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CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA CARINE MORAIS DA SILVA GLEYCE DOS SANTOS ALVES RELATÓRIO DE QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL II DETERMINAÇÃO DO H3PO4 EM ÁCIDO FOSFÓRICO COMERCIAL IFRJ – CAMPUS DUQUE DE CAXIAS 2021 INTRODUÇÃO O ácido fosfórico é utilizado na indústria alimentícia, nos processos de tintas, na fabricação de fosfatos que são utilizados como fertilizantes, produtos que removem a ferrugem e também em superfícies metálicas cromadas, pois reagindo como o cromo forma uma camada protetora de fosfato de crômio. Para esta prática determinamos o teor médio de H3PO4 em uma amostra comercial de ácido fosfórico, para isso utilizamos a volumetria de neutralização, realizando a titulação de ácido polipróticos com base forte (NaOH). Os ácidos polipróticos contém mais de um átomo de hidrogênio substituível por molécula. Logo, cada reação de dissociação envolverá um valor de constante (Ka). De um modo geral, para que possa titular o primeiro hidrogênio ionizável separadamente do segundo a relação de Ka1/Ka2 deve ser situar pelo menos ao redor de 10 4. Se Ka2, não for menor que 10-7, todo o hidrogênio pode ser titulado. (MARCELO, 2018). O H3PO4 é um ácido triprótico por isso pode ser titulado o primeiro e o segundo ponto de equivalência separadamente, pois as relações de Ka1/Ka2 são maiores que 10 4. O valor de Ka3 é muito pequeno para obter o ponto final bem definido do terceiro próton, por isso não é calculado. Para esta prática utilizamos para a primeira ionização do hidrogênio utilizamos Verde de bromocresol e para a segunda a Timolftaleína. (MARCELO, 2018) OBJETIVOS O objetivo desta prática foi determinar o teor médio de H3PO4 em termos de concentração % (m/m) em uma amostra comercial de ácido fosfórico. RESULTADOS E DISCUSSÕES Massa de H3PO4: 3,9962g Volume do balão: 500ml Volume da alíquota: 10 ml Concentração de NaOH: 0,1061mol/L Volume NaOH(L) %(m/m) H3PO4 1° titulação 7x10 -3 91,33 2°titulação 7x10 -3 91,33 3°titulação 7,10x 10 -3 92,58 Para realizarmos os cálculos das concentrações % (m/m) de H3PO4 devemos levar em consideração que a titulação ocorre em 2 momentos; temos inicialmente sendo titulado o primeiro hidrogênio ionizável para , posteriormente, titularmos o segundo hidrogênio ionizável. Os cálculos foram baseados também nas estequiometrias das reações, onde a reação 1 foi base para o cálculo do primeiro hidrogênio ionizável utilizando o Verde de bromocresol e a reação 2, para o segundo hidrogênio ionizável utilizando Timolftaleína. Reação 1: H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O Reação 2: H3PO4 + 2 NaOH → Na2HPO4 + 2 H2O CÁLCULO DA PRIMEIRA CONCENTRAÇÃO % (m/m) DE H3PO4 PARA O 1º HIDROGÊNIO IONIZÁVEL 1° Replicata n H3PO4 = n NaOH massa da primeira replicata em 10,00 ml 2° Replicata n H3PO4 = n NaOH massa da segunda replicata em 10,00 ml 3° Replicata n H3PO4 = n NaOH massa da terceira replicata em 10,00 ml Cálculo da massa no balão de 500,00ml 0,073g.............................10,00ml X g.....................................500,00 ml X = 3,65 g de ácido fosfórico na solução de 500,00ml 0,073g.............................10,00ml X .g.....................................500,00 ml X = 3,65 g de ácido fosfórico na solução de 500,00ml 0,074g.............................10,00ml X .g....................................500,00 ml X = 3,7 g de ácido fosfórico na solução de 500,00ml CÁLCULO DA CONCENTRAÇÃO % (m/m) ( de H3PO4 ( de H3PO4 ( de H3PO4 91,74% CÁLCULO DO DESVIO PADRÃO √ ∑ CÁLCULO DO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO CÁLCULO DA PRIMEIRA CONCENTRAÇÃO % (m/m) DE H3PO4 PARA O 2 º HIDROGÊNIO IONIZÁVEL Massa de H3PO4: 3,9962g Volume do balão: 500ml Volume da alíquota: 10 ml Concentração de NaOH: 0,1061mol/L Volume do branco 0,40 ml Volume NaOH(L) %(m/m) H3PO4 1° titulação 0,0142-(4X10-4 ) = 0,0138 92,33 2°titulação 0,0143-(4X10-4 ) = 0,0139 92,96 3°titulação 0,0144-(4X10-4 ) = 0,014 93,58 1° Replicata 2 n ácido = n NaOH massa da primeira replicata em 10,00 ml 2° Replicata 2 n ácido = n NaOH massa da primeira replicata em 10,00 ml 3° Replicata 2 n ácido = n NaOH massa da primeira replicata em 10,00 ml Cálculo da massa no balão de 500,00ml 0,07177g.............................10,00ml X g.....................................500,00 ml X = 3,58 g de ácido fosfórico na solução de 500,00ml 0,07229g.............................10,00ml X .g.....................................500,00 ml X = 3,61 g de ácido fosfórico na solução de 500,00ml 0,0728g.............................10,00ml X .g....................................500,00 ml X = 3,64 g de ácido fosfórico na solução de 500,00ml CÁLCULO DA CONCENTRAÇÃO % (m/m) ( de H3PO4 de H3PO4 ( de H3PO4 90,40% CÁLCULO DO DESVIO PADRÃO √ ∑ CÁLCULO DO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO CONCLUSÃO Através dos cálculos das duas titulações constatamos o que era esperado, os valores em termos de concentração %(m/m) estavam bem próximos. Na primeira ionização foi encontrado o valor de 91,74% de H3PO4 na amostra e na segunda ionização o valor de 90,40% de H3PO4. REFERENCIAS COSTA, Michelle ;CASTRO,Eduardo; MESQUITA, Lago. Apostila de Química Analítica Experimental II MARCELO , Luciana Resende. Caderno de aulas teóricas Química analítica II. DUQUE DE CAXIAS: [s.n.],2018 27 p.