1- ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS

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Química Analítica II – Segundo roteiro de estudos
Prof. Marco Roberto Marcomini
Volumetria de Neutralização
1- Quais as diferenças entre ponto final de titulação e ponto estequiométrico?
2- Qual a função das substâncias utilizadas como padrão primário? Quais as características que
uma substância deve apresentar para poder ser utilizada como padrão primário? Dê o nome
e a fórmula de uma substância que pode ser usada para padronizar ácido clorídrico e uma
que pode ser utilizado para padronizar hidróxido de potássio.
3- Quais as diferenças entre padrão primário e padrão secundário?
4- Por que hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, ácido clorídrico, ácido nítrico e ácido
sulfúrico não podem ser utilizados como padráo primário?
5- Quantos gramas de biftalato de potássio devem ser pesados em um frasco erlenmeyer para
padronizar uma solução com concentração aproximada de 0,0200 mol L-1 de hidróxido de
sódio se você quer usar aproximadamente 25,00 mL de base durante a padronização?
(Dado MM
biftalato de potássio
= 204,22 g mol-1)
6- O ácido cítrico (C6H8O7) é um ácido tricarboxílico presente no suco das chamadas frutas
cítricas. Qual deverá ser o teor (%(m/m)) de ácido cítrico presente em 0,800 g do suco de
um limão quando são consumidos 10,00 mL de uma solução de hidróxido de sódio 0,100
mol L-1, durante a titulação?
7- O vinagre comercial contém ácido acético (ácido etanóico). Na titulação de 5,00 mL de
vinagre comercial com densidade 1,010 g cm-3, foram utilizados 8,40 mL de uma solução
0,200 mol L-1 de hidróxido de sódio. Qual a porcentagem do ácido acético no vinagre?
8- Foi preparada em laboratório uma solução de ácido clorídrico, dissolvendo-se 0,730 g de
cloreto de hidrogênio em água; o volume foi completado com água destilada até obter
250,0 mL de solução. Durante a titulação, um volume de 15,00 mL da solução deste ácido
foi completamente neutralizado por 25,00 mL de hidróxido de cálcio. Calcule a concentração
de base, em mol L-1.
9- Com o objetivo de determinar a concentração molar de uma solução aquosa de hidróxido de
sódio, um analista químico procedeu a titulação de 50,00 mL dessa solução com solução
aquosa de ácido sulfúrico 0,100 mol L-1 , consumindo 25,00 mL do titulante para atingir o
ponto final da titulação. Qual a concentração da solução analisada em mol L-1 e g L-1 ?
10- Uma amostra contendo 10,0 gramas de hidróxido de sódio impuro foi dissolvida em água
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suficiente para 500,0 mL de solução. Uma alíquota de 50 mL dessa solução gasta, na
titulação, 15,00 mL de ácido sulfúrico 0,500 mol L-1 Qual a porcentagem de pureza do
hidróxido de sódio inicial?
11- Para sua completa neutralização, uma amostra de 5,00 mL de vinagre consumiu 25,00 mL
de uma solução que contém 0,200 mol L-1 de hidróxido de sódio. Supondo que o único
componente ácido do vinagre seja o ácido acético, calcule a massa (em gramas) do ácido,
contida em 1,00 litro de vinagre
12- O eletrólito empregado em baterias de automóvel é uma solução aquosa de ácido
sulfúrico. Uma amostra de 7,50 mL da solução de uma bateria requer 40,00 mL de
hidróxido de sódio 0,75 mol L-1 para sua neutralização completa.
a) Calcule a concentração em mol L-1 do ácido na solução da bateria.
b) Escreva as equações balanceadas das reações de neutralização parcial e da reação de
neutralização total do ácido, fornecendo os nomes dos produtos formados em cada uma
delas.
13- Suponhamos que você dissolva em água uma amostra de 1,034 g de ácido oxálico impuro,
adicione algumas gotas de indicador ácido-base e titule a solução com hdiróxido de sódio
0,485 mol L-1. A amostra consome 34,47 mL da solução de NaOH até atingir o ponto de
equivalência. Qual a massa do ácido oxálico, e qual a sua porcentagem na amostra?
