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PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES DÉCIMO MOLAR DE HCl E NaOH CALHEIRA, Fábio SANTOS, Ivanice CARNEIRO, Leidiane CALHAU, Tiago RESUMO: A primeira aula prática da disciplina de Química Analítica I do curso de graduação em Farmácia ocorreu na noite do dia 06 de Setembro de 2013 no laboratório de Química Analítica Experimental da UNIME Salvador. Neste dia, formamos grupos conforme a orientação da Profa. Cassiam Onofye e de imediato separamos as vidrarias necessárias ao experimento, anotamos as informações pertinentes contidas nos rótulos dos reagentes (Marca, Lote, Validade, M.M., Densidade, Pureza, etc.), e fomos aos procedimentos necessários ao preparo das soluções. Tais procedimentos incluíram, pipetagem exata do volume do HCl, pesagem exata da massa do NaOH e execução da técnica orientada. Desse modo preparamos a solução 0,1 mol/L de HCl e posteriormente preparamos a solução 0,1 mol/L de NaOH. Os procedimentos para a padronização das soluções produzidas não foram feitos neste dia. Palavras chave: preparação de soluções; HCl; NaOH. INTRODUÇÃO: O preparo de soluções com molaridade conhecida é essencial para a execução da técnica de análise volumétrica, onde a concentração ou massa de uma dada amostra é determinada a partir do volume da solução titulante de concentração exatamente conhecida. Então, qualquer erro na concentração da solução titulante levará a um erro na análise, comprometendo assim, todo o resultado. Para uma solução padrão ser produzida é necessário que após sua criteriosa confecção (o que inclui cálculos exatos, correta pesagem ou pipetagem e técnica impecável) a mesma seja titulada frente a um reagente que chamamos padrão primário. Conceitualmente ele deve ser extremamente puro 99,9% puro ou mais. Ele não deve se decompor quando for estocado em condições normais, e deve ser o máximo possível estável quando for seco sob aquecimento ou sob vácuo. Nesta primeira aula prática nós não fizemos os procedimentos de padronização das soluções padrão que hora produzimos. Para o farmacêutico o domínio da teórico-prático das técnicas analíticas é de vital importância para o cumprimento adequado de suas funções dentro dos mais diversos campos de atuação como por exemplo: laboratório de análises clínicas, farmácia magistral, laboratório de bromatologia, indústria farmacêutica, entre outros. Sempre que o farmacêutico tiver de padronizar substâncias seja para uma análise do controle de qualidade em uma indústria ou para a produção de uma solução de concentração exatamente conhecida como por exemplo a dosagem de um hormônio para cultivo celular dentro de um laboratório de pesquisas em biologia molecular ele irá precisar e dominar as técnicas analíticas. O objetivo deste experimento é a correta produção de duas soluções a 0,1 mol/L que possam ser utilizadas cada qual como padrão para outras titulações, ou seja, a confecção de dois diferentes titulantes. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: A experimentação iniciou-se pela separação das vidrarias, materiais e equipamentos a constar: 2 balões volumétrico de volume calibrado em 500mL; 2 Becker de volume graduado em 20mL; 2 bastões de vidro; 2 funis de vidro; 1 pipeta de volume graduado em 25mL; 1 balança semi-analítica; 1 pera; 1 espátula de plástico; 1 pisseta com água destilada. Após a separação das vidrarias, materiais e equipamentos dispostos em local adequado sob a bancada do laboratório, a equipe foi anotar as informações contidas nos rótulos dos reagentes a serem utilizados. Tais informações foram: Reagente: HCl (P.A. - ACS) Dosagem: 36,5 – 40,0 (Média utilizada = 38.25) Densidade: (20°C) mínima 1,181g/cm3 Fabricante: CAQ Casa da Química Fabricado: Junho de 2006 Validade: Junho de 2011 (5 anos) Lote: 06060841 Reagente: NaOH (P.A. - ISO) P.M.: 40,00 Teor min.: 99% Fabricante: Vetec Química Fina Fabricado: Setembro de 2010 Validade: Setembro de 2014 (4 anos) Lote: 1007212 Em seguida a equipe desenvolveu os cálculos necessários a preparação das soluções 0,1 mol/L de HCl e NaOH. Preparação da solução 0,1 mol/L de HCl: - Com auxílio de um Becker Alíquotamos 4,00 mL do reagente HCl puro e concentrado (≅ 38.25%); - Transferimos para um segundo Becker com aproximadamente 1/3 em água destilada, a fim de evitar aquecimento e projeção da solução ácida; - Montamos o funil de vidro sobre o balão volumétrico de 500mL; - Nomeei, datei e assinei o balão volumétrico; - Transferimos aproximadamente 150mL