Determinação do teor de oxigênio do ar e sua influência em

Experimento 02: Determinação do teor de oxigênio
do ar e sua influência em reações de oxidação
1 INTRODUÇÃO
Oxigênio, do grego oxi, ‘azedo’, gênio, ‘gerador de’, ou, ‘eu produzo’), nome dado por
A.-L. Lavoisier em 1777, por acreditar erroneamente que ele era um constituinte essencial
de todos os ácidos (que aliás, não são exatamente de sabor azedo, mas sim ácido). O
chinês Mao-Khoa no sec.VIII d.C., e depois Leonardo da Vinci, no sec.XV, foram os
primeiros a perceber que o ar não era um elemento.
A grande maioria dos livros atribui a C.W. Scheele (1742- 1786) e a J. Priestley
(1733-1780) a “descoberta” independente do oxigênio. Priestley, era um pastor anglicano e
Scheele, um farmacêutico sueco; Priestley preparou O2 aquecendo HgO, sobre Hg
(mercúrio) líquido, confinados no interior de um cilindro de vidro invertido. O aquecimento foi
efetuado fazendo-se uso de uma lente para focar os raios solares sobre o HgO no interior do
cilindro, numa segunda-feira, 1° de agosto/1774, em Colne, Inglaterra. Na mesma época,
1771-3, Scheele, em Upsala, preparou O2 de várias formas, como por exemplo, aquecendo
KNO3, ou Mg(NO3)2, ou HgO, ou uma mistura de H3AsO4 e MnO2. Apesar disto, foi Lavoisier
quem percebeu que este gás que Scheele chamava de ar vitríolo, era de fato a substância
simples de um elemento, e um elemento chave para o nosso atual conceito de combustão.
Isto levou-o a derrubar toda a Teoria do Flogístico e a criar a química moderna.
Cerca de 70% do oxigênio usado comercialmente é para remover o excesso de
carbono dos aços. Na medicina o seu uso mais comum é na produção de ar enriquecido de
O2 para uso médico. Grande parte do O2 é usado em soldas de metais com os maçaricos de
oxihidrogênio e oxiacetileno. No entanto, cerca de 3/4 do oxigênio puro produzido é para o
preparo de outras substâncias. Industrialmente, o oxigênio puro é preparado pela destilação
fracionada do ar liquefeito, e assim o é também no Brasil.
2. MATERIAIS:
 Béquer de 250 mL
 Tubo de ensaio
 Ácido acético
 Palha de aço
 Régua
3. PROCEDIMENTO:
1. Coloque água no béquer até aproximadamente 1/3 de sua capacidade
2. Coloque a metade de uma bucha de bombril, ou equivalente (aprox. 4 gramas) em um
copo de vinagre diluído com água numa proporção 1:1. Movimente a porção de palha de
aço dentro do vinagre por aproximadamente 1 minuto.
3. Retire a palha de aço do vinagre e agite vigorosamente (dentro de uma pia) a palha de
aço para retirar quase todo o vinagre.
4. Coloque rapidamente a palha de aço no fundo do tubo de ensaio e emborque o mesmo,
rapidamente, no frasco contendo água.
5. Meça periodicamente a altura da coluna de água dentro do tubo de ensaio. Complete a
tabela com os seus dados:
TEMPO
5 Minutos
10 Minutos
15 Minutos
ALTURA DA COLUNA DE ÁGUA
6. Quando a água não mais subir (entre 10 e 20 minutos), meça a altura final da coluna de
água no tubo tomando o cuidado de igualar os níveis de água fora (no béquer) e
dentro do cilindro (para igualar as pressões). Todo o procedimento experimental é
ilustrado pela figura abaixo.
7. Calcule a percentagem do oxigênio na amostra de ar comparando a altura da coluna de
água que entrou no cilindro com a altura total da parte interna do cilindro, usando uma
régua graduada.
OBS.: O tamanho da palha de aço (parece grande, não é?) pode
mesma ocupe um volume considerável. Palha de aço é uma liga
ferro representando quase todo o material. A densidade do ferro
palha de aço ocupam apenas um volume de 0,5 cm3 ou apenas
cilindro.
dar a impressão de que a
de ferro e carbono com o
é 7,9 g/cm3. Assim 4g de
0,5 % do volume total do
4. QUESTÕES PARA ORIENTAÇÃO DA DISCUSSÃO:
1. Escreva a equação da reação de remoção do gás oxigênio da amostra de ar.
2. Por que a água começa a entrar no tubo de ensaio?
3. Qual o percentual de oxigênio encontrado? Comente.
4. Qual a aparência da palha de aço?
5. Que tipo de reação química ocorreu com a palha de aço?
Experimento 03: Titulação ácido-base
1 OBJETIVO



Conhecer e manusear os materiais necessários ao processo de titulação de uma
solução;
Reconhecer os procedimentos realizados em uma titulação;
Determinar a concentração de um ácido, conhecendo rigorosamente a concentração da
base pelo processo volumétrico;
2 INTRODUÇÃO
Uma das aplicações das reações ácido-base é a determinação da concentração de
um ácido (ou de uma base) de concentração desconhecida pela reação de neutralização de
uma base (ou ácido) de concentração conhecida. Esse procedimento é conhecido como
Titulação ácido-base e a solução de concentração conhecida é chamada de solução
titulante ou simplesmente titulante.
A reação se processa até que sejam adicionadas quantidades equivalentes das duas
soluções; atinge-se nesta altura “o ponto de equivalência”.
A detecção do ponto de equivalência pode ser feita usando-se um indicador
apropriado, que mudando de cor para um valor de pH, o mais próximo possível do ponto de
equivalência, aponta o fim da titulação.
O ponto de equivalência é o ponto de inflexão da curva, o qual é dado
geometricamente pelo ponto médio do traço vertical da curva, como representado na figura a
seguir.
3 MATERIAIS E REAGENTES

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
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
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
Bureta 25 mL;
Suporte universal;
Garra;
Solução de fenolftaleína;
Solução padronizada (de concentração conhecida) de NaOH 0,1 mol/L.
Pipeta volumétrica de 20 mL.
Erlenmeyer.
Solução de de HCl de concentração desconhecida.
4 PROCEDIMENTOS
1 Com o auxílio de um funil, encha a bureta com a solução de NaOH 0,1 mol/L. Mantenha
um béquer abaixo da bureta. Abra rapidamente a torneira da bureta dando uma volta
completa, a fim de preencher a parte inferior. Retire ou acrescente solução básica com o
objetivo de aferir o menisco.
2 Meça 20 mL de solução de HCl, de concentração desconhecida, e transfira para o
erlenmeyer.
3 Adicione à solução do erlenmeyer, gotas de fenolftaleína. Faça homogeneização do
sistema.
4 Faça a titulação, gotejando a solução de hidróxido de sódio 0,1 mol/L contida na bureta,
sobre a solução de HCl existente no erlenmeyer, agitando sempre, como representado
na figura a seguir.
5. Feche a torneira da bureta assim que a solução mudar de cor.
6. Anote o valor do volume gasto da solução padrão de NaOH.
a)
NaOH utilizado na titulação. _________ mL.
RESPONDA:
1. O que é uma solução padrão, um padrão primário e um padrão secundário?
2. Escreva a equação da reação entre o NaOH e o HCl.