HOOC-COOH(aq) + 2 NaOH(aq) →
─
OOC-COO─(aq) + 2 H2O(l) + 2 Na+(aq)
14- Suponha que foram dissolvidos 0,254 g de hidróxido de sódio em água suficiente para
obter 25,00 mL de solução e a titulados com ácido clorídrico.
a) Qual o volume (em mililitros) de ácido 0,150 mol L-1 requerido para atingir o ponto
estequiométrico da reação de neutralização?
b) Qual a concentração, em mol L-1, dos íons cloreto presentes no erlenmeyer quando é
atingido o ponto estequiométrico?
15- 25,00 mL de ácido clorídrico com concentração 0,110 mol L-1 foram transferidos a um
erlenmeyer e submetidos à titulação com uma solução de hidróxido de sódio 0,120 mol L -1,
utilizando como indicador a fenolftaleína. Sobre esta titulação, pede-se:
a) Qual o pH da solução contida no erlenmeyer após a adição de 20,00 mL de base?
b) Qual o pH da solução contida no erlenmeyer após a adição de 30,00 mL de base?
c) Qual o volume mínimo de hidróxido de sódio necessário para atingir o ponto de viragem do
indicador?
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16- Para determinar a concentração de uma solução de hidróxido de sódio, um aluno transferiu
0,4578 g de biftalato de potássio para um erlenmeyer, dissolveu em água destilada e
adicionou duas gotas de fenolftaleína. Nesta titulação forma utilizados 21,70 mL da base.
Determine a concentração da solução de hidróxido de sódio em g L-1 e mol L-1.
17- Para neutralizar uma alíquota de 25,00 mL de uma solução de ácido sulfúrico foram
consumidos 30,00 mL de solução 0,100 mol L-1 de hidróxido de sódio. Qual a massa de
ácido contida em 250,0 mL de solução?
18- Uma alíquota contendo 25,00 mL de ácido clorídrico com concentração 0,200 mol L-1 foi
transferida para um erlenmeyer e submetida à titulação com uma solução de hidróxido de
potássio 0,100 mol L-1, utilizando como indicador a fenolftaleína. Sobre esta titulação, pedese:
a) Qual o pH da solução contida no erlenmeyer após a adição de 20,00 mL de base?
b) Qual o pH da solução contida no erlenmeyer após a adição de 55,00 mL de base?
c) Qual o volume mínimo de base necessário para atingir o ponto de mudança de cor do
indicador?
d) Qual o pH da solução no ponto de equivalência?
Respostas:
5) m = 0,102 g
6) %(m/m) = 8,01 %
7) %(m/m) = 2,00 %
8) M = 0,0240 mol L-1
9) M = 0,100 mol L-1; C = 4,00 g L-1
10) %(m/m) = 60,0 %
11) m = 60,1 g
12) M = 2,00 mol L-1
13) m = 0,753 g; %(m/m) = 72,8 %
14) (a) 42 mL; (b) M = 0,0940 mol L-1
15) (a) pH = 2,11; (b) pH = 12,19; (c) V = 22,9 mL
16) M = 0,103 mol L-1; C = 4,12 g L-1
17) m = 1,47 g
18) (a) pH = 1,18; (b) pH = 11,80; (c) V = 50,00 mL; (d) pH = 7,00
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Resolução dos exercícios sobre Volumetria de Neutralização
5)
M  0,0200 mol L1
NaOH 
V  25,00 mL
m  ?
HBif 
MM  204,22 g/mol
Calculando a massa de biftalato de potássio necessária para a padronização, temos:
NaOH + HBif
nB
produtos
= nA
MB.VB 
mA
MMA
0,0200  25,00x10-3 
mA
204,22
mA = 0,102 g
6)
M  0,100 mol L1
NaOH 
V  10,00 mL
m  ?
C6H8O7 
MM  192,14 g/mol
Calculando a a massa de ácido cítrico presente na amostra temos:
3 NaOH + C6H8O7
nB
produtos
= 3 nA
MB.VB  3 
mA
MMA
0,100  10,00x10-3  3 
mA
192,14
mA = 0,0640 g de ácido cítrico
Cálculo do teor de ácido cítrico na amostra titulada:
0,800 g ------------ 100%
0,0640 g -------------%(m/m)
%(m/m) = 8,01%
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7)
M  0,200 mol L1
NaOH 
V  8,40 mL
M  ?
