Question

​A qualidade dos medicamentos e cosméticos, assim como todos os produtos obtidos por processos industriais, é avaliada por meio de uma série de analises laboratoriais realizadas com o produto final, após todos os processos finalizados. É necessário garantir a segurança e eficácia adequadas para o consumo, evitando os efeitos indesejáveis. A avaliação quantitativa das substâncias presentes em uma formulação faz parte do rol de analises físico-químicas necessárias para a comprovação e liberação do produto para consumo, todas as matérias-primas presentes devem ser especificadas e quantificadas. A titulação volumétrica é uma técnica amplamente utilizada para determinar o teor de uma substância presente em uma amostra a partir de sua reação química com uma solução de outra substância, de concentração conhecida. Para realizar a titulação de um ácido, como o acetilsalicílico, é necessária uma solução contendo uma base, para que ocorra uma reação ácido-base, também chamada de reação de neutralização. O ácido acetilsalicílico é o princípio ativo da aspirina, medicamento bastante conhecido que possui propriedades analgésicas, antiinflamatórias e antipiréticas. Em uma indústria farmacêutica e cosmética, o ácido acetilsalicílico estava sendo testado em novas formulações e uma das analises exigidas foi o seu doseamento nos produtos finais. No laboratório, o analista de controle de qualidade realizou uma titulação para a dosagem do ácido acetilsalicílico, para isso, pesou 1,500 g da amostra contendo o ácido, adicionou 20 mL de água deionizada para solubilizar a amostra, transferiu para um erlenmeyer, adicionou mais 30 mL de água deionizada e agitou. Após, adicionou 2 gotas de fenolftaleína, indicador ácido-base, e realizou a titulação com uma solução padrão de hidróxido de sódio, NaOH, na concentração de 0,10 mol/L. O ponto de viragem foi observado pelo aparecimento da cor rosa e ocorreu com a adição de 12,0 mL de NaOH. A partir desse contexto, responda:
a) Sabendo que a fórmula molecular do ácido acetilsalicílico é C8O2H7COO, escreva a equação química balanceada que representa a titulação com o hidróxido de sódio, NaOH.
b) Antes da titulação, a solução da amostra era incolor e, após o término da titulação, a solução se tornou rosa. Por que isso ocorreu?
c) Qual é a porcentagem de ácido acetilsalicílico na amostra titulada?

Answer 1

a) A equação química balanceada entre o ácido acetilsalicílico e hidróxido de sódio é:

C₈O₂H₇COOH + NaOH → C₈O₂H₇COONa + H₂O

b) Antes da titulação, a solução da amostra era incolor e, após o término da titulação, a solução se tornou rosa porque o meio ficou básico.

c) A porcentagem de ácido acetilsalicílico na amostra titulada é de 14,4%.

a) A reação entre o ácido acetilsalicílico e hidróxido de sódio, é uma reação ácido-base e os produtos formados são sal e água. O ácido acetilsalicílico doa um próton e o ânion OH⁻ recebe esse próton para formar água.

C₈O₂H₇COOH + NaOH → C₈O₂H₇COONa + H₂O

ácido       +        base   ⇒        sal        +         água

b) No início a solução era incolor, pois o meio era ácido. Quando esse ácido foi neutralizado pela base, o meio ficou neutro. Porém, se nenhuma gota a mais de NaOH fosse adicionada, não seria possível detectar a viragem, pois a solução não mudaria de cor. Qualquer gota a mais adicionada de hidróxido de sódio, tornará o meio básico, por isso a solução se tornou rosa, garantindo a verificação de que a base reagiu com todo o ácido. A fenolftaleína é um indicador de meio básico.

c) Para encontrar a porcentagem de ácido acetilsalicílico na amostra titulada, serão realizados os cálculos a seguir.

Na reação de neutralização, 1 mol de hidróxido de sódio reage com 1 mol de ácido acetilsalicílico.

C₈O₂H₇COOH + NaOH → C₈O₂H₇COONa + H₂O

Sabe-se que para neutralizar todo o ácido, foram utilizados 12 mL de NaOH 0,10 mol/L. Será encontrado a quantidade de mol contida em 12 mL dessa solução de NaOH.

0,10 mol de NaOH -------- 1000 mL

x                               -------- 12 mL

x = 1,2 x 10⁻³ mol de NaOH

Como 1 mol de NaOH reage com 1 mol de ácido acetilsalílico, logo, 1,2 x 10⁻³ mol de NaOH reagiu com 1,2 x 10⁻³ mol de ácido acetilsalicílico.

Antes de calcular porcentagem de ácido acetilsalicílico na amostra, primeiramente, será convertido essa quantidade de mol para gramas.

1 mol de C₈O₂H₇COOH = !2 x 8 + 16 x 2 + 1 x 7 + 12 + 16 +16 + 1 = 180 g

1 mol de ácido acetilsalicílico tem 180 g.

1 mol de C₈O₂H₇COOH    ---- 180 g

1,2 x 10⁻³ mol C₈O₂H₇COOH ---- x

x = 0,216 g de ácido acetilsalicílico

A amostra tem 1,500 g, logo:

1,500 g ----- 100%

0,216 g------ y

y = 14,4 % (porcentagem de ácido acetilsalicílico na amostra)

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Answer 2

a) A equação química balanceada que representa a titulação com o hidróxido de sódio, NaOH:

C₈O₂H₇COOH + NaOH → C₈O₂H₇COONa + H₂O

b) A mudança de cor após a titulação ocorre porque o meio ficou básico.

c) A porcentagem de ácido acetilsalicílico na amostra titulada é de 14,4%.

Fatos interessantes sobre reações químicas ácido-base

• Por meio da reação química que ocorre entre o ácido acetilsalicílico e hidróxido de sódio, são produzidos sal e água.

• Na reação ácido-base, o elemento ácido doa um próton e o ânion OH⁻ o recebe para formar água:

C₈O₂H₇COOH + NaOH → C₈O₂H₇COONa + H₂O

• Em reações ácido-base ocorre mudança de cor pela neutralização  da solução e é assim que se torna possível detectar a viragem.

• A fenolftaleína é um indicador de meio básico.

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