relatorio de dosagem de calcio no leite em po completo

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1. TEMA	
Volumetria de Complexação. Titulação por substituição e titulação por retorno.
2. INTRODUÇÃO
O cálcio é um nutriente fundamental para o crescimento, a manutenção de funções do organismo e a reprodução durante toda a vida dos seres humanos. Esse mineral exerce funções reguladoras do organismo, tais como contração e relaxamento muscular, coagulação do sangue, transmissão dos impulsos nervosos, ativação das reações enzimáticas e estimulação da secreção hormonal. Se houver deficiência do cálcio na alimentação, o organismo tende a manter seus níveis sangüíneos de três formas: diminuindo a excreção, aumentando a absorção e retirando dos ossos.
Além de dar sustentação ao corpo, os ossos são um reservatório de cálcio que estão em contínuo processo de manutenção. Daí a importância do conteúdo de cálcio na alimentação. Sua deficiência pode prejudicar a estrutura óssea, provocando o raquitismo, retardamento do crescimento, falhas no mecanismo de coagulação do sangue, distúrbios nervosos, contrações musculares convulsivas e osteoporose. A ingestão de vitamina D aumenta de modo significativo a absorção do íon cálcio, daí o seu emprego no tratamento do raquitismo (PALLAORO, 1997).
O excesso de proteínas na refeição aumenta a eliminação urinária do cálcio. Da mesma forma, a ingestão de alimentos ricos em ácido oxálico (espinafre) ou em ácido fítico (pão integral) faz diminuir a disponibilidade do cálcio em razão da formação de sais insolúveis.
A cafeína, o álcool e diversos medicamentos são fatores desfavoráveis para a disponibilidade do cálcio (SIGNORINI e SIGNORINI, 1997), contudo o excesso de cálcio é prejudicial porque pode provocar calcificações excessivas nos ossos ou nos rins (pedras nos rins) (PALLAORO, 1997).
	
As necessidades diárias de cálcio variam de pessoa para pessoa e em diferentes períodos da vida. A Tabela 1 apresenta a quantidade diária recomendada em diferentes períodos da vida do ser humano. Geralmente, as necessidades de cálcio estão associadas a muitos fatores, como idade, ingestão de outros nutrientes, presença de doença, terapia medicamentosa, nível de estrogênio, crescimento, gravidez e lactação (DE ANGELIS, 1979).
TABELA 1 - INGESTÃO DIÁRIA RECOMENDADA (IDR) PARA O CÁLCIO
O leite é conhecido como a melhor fonte de cálcio na alimentação, pois não só contém grande quantidade do nutriente como também o mantém prontamente disponível para absorção (DE ANGELIS, 1979). Entretanto, há uma polêmica a esse respeito, mencionando que o leite não é a melhor fonte de cálcio, pois o corpo humano não consegue absorver todo o cálcio, por ele estar ligado à caseína. A pasteurização e o processo de homogeneização degradam o cálcio do leite e o impedem de ser utilizado pelo organismo, que precisa gastar essa mesma quantidade de cálcio para neutralizar a acidez e os mucos ácidos gerados pelo leite ingerido (ORNELLAS e ORNELLAS, 1983).
2.1 Indicadores utilizados no procedimento de dosagem do cálcio:
- Preto de eriocromo T ou negro de eriocromo T é um indicador complexométrico que é usado em titulações complexométricas. É usado exclusivamente na faixa de pH entre 7 e 11, onde a forma azul do indicador predomina na ausência de íons metálicos. Embora o Eriocromo T forme complexos vermelhos com aproximadamente 30 metais, somente poucos desses complexos têm a estabilidade necessária para permitir uma mudança de cor apropriada no ponto final de uma titulação direta com o EDTA. 
- Murexida: O indicador forma em solução alcalinas complexos suficientemente estáveis para encontrar interesse na complexometria com EDTA dos íons cálcio, cobalto, níquel e cobre (II); os complexos formados com os três últimos são amarelados. A solução aquosa do indicador é instável e deve ser preparada diariamente, por isso é preferível usar uma dispersão sólida do reagente em cloreto de sódio. 
