Desejando-se verificar o teor de ácido acético ( CH 3 COOH ) em um vinagre obtido numa pequena indústria de fermentação, pesou-se uma massa de 25 g do mesmo e diluiu-se a 100 mL com água destilada em balão volumétrico. A seguir, 25 mL desta solução foram pipetados e transferidos para erlenmeyer, sendo titulados com solução 0,150 \mathrm{~mol} / \mathrm{L} de hidróxido de sódio, da qual foram gastos 33,5 \mathrm{~mL}. A concentração em
massa do ácido no vinagre em % é:
(Massa molar do ácido acético =60 \mathrm{~g} / \mathrm{mol} ).

Passo 1

O enunciado pede a concentração em massa do ácido acético no vinagre, em porcentagem (%). Dados fornecidos (vou listar tudo claramente):
\begin{aligned} \text{massa do vinagre utilizado} &= 25\\ \text{g},\\\ \text{volume da diluição} &= 100\\ \text{mL} \\ (\text{foi feito um balão volumétrico}),\\\ \text{volume pipetado da solução diluída} &= 25\\ \text{mL},\\\ \text{titulante} &= \text{solução de NaOH com } C_{\text{NaOH}}=0{,}150\\ \mathrm{mol/L},\\\ \text{volume de NaOH gasto} &= 33{,}5\\ \text{mL},\\\ \text{massa molar do ácido acético} &= 60\\ \mathrm{g/mol}. \end{aligned}çããéçãíçãáé
O que se pede: a porcentagem em massa de ácido acético no vinagre original (ou seja, quantos gramas de ácido por 100 g de vinagre).

Passo 2

Conceito importante (mini-aula): molaridade é a concentração em mol por litro; a definição é
C = \frac{n}{V},
onde C é a molaridade em \mathrm{mol/L}, n é o número de mols da espécie química e V é o volume em litros. Daí podemos obter o número de mols usando
n = C\cdot V.
Primeiro converto o volume de NaOH para litros: 33{,}5\\ \text{mL} = 0{,}0335\\ \text{L}. Agora calculo os mols de NaOH gastos:
n_{\mathrm{NaOH}} = C_{\mathrm{NaOH}}\cdot V_{\mathrm{NaOH}} = 0{,}150\\ \mathrm{mol/L}\times 0{,}0335\\ \mathrm{L}.
Faço a conta:
n_{\mathrm{NaOH}} = 0{,}005025\\ \mathrm{mol}.

Passo 3

Conceito de estequiometria (mini-aula): a reação entre ácido acético e hidróxido é
\mathrm{CH_3COOH} + \mathrm{OH^-} \rightarrow \mathrm{CH_3COO^-} + \mathrm{H_2O},
ou, em termos de mols, a razão é 1:1. Portanto o número de mols de ácido acético neutralizado na alíquota é igual ao número de mols de \mathrm{NaOH} consumidos:
n_{\mathrm{CH_3COOH,\\ aliquota}} = n_{\mathrm{NaOH}} = 0{,}005025\\ \mathrm{mol}.
Agora converto esses mols em massa usando a massa molar M = 60\\ \mathrm{g/mol}:
m_{\mathrm{CH_3COOH,\\ aliquota}} = n_{\mathrm{CH_3COOH,\\ aliquota}}\cdot M = 0{,}005025\\ \mathrm{mol}\times 60\\ \mathrm{g/mol}.
Calculando:
m_{\mathrm{CH_3COOH,\\ aliquota}} = 0{,}3015\\ \text{g}.
Interpretação: na alíquota de 25\\ \text{mL} da solução diluída havia 0{,}3015\\ \text{g} de ácido acético.

Passo 4

Conceito de diluição e regra de três (mini-aula): você diluiu os 25\\ \text{g} de vinagre para um volume final de 100\\ \text{mL}. A alíquota analisada foi 25\\ \text{mL} dessa solução (ou seja, 1/4 do total de 100\\ \text{mL}). Logo a massa de ácido presente nos 100\\ \text{mL} (que corresponde aos 25\\ \text{g} de vinagre originais) é quatro vezes a massa encontrada na alíquota de 25\\ \text{mL}:
m_{\mathrm{CH_3COOH,\\\ 100\\ mL}} = 4 \times m_{\mathrm{CH_3COOH,\\ aliquota}} = 4\times 0{,}3015\\ \text{g}.
Então
m_{\mathrm{CH_3COOH,\\\ 100\\ mL}} = 1{,}206\\ \text{g}.
Significado: os 25\\ \text{g} do vinagre original contêm 1{,}206\\ \text{g} de ácido acético.

Passo 5

Agora calculamos a porcentagem em massa de ácido no vinagre. Definição (mini-aula): porcentagem em massa é
\%\\ \text{(m/m)} = \frac{\text{massa do soluto}}{\text{massa da amostra}} \times 100\%.
Aqui o soluto é o ácido acético e a amostra é o vinagre de massa 25\\ \text{g}. Então
\%\\ \mathrm{CH_3COOH} = \frac{1{,}206\\ \text{g}}{25\\ \text{g}}\times 100\%.
Faço a conta:
\%\\ \mathrm{CH_3COOH} = 4{,}824\%.

Passo 6

Arredondamento e interpretação final: considerando algarismos significativos dos dados (por exemplo C_{\mathrm{NaOH}}=0{,}150\\ \mathrm{mol/L} tem três algarismos significativos), é apropriado apresentar a resposta com três algarismos significativos: 4{,}82\%. Isso está dentro da faixa típica de vinagres comerciais ( \sim 4 6\%), então o resultado é razoável.

Resposta

4{,}82\%

Exercícios relacionados