(Uft 2019)
Um estudante, com o objetivo de determinar o teor de ácido acetilsalicílico (C8O2H7CO2H) em um comprimido de aspirina, optou pelo método da titulação ácido-base indireta. Para este propósito, ele dissolveu um comprimido de 500 mg em 20 mL de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) na concentração de 0,25 mol/L, e o excesso foi titulado com ácido sulfúrico (H2SO4), também 0,25 mol/L, gastando 5 mL do ácido para atingir o ponto de equivalência.
As reações envolvidas no processo são:
I. C8O2H7CO2H(aq) +NaOH(aq) → C8O2H7CO2Na(aq) + H2O(l)
II. H2SO4(aq) + 2 NaOH(aq) → Na2SO4(aq) + 2 H2O(l)
Dada a massa molar do ácido acetilsalicílico = 180 g/mol.
O teor (percentual em massa) de ácido acetilsalicílico encontrado pelo estudante no comprimido de aspirina foi de
Vamos por partes.
No começo ele reage o ácido com hidróxido de sódio
A primeira coisa que temos que fazer quando formos trabalhar com equações é balanceá-las.
Inicialmente nós consideramos 1 mol de cada substância
se em 1 molécula de C8O2H7CO2H há 9 átomos de C então em 1 mol de ácido nós temos 9 mols de C.
Simples não?!
Além do carbono temos 4 átomos de oxigênio
C8O27CO2
então em 1 mol de C8O2H7CO2H há 4 mols de O, e assim por diante, nós faremos isso para cada elemento da substância e depois faremos exatamente o mesmo para o NaOH.
Após todas as contas descobrimos que no lado esquerdo da equação temos
\(
\begin{cases}
9\; mols\; de\; C \\
5\; mols\; de\; O \\
9\; mols\; de\; H \\
1\; mol\; de\; Na
\end{cases}
\)
Agora é só repetir o procedimento no lado direito
\(
\begin{cases}
9\; mols\; de\; C \\
5\; mols\; de\; O \\
9\; mols\; de\; H \\
1\; mol\; de\; Na
\end{cases}
\)
As quantidade de cada elemento nos lados esquerdo e direito são iguais
Lado esquerdo
\(
\begin{cases}
9\; mols\; de\; C \\
5\; mols\; de\; O \\
9\; mols\; de\; H \\
1\; mol\; de\; Na
\end{cases}
\)
Lado direito
\(
\begin{cases}
9\; mols\; de\; C \\
5\; mols\; de\; O \\
9\; mols\; de\; H \\
1\; mol\; de\; Na
\end{cases}
\)
Equação balanceada podemos prosseguir.
Veja, 1 mol de NaOH reage com 1 do ácido
o estudante usou 20 ml de uma solução 0,25 mol/L nesta reação, então quantos mols de NaOH tinham em 20 ml?
Em 1 L (ou 1.000 ml) temos 0,25 mol, em 20 ml temos …
1.000 ---------- 0,25
20 -------------- x
x = 0,005 mol
Voltando, 1 mol da base reage com 1 mol de C8O2H7CO2H, sendo assim 0,005 mol de hidróxido reage com 0,005 mol do ácido
mas não foi esta a quantidade de NaOH que reagiu com o ácido.
Agora nós iremos refazer todos estes cálculos para a 2ª reação.
Primeiro balanceá-la
então usamos 5 ml de uma solução 0,25 mol/L para titular1 o resto de NaOH que sobrou, que não reagiu com o ácido acetilsalicílico.
Em 1 L (ou 1.000 ml) temos 0,25 mol de H2SO_4, em 5 ml temos …
1.000 ---------- 0,25
5 ---------------- y
y = 0,00125 mol
1 mol de ácido sulfúrico reage com 2 de hidróxido, logo 0,00125 reage com …
O estudante tinha colocado 0,005 mol de NaOH para neutralizar o C8O2H7CO2H, mas uma parte sobrou, essa parte foi 0,0025 mol.
Conclusão? 0,0025 mol de hidróxido reagiram com o ácido acetilsalicílico, como a relação é de 1:1 (1 mol de base reage com 1 mol de ácido), 0,0025 mol de hidróxido reage com 0,0025 mol de C8O2H7CO2H
Se 1 mol do ácido acetilsalicílico tem 180 g, 0,0025 tem …
1 --------------- 180
0,0025 ------- m
m = 0,45 g
ou 450 mg.
Finalmente se o comprimido tinha 500 mg, 450 corresponde a quanto por cento?
500 --------------- 100
450 --------------- x
x = 90 %
Gabarito letra c.
1: titular significa reagir uma solução de concentração conhecida com outra de concentração desconhecida para determinar quanto de soluto há na segunda.
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