O rótulo do fabricante contendo as informações nutricionais que possui o leite em pó
3. OBJETIVO
Determinar a porcentagem, em massa, de cálcio em uma amostra de leite em pó, recorrendo à volumetria de complexação utilizando soluções de EDTA envolvendo duas técnicas por substituição e a titulação de retorno.
4. MATERIAIS E REAGENTES
· Solução padrão de EDTA a 0,0200M,
· Tampão pH 10 de NHOH/NHCl,
· Cianeto de Potássio,
· Solução de Mg – EDTA a 0,1 M,
· Erio – T (solução solida em NaCl),
· Solução padrão de EDTA a 0, 0400 M,
· NaOH 1,0M,
· Solução padrão Caa 0,02500 M,
· Murexida (solução solida 10 mg/5g NaCl),
· Balança,
· Pipeta,
· Béquer,
· Espátula,
· Balão Volumetrico,
· Bastão de Vidro,
· Vidro de Relógio,
5. PROCEDIMENTOS 
Cada grupo ficou encarregado de preparar uma solução, os grupos ficaram divididos da seguinte maneira:
5.1 GRUPO I: PREPARAÇÃO DA SOLUÇÃO TAMPÃO
Pesamos com o auxilio de um vidro de relógio 17,5g de cloreto de amônio. Na capela transferimos o cloreto de amônio pesado para um béquer com cerca de aproximadamente 142 ml de hidróxido de amônio concentrado (14,5M) e misturamos com auxilio de um bastão de vidro até a dissolução do cloreto de amônio, em seguida transferimos para um balão volumétrico de 250 ml e completamos com água destilada até o menisco atingir a marca indicada.
5.2 GRUPO II:
5.3 GRUPO III:
Para preparar a solução-sólida a 0,1% (m/m) foram utilizados 0,02g do indicador Erio-T e 19,98 g de cloreto de sódio e misturados.
 
Para preparar a solução-sólida de muxerida foram utilizados 0,02g do indicador e 10,00 g de cloreto de sódio e misturados
5.4 GRUPO IV: PREPARAÇÃO DA SOLUÇÃO DE EDTA
5.4.1 SOLUÇÃO EDTA 0,0200 M
Inicialmente calculamos a massa necessária de EDTA a ser pesada para a preparação de 500 ml de solução.
Pesamos em uma balança a massa 3,72g, transferimos a massa de EDTA para um béquer e dissolvemos com água destilada e com o auxílio de um bastão de vidro. Transferimos para um balão volumétrico de 500 ml e adicionamos água destilada até o menisco atingir a marca indicada no balão volumétrico e homogeneizamos a solução.
5.4.2 SOLUÇÃO EDTA A 0,0400 M
Inicialmente calculamos a massa necessária de EDTA a ser pesada para a preparação de 500ml de solução.
Pesamos em uma balança a massa 7,44g, transferimos a massa de EDTA para um béquer e dissolvemos com água destilada e com o auxílio de um bastão de vidro. Transferimos para um balão volumétrico de 500 ml e adicionamos água destilada até o menisco atingir a marca indicada no balão volumétrico e homogeneizamos a solução.
6. TITULAÇÃO
6.1 PARTE 1 – TITULAÇÃO POR DESLOCAMENTO
Pesamos com auxilio de um vidro de relógio aproximadamente 1,0g de leite pó Ninho e transferimos para um erlenmeyer de 250 ml.
Dissolvemos a amostra pesada com aproximadamente 50 ml de água destilada e homogeneizamos bem ate a sua dissolução.
Adicionamos 5 ml da solução tampão de amônia e cloreto de amônio para pH igual a 10.
Adicionamos 1,0 ml de solução o complexo Mg – EDTA.
Adicionamos 0,2g da solução solida do indicador negro de solocromo (negro de erio - T).
Fizemos “ambiente” na bureta para que nenhuma solução contamine a solução de EDTA a 0,0200M contida nela e nem a solução que estava contida no erlenmeyer.
Iniciamos a titulação com agitação constante do erlenmeyer até que o ponto de viragem, anotando o volume necessário de EDTA para que o seu ponto de viragem passasse de uma cor púrpura para azul.
Fizemos o experimento 2 vezes para que possamos compará-los. 
6.2 PARTE 2 - TITULAÇÃO POR RETORNO
Pesamos com o auxilio de um vidro de relógio aproximadamente 1g de leite em pó Ninho e transferimos para um erlenmeyer de 250 ml.
