A Determinação Da Concentração De Peróxido De Hidrogênio Em Alvejante Sem Cloro

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO[pic 1]

Instituto de Química

                                                   QFL2103 – Laboratório de Química Geral II

RELATÓRIO - EXPERIMENTO Nº 1:

DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO EM ALVEJANTE SEM CLORO

João Pedro Gnecco – nº USP: 13691591

João Pedro Nobre – nº USP: 11815545

São Paulo – SP

08/2023

1. RESUMO:

No experimento de titulação, usou-se iodometria para determinar a concentração de H2O2. Após três tentativas iniciais com resultados inesperados devido ao uso excessivo de ácido sulfúrico, a quarta tentativa com ácido acético obteve êxito. Para calcular a concentração de H2O2, considerou-se as equações químicas do iodo com tiossulfato e do iodo com o peróxido. Utilizando a estequiometria, determinou-se a quantidade de H2O2 em 25 mL de solução diluída. Essa concentração reflete 1/10 da quantidade de matéria em 250mL de solução e, consequentemente, 5 mL de amostra inicial, resultando em 4,28% m/v de H2O2, valor este que está dentro da especificação da fabricante.

2. OBJETIVOS:

Elaborar um procedimento experimental para determinar a concentração de peróxido de hidrogênio em alvejante sem cloro

3. INTRODUÇÃO:

Quando se pretende realizar a análise química de certa amostra, é necessário elaborar as etapas do método analítico a ser utilizado de modo a determinar os componentes de interesse da amostra. O método volumétrico de análise, ou volumetria, é um procedimento tradicional usado para estabelecer o volume de uma solução com concentração já estabelecida, necessário para reagir totalmente com um volume de outra solução cuja concentração deseja-se identificar.

Denomina-se de solução padrão (ou titulante) aquela cuja qual se conhece a concentração e de titulado a solução problema cuja qual não se conhece a concentração. Para determinar a concentração da solução problema, é necessário adicionar pequenos volumes progressivos do titulante a solução, até que a reação entre as duas espécies químicas ocorra integralmente e se observe o ponto de equivalência. Para tanto, utiliza-se uma bureta para fracionar o titulante e um Erlenmeyer para a solução problema.

 O ponto de equivalência ocorre quando a quantidade em mols de reagente da solução conhecida é suficiente e necessária para reagir com a quantidade em mols de reagente da solução de concentração desconhecida.

Tendo atingido o ponto de equivalência e tendo posse da estequiometria da reação, do volume da solução problema, da molaridade e do volume utilizado de titulante, pode-se, por meio dos cálculos, determinar a concentração molar da solução desconhecida.

Os métodos volumétricos de análise podem ser classificados de acordo com o tipo de reação que ocorre entre as espécies empregadas na titulação:

a) Volumetria de neutralização: envolve uma reação ácido-base e é dividida em acidimetria (quando se utiliza um ácido como padrão primário) e alcalimetria (quando se utiliza uma base como padrão primário).

b) Volumetria de complexação: envolve reações de formação de complexo, ou seja, reações entre íons metálicos e ligantes que formem ligações covalentes com um cátion ou átomo metálico.

c) Volumetria de precipitação: envolve reações de formação de compostos de baixa solubilidade que precipitam na forma sólida

d) Dicromatometria: utiliza-se uma solução padrão de dicromato de potássio (K2Cr2O7(aq)) como agente oxidante para determinação de substâncias reduzidas.

e) Permanganatometria: utiliza-se uma solução padrão de permanganato (MnO4-(aq)) como agente oxidante para determinação de substâncias reduzidas.

f) Iodometria: Utiliza-se uma solução padrão de tiossulfato de sódio e titulação indireta de iodo.

A dicromatometria, permanganatometria e iodometria fazem parte do conjunto da volumetria de oxidoredução.

A iodometria se utiliza de um excesso de ânions iodeto que são adicionados à uma solução que contenha o agente oxidante (H2O2 para o nosso caso) geralmente em meio neutro ou levemente ácido. O oxidante, por sua vez, reage com os íons iodeto presentes gerando uma quantidade de iodo que, posteriormente, é titulado com uma solução de Na2S2O3. Daí, o método se baseia na seguinte semirreação: 

        I2 + 2e- ⇌ 2 I-

Deve-se ter cautela para realizar esse tipo de procedimento pois a solução de iodeto pode ser oxidada pelo ar e o iodo pode ser perdido por volatilização. No entanto, a reação entre os íons iodeto e o oxigênio atmosférico é lenta em meio neutro, porém a velocidade da reação aumenta de acordo com a diminuição do pH. Como é utilizado ácido no experimento (que libera H+ no meio) deve-se tomar cuidado com o pH do meio e não se deve demorar muito para dar início a titulação do iodo.

4 I-(aq) + 4 H+(aq) + O2(g) ⇌ 2 I2(aq) + 2 H2O(l)

Antes da quantificação do iodo, deve-se adicionar um grande excesso de iodeto de potássio à solução para evitar a ação dos fortes oxidantes que provocam a oxidação incompleta dos íons tiossulfato a sulfato. O iodo molecular provoca a oxidação do tiossulfato, levando-o a tetrationato:

I2(aq) + 2 S2O32-(aq) ⇌  S4O62-(aq) + 2 I-(aq)

A utilização do amido como indicador auxiliar fornece maior clareza na detecção do ponto final da titulação, isto porque o amido é constituído pela amilose e amilopectina, que formam complexos de adsorção com o iodo. No entanto, nos interessa somente o complexo formado pela amilose, que gera uma cor azul intensa resultante da adsorção do iodo na cadeia. O complexo iodo-amilopectina formará uma cor violeta irreversível que prejudicará a mensuração do ponto final. Dito isso, o amido utilizado como indicador deve possuir proporções maiores de amilose.