Uma amostra de
de vinagre foi titulada com
de uma solução de
. A respeito desta titulação responda:
b) Qual o indicador você usaria para identificar o ponto final dessa titulação?
b) Qual o indicador você usaria para identificar o ponto final dessa titulação?
Passo 1
O enunciado dá os seguintes dados e pede qual indicador usar para marcar o ponto final da titulação:
- Volume da amostra de vinagre:
. - Volume de
gasta: . - Concentração da solução de
: . - A titulação é do tipo ácido (vinagre, ácido acético) - base forte (
).
Pergunta: qual indicador escolher para identificar o ponto final dessa titulação?
Passo 2
Primeiro vamos calcular a quantidade de matéria (mols) de
usada, porque no ponto estequiométrico os mols de base adicionada igualam os mols de ácido presente. A fórmula é:
onde
é número de mols,
é concentração (mol·L
) e
é volume em litros. Convertendo volumes para litros:
Logo
Passo 3
No ponto equivalente os mols de ácido acético são iguais a
, então
A concentração inicial do ácido na amostra (antes da titulação) seria
com
. Assim
(Esse passo não é obrigatório para escolher o indicador, mas ajuda a entender as concentrações envolvidas.)
Passo 4
No ponto equivalente toda a acidez foi convertida em ânion acetato
. A concentração de
no ponto equivalente é dada por
onde
. Logo
Passo 5
Explicando a química do ponto equivalente: para uma titulação de um ácido fraco (ácido acético) com base forte, o ponto equivalente contém a base conjugada
. Essa espécie sofre hidrólise:
o que torna a solução básica no ponto equivalente. Para estimar o pH no ponto equivalente precisamos do
de
, que se obtém por
Usamos
e para o ácido acético
. Então
Passo 6
Agora montamos o equilíbrio de hidrólise para
. Se chamarmos
a concentração de
formada em equilíbrio, partimos de:
- concentração inicial de
: , - variação:
diminui , aumenta .
A expressão de equilíbrio é
Para soluções diluídas de bases conjugadas costuma valer
, então aproximamos
e obtemos
Essa
é
.
Passo 7
Calculando
:
Verificação rápida da aproximação:
, portanto a aproximação é válida.
Passo 8
Agora calculamos
e
. Temos
E
Portanto o ponto equivalente da titulação ocorre em
.
Passo 9
Regra prática para escolher indicador: escolha um indicador cuja faixa de viragem (o intervalo de pH em que muda de cor) contenha o
do ponto equivalente. Aqui o
é aproximadamente
, ou seja, básico. Indicadores com faixas típicas:
- faixa baixa (ácidos fortes): cerca de
– ; - faixa neutra: cerca de
– ; - faixa básica: cerca de
– ; - outras faixas intermediárias existem.
Como nossoestá em torno de , o ideal é escolher um indicador cuja faixa inclua esse valor — isto é, um indicador cuja transição comece abaixo de e termine acima de (por exemplo, com faixa aproximadamente – ). Esse tipo de indicador dará uma mudança de cor bem pronunciada próxima ao ponto equivalente e marcará corretamente o ponto final da titulação.
Resposta
Fenolftaleína