Dissolvemos a amostra pesada com aproximadamente 30 ml de água destilada e homogeneizamos bem ate a sua dissolução.
Adicionamos aproximadamente 20 ml de EDTA a 0,0400M.
Acrescentamos aproximadamente 15 ml de NaOH 1,0M para elevar o pH da alíquota.
Adicionamos aproximadamente 0,2g de murexida.
Fizemos “ambiente” na bureta para que nenhuma solução contamine a solução de Ca0,025 mol.L contida nela e nem a solução que estava contida no erlenmeyer.
Iniciamos a titulaçãocom agitação constante até que o ponto de viragem, anotando o volume necessário de Ca para que o seu ponto de viragem passasse de uma cor lilás para rosa.
Fizemos o experimento 2 vezes para que possamos compará-los. 
7. CÁLCULOS
7.1 TITULAÇÃO POR DESLOCAMENTO
ERLENMEYER 1: 
ERLENMEYER 2:
A porcentagem média da concentração de cálcio no leite em pó:
Verificação da quantidade de Caespecificada no rótulo da embalagem do fabricante:
7.2 TITULAÇÃO POR RETORNO
ERLENMEYER 1 :
Quantidade de EDTA = Quantidade Cado leite + Quantidade de Caem excesso.
Quantidade de Cado leite = 2,375x10mol
ERLENMEYER 2:
Quantidade Cado leite = 2,4x10
Porcentagem média da concentração de cálcio no leite em pó:
Verificação da quantidade de Caespecificada no rótulo da embalagem do fabricante:
8. RESULTADOS
A Tabela 2 são os resultados obtidos da titulação de deslocamento para a dosagem do cálcio no leite em pó.
	Resultados da Titulação por Deslocamento
	erlenmeyer
	Massa de leite em pó
	Volume de EDTA (0,0200M) gasto 
	Massa de Ca2+
	1
	1 g
	14,4 mL
	0,011463 g
	2
	1 g
	14,3 mL
	0,011543 g
	Média
	1 g
	14,35 mL
	0,011503 g
A Tabela 3 são os resultados obtidos da titulação de retorno para a dosagem do cálcio no leite em pó.
	Resultados da Titulaçao de Retorno
	Erlenmeyers
	Massa de leite em pó
	Volume de EDTA (0,0400M) 
	Volume de Ca2+(0,025M) gasto
	Massa de Ca2+
	1
	1 g
	20 mL
	22,5 mL
	9,519 x 10 g
	2
	1 g
	20 mL
	22,4 mL
	9,6192 x 10 g
	Média
	1 g
	20 mL
	22,45 mL
	9,5691 x 10g
9. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
O objetivo dos experimentos realizados em laboratório foi os cálculos da quantidade em gramas de Cálcio (Ca2+) presente em uma determinada amostra de leite em pó. Para isso utilizou-se a volumetria de formação de complexos utilizando o método de complexometria com EDTA em duas técnicas, a técnica por deslocamento e a técnica de retorno, como especificado no procedimento experimental.
Uma vez que se buscou a concentração de Ca2+ era necessário eliminar a interferência causada por outros cátions metálicos mediante sua transformação a um estado de Valencia diferente na técnica de deslocamento pois qualquer substancia poderia interferir nos resultados pois como acrescentou uma solução de Mg(EDTA)2- para que os íons de cálcio formasse o complexo com o EDTA,já que esses íons não possui um indicador satisfatório não foi realizado pois o agente mascarante dessa titulação é o cianeto quando em contato com acido pode-se ser letal.
O ponto final da complexometria e comumente acusado por indicadores de íons metálicos ou metalocromicos, um corante capaz de reagir com um cátion metálico formando um complexo diferentemente corado. A reação corada deve ser especifica ou, pelo menos, grandemente seletiva.