CH3 COOH 
V  5,00 mL
Calculando a concentração de ácido acético no vinagre temos:
NaOH + CH3COOH
nB
produtos
= nA
MB.VB  MA.VA
0,200  8,40  MA  5,00
MA = 0,336 mol/L
Para calcular a porcentagem em massa da amostra converte-se a concentração em mol por litro para
título e multiplica o resultado por 100
M
1000  d  
M  MM
0,336  60,06
 
 
   0,0200
MM
1000  d
1000  1,01
Portanto a %(m/m) = 2,00 %
8) Inicialmente calcula-se a concentração da solução de HCl para depois realizar os cálculos de titulação
para o bter o valor da concentração da base:
M
ms to
0,73
M
 MHC l  0,0801 mol L1
MMs to  Vs ç ão
36,46  0,250
M  ?
Ca(OH)2 
V  25,00 mL
M  0,0801 mol L-1
HCl 
V  15,00 mL
Calculando a concentração da base temos:
Ca(OH)2 + 2 HCl
2 nB
produtos
= nA
2 MB.VB  MA.VA
2 . MB . 25,00 = 0,0801 . 15,00
MB = 0,0240 mol/L
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9)
M  0,100 mol L1
H2 SO 4 
V  25,00 mL
V  50,00 mL
NaOH 
M  ?
Calculando a concentração da base temos:
2 NaOH + H2SO4
nB
produtos
= 2 nA
MB .VB  2.MA .VA
MB . 50,00=2 . 0,100 . 25,00
MA = 0,100 mol/L
CA = 4,00 g/L
10) Calcular a concentração de NaOH na alíquota. Como a quantidade de NaOH foi dissolvida em um
balão de 500,0 mL, calcular a massa de NaOH puro presente no balão e relacionar este valor com a
massa de 10,0 g para calcular a pureza.
H2 SO 4
MA  0,500 mol L1

VA  15,00 mL
V  50,00 mL
NaOH  B
MB  ?
Calculando a a concentração da base temos:
2 NaOH + H2SO4
nB
produtos
= 2 nA
MB.VB  2.MA.VA
MB . 50,00 = 2 . 0,500 . 15,00
M
MA = 0,300 mol/L
m
 m  M  MM  V  m  0,300  40,00  0,500  m  6,00 g de NaOH puro
MM  V
10,0 g ------------100 %
6,00 g ------------% (m/m)
%(m/m) = 60,0 %
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11) Inicialmente calcula-se a concentração do ácido acético no vinagre e em seguida, utilizando o valor a
concentração, calcula-se o valor da massa de ácido acético na amostra de 1.00 litro de vinagre
M  0,200 mol L1
NaOH  B
VB  25,00 mL
MA  ?
CH3 COOH 
VA  5,00 mL
Calculando a concentração de ácido acético no vinagre temos:
NaOH + CH3COOH
nB
produtos
= nA
MB.VB  MA.VA
0,200  25,00  MA  5,00
M
MA = 1,00 mol/L
m
 m  M  MM  V  m  1,00  60,06 1,00
MM  V
m  60,06 g de ácido acético
12) Calcular a concentração de NaOH na alíquota. Como a quantidade de NaOH foi dissolvida em um
balão de 500,0 mL, calcular a massa de NaOH puro presente no balão e relacionar este valor com a
massa de 10,0 g para calcular a pureza.
MB  0,75 mol L1
NaOH 
VB  40,00 mL
V  7,50 mL
H2 SO 4  A
MA  ?
Calculando a a concentração do ácido sulfúrico temos:
2 NaOH + H2SO4
nB
produtos
= 2 nA
MB.VB  2.MA.VA
0,75 . 40,00 = 2 . MA . 7,50
MA = 2,00 mol/L
Neutralização parcial: H2SO4(aq) + NaOH(aq)
NaHSO4(aq) + H2O(l)
Neutralização total: H2SO4(aq) + 2 NaOH(aq)
Na2SO4(aq) + 2 H2O(l)
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13)
M  0,485 mol L1
NaOH  B
VB  34,47 mL
m  ?
