Helan Carlos e Lenine Mafra- Farmácia- 2014.2 “Um novo jeito de se aprender química” ATENÇÃO: Não sou o detentor dos direitos e também não tenho a intenção de violá-los de nenhuma imagem, exemplo prático ou material de terceiros que porventura venham a ser utilizados neste ou em qualquer outro material. UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E EXATAS CURSO DE FARMÁCIA VOLUMETRIA DE NEUTRALIZAÇÃO DETERMINAÇÃO DO TEOR DO HIDRÓXIDO DE MAGNÉSIA Relatório do Curso de farmácia, cobrado na disciplina prática de química analítica sob orientação da professora Regina Terumi Yamasaki. JEQUIÉ – BAHIA OUTUBRO 2012 1 “Um novo jeito de se aprender química” Helan Carlos e Lenine Mafra- Farmácia- 2014.2 INTRODUÇÃO Leite de magnésia, com uma especificação média estabelecida de 7% m/m, é a suspensão (sendo que uma solução consiste em uma mistura homogênea e a suspensão consiste em uma mistura heterogênea.) de hidróxido de magnésio, Mg(OH)2, em água. Sua ação laxante deve-se à reação dela com o Ácido clorídrico do suco gástrico, formando cloreto de magnésio, MgCl2, que é deliquescente, ou seja, absorve muita umidade, chegando até mesmo a se dissolver na água absorvida do meio. Desse modo, lubrifica-se os intestinos, neutralizando a prisão de ventre. A titulação do Mg(OH)2 deve ser feita de maneira indireta, por ser pouco solúvel, faz com que a determinação do ponto de equivalência seja difícil. O hidróxido de magnésio é uma base fraca, cuja fórmula química é Mg(OH) 2, sólido em condições ambientes, de cor branca, pouco solúvel em água. Pode ser obtido por meio da reação de sulfato de magnésio com solução aquosa de hidróxido de sódio,ou, ainda, pela reação de sais de magnésio com hidróxido de potássio ou de amônio. Entre as principais aplicações do hidróxido de magnésio, podemos citar o refino do açúcar, a produção industrial de papel e celulose e o processamento de urânio. Na indústria do plástico e da espuma, o hidróxido de magnésio atua como agente retardante de chama, tendo a função de minimizar a possibilidade de combustão e o alastramento da chama em materiais plásticos. O hidróxido de magnésio pode, ainda, ser utilizado como agente precipitante no tratamento de efluentes removendo íons de metais pesados. Muitas vezes, a substância com a qual se pretende preparar uma solução padrão não é um padrão primário. Nestes casos deve-se preparar uma solução desta substância com uma concentração próxima da desejada e, em seguida, padronizá-la frente a uma solução-padrão. Para o uso dos procedimentos de titulação. Entretanto, algumas vezes, a espécie química em solução ou a reação utilizada tem características que não recomendam a sua 2 Helan Carlos e Lenine Mafra- Farmácia- 2014.2 “Um novo jeito de se aprender química” titulação (volumetria) direta. É o que ocorre com o hidróxido de magnésio, que, por ser pouco solúvel, faz com que a determinação do ponto de equivalência seja difícil. Para evitar esse problema, o procedimento adotado é fazer com que a reação de neutralização do hidróxido de magnésio ocorra totalmente através da adição de uma quantidade excessiva da solução de ácido padrão secundário. Em seguida, o excesso de ácido é titulado com uma soluçãopadrão básica secundária. Esse procedimento de determinação da quantidade em excesso adicionada é conhecido como retrotitulação ou titulação de retorno. A detecção do ponto final, ponto de equivalência ou ponto estequiométrico pode ser detectado comumente pelos indicadores ácido-base. Esses indicadores apresentam um intervalo de mudança de cor (viragem) característico. É, assim, muito importante, posto que cada indicador possua uma zona de transição própria, conhecer o ponto da escala do pH em que se situa o ponto de equivalência da titulação, e mais do que isso, a maneira como varia o pH no curso da titulação, particularmente em torno do ponto de equivalência. OBJETIVO Determinar o teor de hidróxido de magnésio presente no leite de magnésia, através da retrotitulação. MATERIAIS E REAGENTES Balança analítica; Béquer; Bureta de 25,00 mL; Erlenmeyers de 250,00 mL; Garra metálica com mufa; Indicador vermelho de metila; Pipeta volumétrica de 10,00 mL; Suporte universal; Solução de Ácido Clorídrico (HCl) 0,477 mol/L -1 3 Helan Carlos e Lenine Mafra- Farmácia- 2014.2 “Um novo jeito de se aprender química” Solução de Hidróxido de sódio (NaOH) 0,242 mol/L -1 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS Agitou-se o leite de magnésia para homogeneizá-lo; Pesou-se em um erlenmeyer aproximadamente 2,0 g do leite de magnésia e