No experimento da titulação de deslocamento utilizou-se o indicador negro de eriocromo T. O procedimento foi realizado a um pH 10, Nas titulações com EDTA, e muito importante a adequada fixação do pH, uma vez que a estabilidade do complexo diminui com o decréscimo de deste, por isso e necessário, em geral, adicionar a solução uma mistura tampão a fim de ajustar o pH do meio a um valor conveniente para o caso, bem como impedir uma acidificação da solução como resultado da libertação de íons H+ durante a titulação.Já no experimento da titulação de retorno utilizou-se o indicador murexida. O procedimento para alteração do pH foi utilizado uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) para elevar o pH da solução como não houve medição do pH pode-se ter comprometido os resultados finais do procedimento.
De acordo com o fabricante do leite em pó analisado seu produto possui 242 mg a cada 26 g do leite em pó,não era um dos objetivos do procedimentos mas realizamos o calculo para a verificação e como pode-se perceber nas tabelas 1 e 2 e nos cálculos pode-se perceber que os valores de cálcio obtidos no leite em pó do fabricante é próximo do especificado na embalagem.
Assim, os métodos permitiram que se calculasse a quantidade de cálcio presente na amostra preparada como se demonstrou nos cálculos.
A média aritmética da quantidade de Cálcio presente na solução da titulação por deslocamento é 0,011503 ± 0,00005 g, a quantidade de cálcio presente na solução da titulação de retorno é 9,5691 x 10-3 ± 0,00007 g .
Com os resultados obtidos por diferentes técnicas percebeu-se que para a dosagem precisa do cálcio no leite em pó o método da técnica de titulação foi mais sensível, ou seja, mais preciso, pois se retirou a quantidade de EDTA em excesso presente no analito contribuindo para uma real dosagem dos íons contidos no leite em pó 
 O teor de Ca2+ encontrado no experimento em ambas as técnicas foram de 1%.
9.1. ERROS SISTEMÁTICOS
1. BALANÇA
Como a balança não era analítica e os algarismos significativos que a mesma demonstrava eram somente dois pode ter contribuído para que as massas do leite em pó, do EDTA, do Murexida E do Erio T possa ter o ocorrido erros de pesagem. 
2. ERLENMEYER
A agitação do erlenmeyer na Titulação não foi realizada de maneira correta comprometendo o resultado final da padronização.
3. BURETA
A espessura das marcações da bureta utilizada de 50 mL corresponde a aproximadamente 0,02 mL. Desse modo a leitura do volume real pode ter um valor qualquer situado no intervalo dentro da tolerância de aproximadamente 0,05 mL.O que pode ter comprometido a visualização do EDTA utilizado na padronização .
4. BALÃO VOLUMETRICO
O Vidro deste material é notório por adsorver traços de substâncias químicas, especialmente cátions. Se no vidro contém algum resíduo não visível a olho num, ou seja, estava contaminada pode ter comprometido o preparo das soluções.
5. ERIO – T
A pitada da solução solida do indicador Erio-T: como não houve pesagem da solução sólida e como o olho humano pode-se enganar a pitada foi diferenciada no erlenmeyer que pode ter comprometido o resultado final.
6. MUREXIDA
A pitada da solução solida do indicador Murexida: como não houve pesagem da solução sólida e como o olho humano pode-se enganar a pitada foi diferenciada no erlenmeyer que pode ter comprometido o resultado final.
10. CONCLUSÃO
O objetivo deste relatório consistia em determinar a concentração de Ca2+ em uma amostra de leite em pó através de uma análise complexométricas pelos métodos de titulação de deslocamento e de retorno. Tal objetivo foi alcançado e nos proporcionou uma visão geral dos demais métodos dessa titulação.
Uma vez que podemos compará-las e, a partir do metal que queremos analisar determinar qual método é mais viável.
Além disso, um aspecto de suma importância ficou bem claro, foi que a solução tampão utilizada não serve apenas para manter o pH ideal, e sim também como agente de complexação auxiliar, impedindo que o Mg2+ precipitasse causando a inviabilidade da titulação.
Também, na padronização do EDTA e na determinação do Ca2+, a quantidade do indicador é importante, pois em excesso, é um erro que tem que ser evitado. Em muitos casos, a cor do indicador se intensifica consideravelmente durante a titulação. Mitos indicadores exibem dicroísmo, isto é, mudança para uma cor intermediária uma ou duas gotas antes do ponto final verdadeiro. A antecipação do ponto final, que é de grande valor prático, pode passar despercebido se houve excesso de indicador, que provoca cor demasiadamente intensa.
