Em uma amostra de
de aspirina foram adicionados
de
para neutralizar o ácido orgânico monoprótico presente na formulação. Calcule o percentual (
) de ácido acetilsalicílico
presente na amostra sabendo-se que
de HCl
foram necessários para titular o excesso da base, utilizando-se fenolftaleína como indicador e que o
.
Passo 1
O enunciado fornece e pede o seguinte (listei exatamente os números dados):
- Massa da amostra:
. - Volume de
adicionado: . - Concentração de
: . - Volume de
usado para titular o excesso: . - Concentração de
: . - Massa molar do ácido acetilsalicílico (aspirina):
. - Constante de acidez fornecida:
. - Indicador usado: fenolftaleína.
O que se pede: - Calcular o percentual em massa (
) de ácido acetilsalicílico presente na amostra.
Passo 2
Entendendo o método (ideia física/experimental aplicada): foi feita uma adição de excesso de base forte (
) à amostra que contém ácido monoprótico (aspirina). Depois titulou-se o excesso de
com
. Isso é uma típica retro-titulação (back-titration): quantidade de base consumida pelo ácido = base adicionada inicialmente − base que sobrou (titulado como HCl). Como a reação ácido (HA) +
→
+
é 1:1 para ácido monoprótico, o número de mols de ácido corresponde ao número de mols de
consumidos. Observação sobre o
: para a estequiometria da neutralização não é necessário usar
; ele seria útil para discutir o pH do ponto de equivalência ou a escolha do indicador, mas não entra no cálculo do conteúdo em massa.
Passo 3
Conversão de volumes para litros e cálculo dos mols de
adicionados. Lembrete: molaridade
é mol por litro; mols
(com
em litros).
Passo 4
Cálculo dos mols de
usados para titular o excesso (esses mols equivalem aos mols de
que sobraram). Mesma fórmula
.
Passo 5
Cálculo dos mols de
que foram consumidos pela aspirina:
Passo 6
Relação estequiométrica e cálculo dos mols de ácido acetilsalicílico: para ácido monoprótico a relação é
. Logo
Agora calculamos a massa de aspirina usando
, onde
é a massa molar:
Passo 7
Cálculo do percentual
na amostra:
Arredondando de forma compatível com os dados fornecidos, obtemos
.
Passo 8
Comentário didático-final e sobre
e indicador (motivação e cuidado para a prova):
- Por que não usei
? Porque a neutralização por base forte consome inteiramente 1 mol de por mol de ácido fraco — a contagem de mols é puramente estequiométrica e não depende de . O seria usado se a questão pedisse o pH do ponto de equivalência ou justificasse a escolha do indicador. - Sobre fenolftaleína: é um indicador que muda de cor em torno de
– . Em titulações de ácido fraco com base forte o ponto de equivalência fica em pH básico, por isso a fenolftaleína costuma ser adequada. No procedimento de retro-titulação aqui, titrou-se o excesso de base com ácido forte; a descoloração final da fenolftaleína indica que a solução ficou neutra ou levemente ácida, o que é aceitável experimentalmente para esse tipo de procedimento.