anotou-se a massa; Aferiu-se em uma bureta 22,00 ml de solução de HCl 0,477 mol/L padronizado e acrescentou-se ao erlenmeyer que continha o leite de magnésia. Adicionou-se 4 gotas do indicador vermelho de metila à solução. Titulou-se o excesso do ácido, que reagiu com o Mg(OH)2, a partir de uma solução padronizada de NaOH 0,242mol/L até o aparecimento de uma coloração levemente amarela permanente. Repetiram-se todas as etapas cinco vezes e tirou-se a média e o desvio padrão da porcentagem de Mg(OH)2 das amostras. RESULTADOS E DISCUSSÃO Para se determinar a porcentagem de hidróxido de magnésio (Mg(OH) 2) no leite de magnésia, utilizou-se NaOH para titular cinco alíquotas do mesmo, misturado à uma solução-padrão de HCl em excesso, (ver Tabela 01). Tabela 01. Relação entre massa e volume da titulação do leite de magnésia. Amostras 1 2 3 4 5 Massa do Mg(OH)2(g) 1,778 1,918 1,977 1,968 1,925 Volume do NaOH(mL) 23,40 19,30 19,60 19,70 20,20 Fonte: Valores encontrados em aula prática da disciplina de química analítica. 4 Helan Carlos e Lenine Mafra- Farmácia- 2014.2 “Um novo jeito de se aprender química” Quando o HCl é adicionado ao leite de magnésia ele reage com o Mg(OH)2 de acordo com a equação: 2HCl + Mg(OH)2 MgCl2 + 2H2O A relação de mols entre os reagentes é de 2:1, dessa forma a quantidade de matéria de HCl é duas vezes maior que a do Mg(OH) 2. Porém a quantidade de matéria do HCl é a soma da quantidade de matéria do Mg(OH) 2 com a quantidade de matéria do HCl em excesso que reage com NaOH e portanto, possuem quantidades de matéria iguais. Em resumo, a quantidade de matéria do Mg(OH)2 é (ver Tabela 02): n= A seguir são apresentados os cálculos necessários para obtenção do teor de magnésio presente no leite de magnésia, tomando como base dados da amostra 4. 1º PASSO: Quantidade de matéria do HCl C= n = 0,477 mol/L 22,00 x 10-3 L n = 0,0105 mol 2º PASSO: Quantidade de matéria do NaOH C= n = 0,242 mol/L . 0,01970 L n = 0,00477 mol 3º PASSO: Quantidade de matéria do Mg(OH)2 5 Helan Carlos e Lenine Mafra- Farmácia- 2014.2 “Um novo jeito de se aprender química” 4º PASSO: Massa do Mg(OH)2 n= m = 0,00286 . 58,34 m = 0,167 g 5º PASSO: Determinação do teor de Mg(OH)2 1,968 0,167 100% x x = 8,48 % Foram feitos os mesmos cálculos para as outras quatro amostras. Tabela 02. Relação entre quantidade de matéria do NaOH e Mg(OH)2, para estabelecer o percentual deste último no leite de magnésia. Amostras Quantidade de matéria Quantidade de matéria Percentual do NaOH (mol) de Mg(OH)2 (mol) Mg(OH)2 no leite de magnésia (%) 1 0,00566 0,00242 7,93 2 0,00467 0,00291 8,86 3 0,00474 0,00288 8,50 4 0,00477 0,00286 8,48 6 Helan Carlos e Lenine Mafra- Farmácia- 2014.2 “Um novo jeito de se aprender química” 5 0,00489 0,00280 8,47 Média 8,45 Fonte: Valores encontrados em aula prática da disciplina de química analítica. Calculou-se a porcentagem média do hidróxido de magnésio na amostra: N X X i 1 i N X = 8,45 % O desvio padrão calculado é: S ( X i X )2 ( N 1) i 1 N S = 0,332 CONCLUSÃO Na prática foi utilizado o leite de magnésia Phillips que possui um teor de Mg(OH)2 de aproximadamente 7%. Para minimizar possíveis erros, e permirtir uma titulação correta, adicionou-se uma solução de ácido clorídrico em excesso, este reage com o Mg(OH)2 em suspensão, neutralizando-o, segundo a equação já apresentada neste relatório, o que torna a solução transparente e permite a titulação do excesso de HCl através de uma solução de NaOH. Após realizar a titulação de cinco alíquotas de aproximadamente 2,0 g de leite de magnésia, encontrou-se as porcentagens de Mg(OH)2 em cada uma delas e tirou-se a média aritmética e o desvio padrão, encontrando-se (8,4 ± 0,3)% de Mg(OH)2 no leite de magnésia (ver Tabela 02). Por fim, o resultado obtido encontra-se um pouco fora da margem para o valor especificado de Mg(OH)2 que deve conter no leite de magnésia, fato este 7 “Um novo jeito de se aprender química” Helan Carlos e Lenine Mafra- Farmácia- 2014.2 que pode ser explicado devido ao tempo em que o mesmo permaneceu em repouso, tornando-se um pouco mais concentrado. 8 “Um novo jeito de se aprender química” Helan Carlos e Lenine Mafra- Farmácia- 2014.2 REFERÊNCIA SKOOG, D.A .; West, D. M.; Holler, F. J., CROUCH S. R. – Fundamentos de Química Analítica, Ed. Thomson, Trad. 8a ed. Norte-americana, São Paulo, SP, Brasil, 2006. MATOS, M. A. C.; Aula de Volumetria de Neutralização – UFJF, 2011; Disponível em < http://www.ufjf.br/nupis/files/2011/04/aula-4-Volumetria-deNeutralização-alunos-2011.12.pdf > Acesso em 09 de nov. de 2012. 9