Está parado um caminhão tanque de 60.000 L de vinagre 6 %(m / v ) na portaria da empresa que você trabalha. Por motivos pessoais o químico não foi trabalhar! Sendo assim, foi solicitado ao estagiário de química que verificasse se o conteúdo estava conforme as especificações da empresa. O estagiário recebeu uma alíquota de 100 mL de amostra para analisar. Na titulação de 3 alíquotas de 10 mL de vinagre com NaOH 0,500 mol L^-1 (usando fenolftaleína como indicador) foram gastos os respectivos volumes V1=23,3 mL ; V2=22,9 mL e V3=23,2 mL. Pergunta-se:
a) O lote de vinagre deve ser aceito ou recusado? Qual é a concentração real do vinagre? Lembrando que a empresa aceita uma variação de + ou -1 % (R 6,9 %(m / v))
b) Supondo que o lote foi aceito e foi encontrada uma concentração de 6,3% (m/v). Como você procederia para preparar 9.000 L de vinagre com concentração de 4,2% (m/v)? (R. 6000 L)

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um caminhão tanque de 60.000 litros de vinagre com concentração de 6% (m/v) na empresa. O químico não veio trabalhar, então o estagiário de química recebeu uma amostra de 100 mL para verificar se a concentração está dentro das especificações da empresa, que aceita uma variação de + ou -1%, ou seja, entre 5,9% e 6,9% (m/v). Para isso, ele fez uma titulação usando NaOH 0,500 mol/L com fenolftaleína como indicador e obteve os volumes de titulação V₁=23,3 mL, V₂=22,9 mL e V₃=23,2 mL. Vamos resolver as partes a) e b) do exercício!

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a concentração real do vinagre usando a média dos volumes de titulação obtidos. A titulação é uma técnica para determinar a concentração de uma solução desconhecida (no caso, o ácido do vinagre) usando uma solução de concentração conhecida (NaOH).

Passo 3

Calculando a média dos volumes de titulação:
Vmédia = V₁ + V₂ + V₃3 = 23,3 + 22,9 + 23,23 = 69,43 = 23,133 mL é

Passo 4

Agora, usamos a equação da titulação:
Ca times Va = Cb times Vb
Onde:
  • Ca = Cb times VbVa é a concentração do ácido (vinagre) que queremos encontrar,
  • é o volume da amostra de ácido,
  • é a concentração da base (NaOH),
  • é o volume da base utilizado na titulação.
Rearranjando para :

Passo 5

Substituindo os valores:
Ca = 0,500 , mol/L times 23,133 , mL10 , mL = 11,5665 , mol/L cdot mL10 , mL = 1,15665 , mol/L

Passo 6

Entretanto, precisamos converter a concentração de molaridade (mol/L) para porcentagem (m/v). Para isso, consideramos que o ácido acético (principal componente do vinagre) tem massa molar aproximadamente 60 g/mol.
% (m/v) = Ca times massa molar times 1001 , L
% (m/v) = 1,15665 , mol/L times 60 , g/mol times 1001000 , mL = 6,94%

Resposta

a) O lote de vinagre deve ser aceito, pois a concentração real encontrada foi de 6,94% (m/v), que está dentro da faixa aceitável de 5,9% a 6,9% estabelecida pela empresa.
b) Para preparar 9.000 litros de vinagre com concentração de 4,2% (m/v) a partir de uma solução de 6,3% (m/v), podemos usar a equação de diluição:
C1 V1 = C2 V2
Onde:
  • V1 = C2 times V2C1 = 4,2 times 9.0006,3 = 37.8006,3 = 6.000 L ,
  • ,
  • L,
  • é o volume da solução concentrada necessário.
Resolvendo para :
Então, você precisará de 6.000 litros da solução de 6,3% (m/v) para preparar 9.000 litros de vinagre com concentração de 4,2% (m/v).

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