HOOC - COOH  A
MMA  90,04 g/mol
HOOC-COOH + 2 NaOH
2 nA = nB
produtos
2
mA
 MB .VB
MM A
2
mA
 0,485.34,47x10 -3
90,04
mA = 0,753 g de ácido oxálico puro
1,034 g ------------100 %
0,753 g ------------% (m/m)
%(m/m) = 72,8 %
14)
M  0,150 mol L1
HCl  A
VA  ?
m  0,254 g
NaOH  B
MMB  40,00 g/mol
Calculando o volume de solução de HCl consumido na titulação, temos:
NaOH + HCl
nB
produtos
= nA
mB
 M A .VA
MMB
0,254
 0,150.VA
40,00
VA = 0,0423 L = 42,30 mL
Cálculo da concentração de íons cloreto presentes no erlenmeyer:
MiVi = MfVf
0,150.42,30 = Mf.67,30
Mf = 0,0948 mol/L
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15)
M  0,120 mol L1
NaOH  B
VB  ?
VA  25,00 mL
HCl 
MA  0,110 mol/L
a)
nH  MH VH  0,110  25,00x10 3  0,00275 mol
nO H  M

OH
MH 
nH
Vtotal
VO H  0,120  20,00x10 3  0,0024 mol

0,00035
 0,00777 mol L1
45,00x10 3
pH  log[H ]  log(0,00777)  pH  2,11
b)
nH  MH VH  0,110  25,00x10 3  0,00275 mol
nO H  M

OH
MO H 
VO H  0,120  30,00x10 3  0,0036 mol
nO H
Vtotal

0,00085
 0,0155 mol L1
3
55,00x10
pH  log[H ]  log(0,0155)  pH  1,81pH  12,19
c) NaOH + HCl
nB
produtos
= nA
MB.VB  MA.VA
0,110  25,00  0,120  VB
VB = 22,9 mL
16)
MB  ?
NaOH 
VB  21,70 mL
m  0,4578 g
HBif 
MM  204,22 g/mol
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Calculando a concentração da base temos:
NaOH + HBif
nB
produtos
= nA
MB.VB 
mA
MMA
MB  21,70x10 -3 
0,4578
204,22
CB = MB.MM = 0,103 . 40,00
MB = 0,103 mol L-1
CB = 4,13 g L-1
17) Semelhante ao exercício número 12
18) Semelhante ao exercício número 15
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Aula de laboratório 1: Volumetria de Neutralização
Determinação do teor de ácido acetilsalicílico em comprimidos
Objetivo
O objetivo desta aula é a padronização das soluções aquosas de ácido e base preparadas
anteriormente, utilizando a técnica de volumetria de neutralização e, a seguir, aplicar esta técnica na
quantificação de substância química de caráter ácido-base em medicamento, no caso, o ácido
acetilsalicílico.
Primeira parte: Padronização da solução de hidróxido de sódio aproximadamente 0,1 mol L-1
a) Pesar (em folhas de papel vegetal) duas amostras, cujas massas estejam entre 0,30 e 0,40 g de
biftalato de potássio (C6H4COOKCOOH) com precisão de quatro casas decimais em balança analítica
ou duas casas decimais em balança semi-analítica. Anotar o valor exato da massa de cada amostra;
b) Transferir quantitativamente cada uma das massas para erlenmeyers diferentes de 250 mL, ao qual
são adicionados lentamente, até que o sal esteja completamente dissolvido, aproximadamente de 25
mL de água destilada fervida recentemente. Deve-se ferver a água destilada para retirar o gás
carbônico presente, pois, ele acidifica a água (lembre-se que frascos volumétricos não podem sofrer
aquecimento e que valores aproximados de volume podem ser medidos em béqueres ou provetas);
c) Adicione então duas gotas de solução do indicador fenolftaleína em cada erlenmeyer;
d) Preencha a bureta com a solução de hidróxido de sódio. Preencha a parte inferior da bureta abrindo
rapidamente a torneira. Feche a torneira e acerte o zero da escala da bureta. Nesta etapa tome
cuidado com os olhos e só a realize se estiver de óculos de segurança.
e) Utilizando a técnica correta de titulações, titule separadamente cada uma das amostras de biftalato de
potássio com a solução de hidróxido de sódio contida na bureta. Não esqueça de completar a bureta
e acertar o menisco antes de cada titulação;
f) O aparecimento de uma leve coloração rosada que perdura por cerca de 15 segundos indica o ponto
final da titulação;
g) Repita a titulação mais uma vez para confirmar o volume gasto. Anote os volumes e calcule a
concentração real em mol por litro da solução de hidróxido de sódio em cada titulação e a
concentração real média da solução de base.
