A aspirina (ácido acetilsalicílico, massa molar =
), pode ser determinada analiticamente em um laboratório, mediante sua hidrólise com uma quantidade conhecida de um excesso de uma base forte, tal como o NaOH , fervendo-se por 10 minutos e depois titule a base remanescente com um ácido padrão. (1 mol AAS -
)
Considerando que uma amostra de 0,2775 g foi originalmente pesada, e que 50,0 mL de uma solução aquosa de
foram usados no procedimento de hidrólise, e que 12,05 mL de uma solução de HCl 0,2000 mol/L foram necessários para titular o excesso de base, usando-se o vermelho de fenol como indicador, qual é a porcentagem de pureza da amostra?
Considerando que uma amostra de 0,2775 g foi originalmente pesada, e que 50,0 mL de uma solução aquosa de
Passo 1
Vamos começar entendendo o que o exercício está pedindo. Temos uma amostra de ácido acetilsalicílico (AAS), que é a aspirina, e queremos descobrir qual a pureza dessa amostra. Para isso, usaremos um método chamado titulação, que envolve reagir a aspirina com uma base forte (NaOH) e depois medir o excesso de base com um ácido padrão (HCl).
Conteúdo da matéria: Este problema envolve conceitos de estequiometria, reações ácido-base e titulação.
O que vamos precisar:
- Conhecer a massa molar do AAS.
- Saber como calcular mols a partir da massa.
- Entender a relação de reação entre AAS e NaOH.
- Calcular o excesso de NaOH e usar a titulação com HCl para encontrar a quantidade que reagiu com a aspirina.
- Finalmente, determinar a pureza da amostra.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos mols de NaOH foram inicialmente usados na hidrólise.
A concentração de NaOH é
e o volume usado foi
. Precisamos converter o volume para litros:
Agora, calculamos os mols de NaOH:
Passo 3
Em seguida, a hidrólise do AAS com NaOH segue a equação:
Isso significa que cada mol de AAS reage com 2 mols de NaOH. Mas temos um excesso de NaOH, então precisamos determinar quanto NaOH restou após a reação.
Passo 4
Para encontrar o excesso de NaOH, usamos a titulação com HCl. Foram usados
de HCl
.
Primeiro, convertemos o volume de HCl para litros:
Agora, calculamos os mols de HCl usados na titulação:
Passo 5
A reação entre HCl e NaOH é uma reação 1:1:
Isso significa que 1 mol de HCl reage com 1 mol de NaOH. Portanto, os mols de NaOH que sobraram são iguais aos mols de HCl usados:
Passo 6
Agora, vamos determinar quantos mols de NaOH foram consumidos na reação com o AAS. Sabemos que inicialmente tínhamos
de NaOH e sobraram
. Então, os mols de NaOH que reagiram com a AAS são:
Passo 7
Agora, usando a relação da reação, onde 2 mols de NaOH reagem com 1 mol de AAS, podemos encontrar os mols de AAS na amostra:
Passo 8
Com os mols de AAS, podemos calcular a massa correspondente usando a massa molar:
Passo 9
Finalmente, para encontrar a porcentagem de pureza da amostra, comparamos a massa de AAS encontrada com a massa total da amostra:
Resposta
A porcentagem de pureza da amostra de aspirina é aproximadamente 84,0%.