de água destilada com a utilização da pisseta; - Cuidadosamente começamos a verter com o auxilio do bastão de vidro sobre a vidraria montada a solução de HCl alíquotada; - Lavamos cuidadosamente por três vezes o interior do Becker com água destilada proveniente da pisseta e vertíamos em seguida com o auxílio do bastão de vidro; - Tampamos o balão volumétrico com a sua tampa e conforme técnica orientada e assistida emborcamos lentamente por três vezes o balão volumétrico a fim de homogeneizar a solução ácida; - Retiramos a tampa do balão, colocamos novamente o funil de vidro e mais uma vez com o auxilio da pisseta adicionamos lentamente água destilada até próximo ao nível aferido de 500mL; - Fechamos novamente o balão e o homogeneizamos novamente por três vezes; - Aguardamos cerca de 3 minutos e completamos o volume do balão gota a gota até alcançar com exatidão o valor gravado de 500mL (menisco); - Por fim, tampamos e novamente emborcamos suave e lentamente por mais três vezes e deixamos a solução repousar sob a bancada. Preparação da solução 0,1 mol/L de NaOH: - Com auxílio de um Becker pesamos exatamente 2,07g do reagente NaOH; - Imediatamente fechamos o frasco de reagente. Nenhuma sobra foi novamente adicionada ao frasco do reagente; - De uso da pisseta adicionamos água destilada ao Becker contendo o reagente NaOH; - Com o bastão de vidro iniciamos a sua solubilização até completa-la; - De posse de um funil de vidro montado sobre um balão volumétrico 500mL, e com a ajuda do bastão de vidro vertemos a solução de NaOH e lavamos o interior do Becker por três vezes com água destilada e vertíamos a água de lavagem no interior do balão ao final de cada lavagem; - Tampamos o balão volumétrico com a sua tampa e conforme técnica orientada e assistida emborcamos lentamente por três vezes o balão volumétrico a fim de homogeneizar a solução alcalina; - Retiramos a tampa do balão, colocamos novamente o funil de vidro e mais uma vez com o auxílio da pisseta adicionamos lentamente água destilada até próximo ao nível aferido de 500mL; - Fechamos novamente o balão e o homogeneizamos por três vezes; - Aguardamos cerca de 3 minutos e completamos o volume do balão gota a gota até alcançar com exatidão o valor gravado de 500mL (menisco); - Por fim, tampamos e novamente emborcamos suave e lentamente por mais três vezes e deixamos a solução repousar sob a bancada. RESULTADOS E DISCUSSÃO: Por fim obtivemos duas soluções teoricamente de concentrações 0,1 mol/L sendo uma de HCl e outra de NaOH. Os cálculos para a preparação da solução 0,1 mol/L de HCl: M = T x d x 1000 / M.M. è M = 0.3825 x 1,181g/cm3 x 1000 / 36,46 è M = 12,3898g M1 x V1 = M2 x V2 è 0,1 x 500 = 12,3898 x V2 è V2 = 4,035mL (Valor real pipetado: 4,00mL) Os Cálculos para a preparação da solução 0,1 mol/L de NaOH: M = m / M.M. x V è 0,1 / 40,00 X 500mL è 2,000g 2,000g è 99% X è 100% X = 2,0202g (Valor real pesado: 2,07g) Os dados obtidos parecem adequar-se ao encontrado na literatura. Os cálculos nos dão confiabilidade da exatidão dos procedimentos executados, contudo, a padronização executada por meio da titulação (técnica não feita) é imprescindível para certificarmos quais as reais concentrações das soluções e encontrarmos quanto nossa solução teoricamente 0,1 mol/L difere do real. CONCLUSÃO: A preparação de soluções, cálculo de concentração e estequiometria consistem em práticas básicas que serão utilizadas ao longo do processo de análises laboratoriais. A importância da precisão dos cálculos, bem como a utilização correta das vidrarias e equipamentos manuseados é relevante ao ponto de vista da segurança nos resultados. A metodologia a ser apresentada em laboratório garantirá sucesso e confiabilidade no procedimento, e a segurança pessoal é indispensável, já que alguns materiais utilizados são ácidos e requerem atenção especial e conhecimento prévio sobre suas particularidades. A molaridade é uma forma de medida que apresenta uma desvantagem: ela varia de acordo com a temperatura, devido a expansão ou concentração da solução. Ao se diluir uma solução, permanece inalterada a quantidade do soluto e varia apenas a quantidade de solvente, produzindo uma diminuição na concentração. A operação inversa de diluir uma solução chama-se concentrar. REFERÊNCIAS: HARRIS, DANIEL C., Análise Química Quantitativa. 8ª Edição. Rio de Janeiro: LTC, 2012. W., ATKINS, Peter; JONES, Loretta. Princípios de Química – Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5a edição. Porto Alegre: Bookman, 2012.