O teor de carbonato de cálcio (CaCO₃), usado como abrasivo em cremes dentais, pode ser determinado por meio da chamada retrotitulação. Nesse método, adiciona-se excesso de HCl, resultando na completa dissolução do CaCO₃ (reação I); em seguida, titula-se o que sobrou de HCl com NaOH até a neutralização da solução (reação II). Sabendo-se a quantidade de NaOH, pode-se calcular o número de mols que sobrou de HCl. Pela diferença entre o que sobrou de HCl e o número de mols inicial de HCl, é possível determinar o teor de CO₃²⁻ na amostra.
(reação I) CaCO₃ (s) + 2HCl (aq) → CaCl₂ (aq) + H₂O (l) + CO₂ (g)
(reação II) HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H₂O (l)
Para estudar uma amostra, o seguinte procedimento foi realizado:
Etapa 1: Pesagem de 5,0 g de creme dental comercial.
Etapa 2: Adição de 20,0 mL de solução 2,0 mol.L⁻¹ de HCl, seguida por agitação e aquecimento até que a reação I se complete.
Etapa 3: Após a solução esfriar, adição de água à solução da etapa 2 até completar um volume final de 50,0 mL e agitação.
Etapa 4: Titulação do HCl presente na amostra com NaOH 0,5 mol.L⁻¹ até a completa neutralização (reação II).
Etapa 5: Medida do volume de NaOH usado para titulação. Resultado: Volume de NaOH usado = 30,0 mL.
a) Cite a importância do aquecimento na etapa 2.
b) Alguns cremes dentais usam dióxido de silício (SiO₂) como abrasivo em vez de CaCO₃. Para esses produtos, o mesmo procedimento de retrotitulação serviria para calcular o teor do abrasivo (SiO₂)? Justifique.
c) Calcule a porcentagem em massa (massa de CaCO₃ por massa de creme dental) de abrasivo na amostra estudada, conforme os valores dados no procedimento.
Note e adote:
Considere que não há qualquer outra espécie ácida ou básica no creme dental em quantidade suficiente para interferir no procedimento.
Massa molar (g/mol): CaCO₃ = 100.
SiO₂ é um óxido ácido.