Question

O Ácido tartárico é um ácido dicarboxílico, que não apresenta mais de uma hidroxila ligada a um mesmo carbono e principal ácido do vinho. Em casos de vinhos com pouca acidez, é desejável que o ácido tartárico seja adicionado contribuindo para a qualidade global do vinho. Também pode ser encontrado em alguns bolos ou sobremesas, onde é adicionado com o objetivo de captar pigmentos que se formem durante o cozimento e assim manter a cor original
do produto. Além disso, possui outras aplicações, tais como: ser utilizado também em shampoos e loções capilares para estimular a irrigação sanguínea local (por ser irritante ao couro cabeludo e pele), o que pode ser benéfico em casos como a alopécia (calvície) em estágio inicial.

a) Considere que uma amostra de 3,7 g de ácido tartárico sofreu decomposição total,
sabe-se que sua massa molecular é 150 g, liberando assim 1,184 g de Carbono, 0,148
g de Hidrogênio e 2,368g de Oxigênio. Encontre por meio de cálculos a fórmula
molecular do ácido tartárico?

b) Suponha a fórmula estrutural do ácido tartárico e dê o seu nome químico de acordo
com a IUPAC

c) Suponha que na análise de qualidade de vinhos das Montanhas Capixabas por
volumetria, encontrou-se 6 g/L de ácido tartárico no vinho da vinícola X partindo-se de
uma amostra de 20 mL. Qual o volume gasto de KOH 0,1 mol/L nesta titulação?
Esquematize a reação de neutralização do ácido tartárico (considere a neutralização
total).

Answer 1

a) Primeiro encontra-se o teor de cada elemento, (I) dividindo a massa da decomposição pela massa da amostra (3,7 g) e depois (II) multiplica-se cada teor pela massa molar de 150 g de ácido tartárico para saber qual a massa de cada elemento presente no ácido tartárico. Com o valor dessa massa (III) divide-se pela massa molar de cada elemento para encontrar a quantidade de cada elemento na fórmula molecular:

Para o Carbono: (Massa Molar = 12 g/mol)

I - 1,184/3,7 = 0,32

II - 0,32 x 150 g = 48 g

III - 48 g/ 12 g = 4 carbonos

Para o Hidrogênio (Massa Molar = 1 g/mol)

I - 0,148/3,7 = 0,04

II - 0,04 x 150 g = 6 g

III - 6 g/ 1 g = 6 hidrogênios

Para o Oxigênio (Massa Molar = 16 g/mol)

I - 2,368/3,7 = 0,64

II - 0,64 x 150 g = 96 g

III - 96 g/ 16 g = 6 oxigênios

Assim, a fórmula molecular é:  C₄H₆O₆.

b) Fórmula estrutural está na imagem em anexo e a nomenclatura IUPAC é: ácido 2,3-dihidroxi-1,4-butanodioico.

c) A equação balanceada da neutralização total do ácido tartárico com KOH está na outra imagem em anexo. Pela equação percebe-se que a proporção em mol é de 1 mol de ácido reage com 2 mol de KOH.

Assim, é preciso encontrar o número de mols de ácido pela concentração dada e pelo volume da amostra.

Concentração = 6g/L

volume da amostra = 20 mL (converter para litros basta dividir por 1000) = 0,02 L (foi convertido para ficar na mesma unidade da concentração)

Assim, temos a massa de ácido tartárico na amostra:

6 g/L x 0,02 L = 0,12 g de ácido tartárico.

dividindo esse valor pela massa molar (150 g/mol do ácido) encontramos o nº de mols:

0,12 / 150  = 0,0008 mols de ácido tartárico. Como a proporção do ácido é 1 para 2 de base. Sabemos que o nº de mols da base precisa ser de 0,0008 x 2 = 0,0016 mol de KOH.

Como a concentração de KOH é 0,1 mol/L e precisamos de 0,0016 mol para neutralizar os 0,0008 mols de ácido tartárico. Usamos a fórmula da concentração molar para encontrar o volume de KOH gasto para a neutralização total do ácido:

C = n/V

Onde, C = concentração molar = 0,1 mol/L   n = nº de mols = 0,0016 mols (é o que precisamos para neutralizar o ácido) e V = volume = ??? queremos saber, é a pergunta da questão.

Jogando os dados na fórmula:

C = n/V

0,1 = 0,0016/V

V = 0,0016/0,1

V = 0,016 L = 16 mL.