NaOH 01 MOLL Informações necessárias Molaridade do NaOH titulante 01 molL Densidade do vinagre d 10021 g mL Supondo que o volume gasto de NaOH na titulação da amostra do vinagre foi de 6 mL em litro 0006 Lesse valor foi coletado numa titulação real Reação ocorrida na titulação tem que estar balanceada NaOH CH3COOH CH3COO Na H2O reação de neutralização Ácido acético contido no vinagre No ponto de equivalência todo ácido reagiu com toda a base chamamos esse ponto de ponto de equivalência PE Assim podemos dizer que no PE o número de mols do ácido nsa será igual ao número de mols da base nsb nsa nsb Como 𝑀𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑀 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑛𝑠 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑒𝑚 𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 Isolamos número de mols na equação acima Número de mols NaOH molaridade M x volume solução NaOH gasto na titulação em L Número de mols NaOH 01 x 0006 Número de mols NaOH 6 x 104 mols Como no PE o número de mols do ácido acético é igual ao número de mols de NaOH podemos dizer que o número de mols encontrado acima é igual ao número de mols do ácido acético Número de mols NAOH 6 x 104 mols número de mols de ácido acético número de mols de ácido acético 6 x 104 mols 6 Transformamos esse número de mols em massa 1 mol de ácido acético CH3COOH 600512 g 6 x 104 mols de ácido acético X g X 00360 g de ácido acético Essa é a massa 00360 g de ácido acético teoricamente reagiu com o NaOH Para acharmos a massa teórica mt de ácido acético que foi colocada para reagir no Erlenmeyer utilizamos a fórmula da densidade d mt v mt ácido acético d x v mt ác acético 10021 x vamostra mt ác acético 10021 x 10 mt ác acético 10021 g Essa massa teórica estará para 100 pois é a massa de vinagre que tinha na alíquota que é que deve reagir com o NAOH A seguir montase o cálculo para se achar o teor de ácido acético na amostra 10021 g de ácido acético 100 00360 g de ácido acético x X 36 aproximadamente Essa é a resposta final teor de ácido acético no vinagre Devese calcular também o erro percentual comparandose com o valor da amostra de vinagre Erro percentual E 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒆𝒏𝒄𝒐𝒏𝒕𝒓𝒂𝒅𝒐 𝒍𝒂𝒃 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒓ó𝒕𝒖𝒍𝒐 𝒗𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒓ó𝒕𝒖𝒍𝒐 𝟏𝟎𝟎 Observação 2 realizar os cálculos numa folha e anexar uma cópia foto dos mesmos no AVA como atividade Valor obtido pela soma das massas atômicas de cada átomo multiplicadas pelo número de cada átomo na fórmula Foi titulado 10 mL de amostra de vinagre