Em virtude disso, concluiu-se que uma análise complexométrica é muito importante na determinação quantitativa de íons metálicos, pois se trata de uma análise rápida, com grande eficiência e um pequeno custo, a quantidade de cálcio presente no leite em pó encontrado nos procedimentos foram favoráveis e esta de acordo com especificado no rótulo do fabricante já que os erros relativos das titulação por deslocamento e da titulação de retorno foram 0,49% e 0,74% respectivamente apresentando valores baixos de erros para titulação que devem ser inferior a 1%.
11. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
HARRIS, Daniel C., Análise Química Quantitativa; 5ª edição, Riode Janeiro, LTC, 2001.
VOGEL, Arthur Israel, Química Analítica Qualitativa; 5ª edição, São Paulo, Editora Mestre Jou, 1981.
BACCAN, N.; ANDRADE, J. C. de; GODINHO, O. E. S.; BARONE, J. S.; “Química Analítica Quantitativa Elementar”, 2ª edição, Editora Edgard Blücher LTDA, Campinas, 1979
ANEXO I
1. QUESTIONÁRIO
1. Qual é a principal diferença entre as duas técnicas analíticas realizadas?
Titulação por Deslocamento
Para íons metálicos, como Ca2+, que não têm um indicador satisfatório é tratado com um excesso de Mg(EDTA)2- para deslocar o Mg2+ ,que é posteriormente titulado com uma solução padrão de EDTA.
Titulação de Retorno 
Um excesso conhecido de uma solução de EDTA é adicionado ao analito. O excesso de EDTA é então titulado com uma solução padrão de um segundo íon metálico. Uma titulação de retorno é necessária, se o analito precipita na ausência de EDTA, se ele reage muito lentamente com o EDTA sob condições de titulação, ou se ele bloqueia o indicador. O íon metálico na titulação de retorno não deve deslocar o complexo formado pelo íon metálico que esta sendo analisado com o EDTA.
A principal diferença entre as técnicas é que na titulação por deslocamento é tratado com um excesso de Mg(EDTA)2- para que o Mg2+ desloque o íon metálico analisado e na técnica de titulação de retorno um excesso de íon metálico é adicionado para complexar o EDTA que ainda está livre no analito.
2. Qual é o papel do EDTA na primeira técnica? E na segunda?
O papel do EDTA na técnica de titulação por deslocamento é fazer com que o Ca2+ livre no analito possa ser titulado com EDTA para determinar a sua concentração após o deslocamento.
O papel do EDTA na segunda técnica de titulação de retorno é inicialmente o EDTA formará complexo com todos os íons metálicos de Ca2+ livres e posteriormente o EDTA livre será complexado com titulação de solução de Ca2+para a determinação do excesso de EDTA existente no analito para que se possa saber a real concentração de cálcio complexado inicialmente com o EDTA que a concentração real existente no leite em Pó.
3. Represente a reação química que permitiu a visualização do ponto final na primeira parte.
Ca2+(aq) + H2Y2-(aq) [CaY]2-(aq) + 2H+(aq)
[CaInd]-(aq) + HY3-(aq) [CaY]2-(aq) + HInd2-(aq) (coloração azul)
4. Represente a reação química que permitiu a visualização do ponto final na segunda parte.
Ca2+(aq) + H2Y2-(aq) [CaY]2-(aq) + 2H+(aq)
[CaInd]-(aq) + HY3-(aq) [CaY]2-(aq) + HInd2-(aq) (coloração rosa)
5. Qual é a função do cianeto de potássio adicionado à alíquota na primeira parte?
O cianeto de potássio adicionado é um agente de mascaramento, ou seja, é um reagente que evita que algum componente do analito reaja com o EDTA.
6. Qual é a cor da murexida livre? E a cor dessa espécie complexada com o cálcio?
A cor do Murexida livre possui um tom de violeta, ou seja, uma cor púrpura, quando complexada com o cálcio apresenta uma coloração rosa.
7. Qual é a função do complexo Mg(EDTA)2- na titulação do cálcio na primeira parte?
É tratar o íon metálico analisado para deslocar o Mg2+ ,que é posteriormente titulado com uma solução padrão de EDTA conforme a equação:
 Mn+ + MgY2- → MY n-4 + Mg2+