A determinação de ZnO em produtos farmacêuticos (como talco e pomada dematológica) pode ser realizada por volumetria de complexação com EDTA. Leia o procedimento descrito por Simões et al. (2020) e responda as perguntas a seguir com base nas informações contidas no artigo e nos seus conhecimentos de análise quantitativa.
Qual é a função da etapa de adição de
e agitação que é realizada antes da titulação das amostras de talco e de pomada? Escreva a equação da reação química ocorrida nessa etapa.
Qual é a função da etapa de adição de
Passo 1
O que o enunciado pergunta: Qual é a função da etapa de adição de
e agitação feita antes da titulação das amostras de talco e pomada, e qual a equação química dessa etapa?
Informações dadas e relevantes: as amostras contêm óxido de zinco ( ); a determinação é feita por titulação complexométrica com EDTA; o procedimento (Simões et al., 2020) descreve uma adição de
seguida de agitação antes da titulação.
Informações dadas e relevantes: as amostras contêm óxido de zinco (
Passo 2
Por que essa etapa aparece no método (visão geral, sem contas ainda)?
-
é um óxido metálico pouco solúvel em água: em água pura ele não fornece imediatamente íons livres necessários para se complexar com o EDTA. - A titulação com EDTA mede metais na forma iônica (por exemplo
). Logo, antes de titular é preciso transformar o presente como (sólido) numa forma solúvel (íon em solução). - Adicionar um ácido forte diluído (aqui
) provoca a reação ácido–base com o óxido metálico, dissolvendo-o e liberando . A agitação acelera essa dissolução e garante que a reação ocorra por completo.
Passo 3
Conceito químico envolvido (aula curta): reação de óxido metálico com ácido
- Oxido metálico reage com ácido segundo a ideia de que óxidos básicos reagem com ácidos formando sal solúvel e água. Aqui o óxido é
e o ácido é . - A reação é de neutralização simples: uma molécula de
precisa de duas unidades de para formar e água. Em termos de íons: . Quando o ácido é , os contra-íons são , formando em solução.
Passo 4
Escrevendo a equação química balanceada (fórmula e explicação das espécies):
Explicação: cada mol de
consome 2 mol de
, gerando 1 mol de
solúvel e água. Essa é a equação que descreve a etapa de dissolução do óxido de zinco pelo ácido.
Passo 5
Por que usar
(diluído) e não ácido concentrado?
- Um ácido diluído é suficiente para dissolver
sem causar reações secundárias indesejadas (por exemplo decomposição térmica ou agressão excessiva à matriz orgânica). - Concentração moderada facilita o posterior ajuste de pH e tamponamento antes da titulação: após dissolução costuma-se ajustar o pH para o intervalo adequado à titulação com EDTA, então não é prático usar excesso de ácido forte que exigiria muito mais neutralização.
Passo 6
O que acontece depois dessa etapa e por que ela é necessária para a titulação com EDTA?
- Depois de dissolver o
formando , a amostra é geralmente ajustada para o pH apropriado (dependendo do indicador e do sistema, tipicamente pH na faixa aproximada de a para determinação de com EDTA) com tampões. - O pH importa porque a eficiência do EDTA em complexar metais depende do estado de protonação do EDTA e da existência de hidróxidos metálicos: se o pH ficar muito baixo o EDTA estará protonado e menos eficaz; se ficar muito alto o
pode precipitar como hidróxido ( ). A etapa ácida inicial assegura soltura do metal e remoção de carbonatos/óxidos antes do ajuste fino do pH.
Passo 7
Outras reações relacionadas (quando a amostra contiver outras espécies):
- Se houver hidróxido de zinco presente, a reação é análoga:
- A adição de
também converte possíveis carbonatos ou basicidades da matriz em sais solúveis, facilitando a liberação do .
Resposta
Função: transformar o
presente como
(sólido, pouco solúvel) em
solúvel (liberando
para ser complexado pelo EDTA), além de eliminar formas básicas/carbonatadas e facilitar a homogeneização da amostra por agitação.