Segunda parte: Padronização da solução de ácido clorídrico aproximadamente 0,05 mol L-1
a) Utilizando uma pipeta volumétrica de 25,00 mL e pêra, pipetar, para dois erlenmeyers diferentes, duas
amostras de 25,00 mL da solução de ácido clorídrico.
b) Adicione então duas gotas de solução indicadora de fenolftaleína em cada erlenmeyer;
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c) Utilizando a técnica correta de titulações, titule separadamente cada uma das amostras de ácido
clorídrico com a solução de hidróxido de sódio contida na bureta até o aparecimento de uma leve
coloração rosada que perdura por aproximadamente 15 segundos, indicando o ponto final da
titulação;
d) Repita a titulação com o outro erlenmeyer para confirmar o volume gasto. Anote os volumes e calcule
a concentração da solução de ácido clorídrico em cada titulação e a concentração real média da
solução de ácido sulfúrico.
Terceira Parte: Determinação do teor de ácido acetilsalicílico (AAS) em medica-mentos
comercializados
a) Cada grupo receberá dois comprimidos do analgésico que deverão ser pesados em folhas de papel
vegetal (não esquecer de anotar as massas obtidas);
b) Colocar o primeiro comprimido em um erlenmeyer, adicionar aproximadamente 25 mL de água
destilada com a proveta e agitar até total dissolução do medicamento. Se necessário, quebrar o
comprimido com um bastão (cuidado no manuseio do bastão de vidro para não sofrer algum acidente);
d) Em seguida, adicionar com a proveta aproximadamente 25 mL de etanol e agitar para que a solução
fique homogênea;
e) Adicionar três gotas do indicador fenolftaleína;
f) Preencher a bureta com a solução de hidróxido de sódio padronizada na primeira parte e a seguir,
titular a solução contida no erlenmeyer. Transferir a solução da bureta lentamente (gota a gota) à
solução do erlenmeyer até o aparecimento de uma coloração rosada que persista por pelo menos 30
segundos sem agitação do erlenmeyer;
g) Anotar o volume da solução de hidróxido de sódio gasto para neutralizar o ácido acetilsalicílico contido
na solução do erlenmeyer;
h) Repetir a análise e calcular a massa de AAS e a percentagem em massa de ácido acetilsalicílico em
cada comprimido, para cada titulação. Calcular também a porcentagem em massa média de AAS nos
comprimidos.
Descarte das soluções
Nenhuma das soluções utilizadas é particularmente tóxica. Misture todas as soluções em um
béquer e neutralize a solução utilizando fenolftaleína como indicador. Caso seja utilizada solução de ácido
sulfúrico 1,0 mol L-1, observe o desaparecimento da cor rosa, caso seja utilizado hidróxido de sódio 1,0
mol L-1, observe o aparecimento permanente da cor rosa. Descarte a solução resultante em água
corrente.
Ao final desta aula a vidraria pode ser lavada apenas em água corrente. A vidraria deve ser
lavada antes e após a aula.
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Material por grupo (montar 12 grupos)
Bastão de vidro
1
Béquer de 100 mL
1
Béquers de 50 mL
1
Bureta de 50 mL com torneira de teflon
1
Erlenmeyer de 250 mL
3 ou 4
Garras para bureta
2 (iguais)
Pêra em condições de uso
1
Pipeta volumétrica de 10 mL
1
Pipeta volumétrica de 25 mL
1
Pisseta com água destilada
1
Proveta de 25 ou 50 mL
1
Suporte universal
1
Comprimidos de AAS
2
Reagentes
Hidrogenoftalato de potássio PA. (o sal deve ser seco
20 gramas para cada aula o que equivale a
em estufa por 1-2 horas e mantido em dessecador a
aproximandamente 1,5 gramas para cada
vácuo) próximo à balança e espátula
grupo
Solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1 mol/L
200 mL para cada grupo
Solução de ácido clorídrico (HCl) 0,05 mol/L
100 mL para cada grupo
Solução alcoólica de indicador fenolftaleína
4 frascos de 50 mL com conta-gotas
Álcool etílico PA
75 mL para cada grupo
Papel
vegetal
cortado
(para
a
pesagem
dos
5 para cada grupo
comprimidos e do biftalato de potássio)
Balança analítica
01 para o laboratório
13