Com base no experimental desenvolvido no artigo e no material suplementar, responda as questões a seguir:
4. Qual indicador você usaria nesta titulação para garantir uma boa visualização do P.F.? Justifique sua escolha.
4. Qual indicador você usaria nesta titulação para garantir uma boa visualização do P.F.? Justifique sua escolha.
Passo 1
O que o enunciado pede: escolher um indicador para a titulação de modo a garantir boa visualização do ponto final (P.F.) e justificar essa escolha.
Informações dadas pelo enunciado: apenas a pergunta. Não recebi aqui o artigo ou material suplementar (ou seja, não sei explicitamente se a titulação é ácido-base, redox, complexométrica etc.); portanto vou explicar o procedimento que se usa para escolher um indicador e indicar as escolhas mais comuns para os casos típicos de titulação ácido–base.
Informações dadas pelo enunciado: apenas a pergunta. Não recebi aqui o artigo ou material suplementar (ou seja, não sei explicitamente se a titulação é ácido-base, redox, complexométrica etc.); portanto vou explicar o procedimento que se usa para escolher um indicador e indicar as escolhas mais comuns para os casos típicos de titulação ácido–base.
Passo 2
O que é um indicador e por que ele importa: um indicador ácido–base é uma substância que muda de cor numa faixa de pH bem definida. Essa faixa chama‑se faixa de transição do indicador. Para visualizar bem o P.F. precisamos que a faixa de transição do indicador coincida com o pH do ponto de equivalência (P.E.) da titulação; se a faixa estiver longe do pH do P.E., a cor muda antes ou depois do P.E. e o P.F. será impreciso.
Passo 3
Resumo prático sobre o pH no ponto de equivalência (P.E.) em titulações ácido–base (sem fórmulas complicadas ainda):
- Se for ácido forte titulando com base forte (ou vice‑versa), o P.E. está em torno de
. - Se for ácido fraco titulando com base forte, o P.E. ocorre em
(porque o sal formado hydrolysa produzindo ). - Se for base fraca titulada com ácido forte, o P.E. ocorre em
(porque o sal hydrolysa produzindo ).
Essas três regras são o ponto de partida para escolher o indicador.
Passo 4
Como estimar numericamente o
no P.E. para um caso comum (ácido fraco titulado com base forte): apresentar a ideia e as fórmulas para você saber como fazer na prova.
- No P.E. todo o ácido foi convertido no seu íon conjugado
. A concentração molar desse íon no volume total chamamos de (unidade: mol·L^{-1}). - O íon
sofre hidrólise:
A constante de hidrólise é
, relacionada com
do ácido pela relação
onde
é a constante de ionização da água (
a 25 °C).
3) Montamos a tabela de equilíbrio (ICE): inicial , variação
, produto
. A expressão para
é
3) Montamos a tabela de equilíbrio (ICE): inicial
- Assim
- Calcula‑se
e depois (normalmente a 25 °C).
Variáveis explicadas:é a concentração do íon conjugado no volume final; é a constante de dissociação ácida do ácido inicial; é a constante de hidrólise do íon conjugado; é .
Passo 5
Exemplo numérico curtinho (para fixar): ácido acético com
. Suponha que, no P.E., a concentração do acetato seja
.
- Calcule
:
- Calcule
:
-
. Então
Conclusão do exemplo: o P.E. fica em torno de
, portanto um indicador que mude por volta de
entre
e
será adequado.
Passo 6
Faixas de transição de indicadores comuns (valores aproximados, memorize a ideia e na prova escolha o que coincide com o P.E.):
- Metil‑laranja (methyl orange): aproximadamente
a (vermelho → amarelo). - Alaranjado de metila: aproximadamente
a (semelhante). - Azul de bromotimol (bromothymol blue): aproximadamente
a (amarelo → azul). - Fenolftaleína (phenolphthalein): aproximadamente
a (incolor → rosa).
Regra prática: escolha um indicador cuja faixa de transição contenha odo P.E. ou esteja muito próxima (idealmente o P.E. no centro da faixa do indicador).
Passo 7
Outros critérios práticos e experimentais (porque a teoria sozinha não basta na bancada):
- Contraste de cor: escolha um indicador cuja mudança de cor seja facilmente visível no tipo de solução (se a solução é amarelada por reagentes, um indicador que fique amarelo na parte inicial pode ser ruim).
- Velocidade e nitidez da mudança: alguns indicadores mostram transição gradual; prefira um que mude relativamente rápido e nitidamente no P.E.
- Se o P.E. estiver muito próximo de
, o azul de bromotimol é muitas vezes melhor que fenolftaleína (fenolftaleína mudará além de 8,2). - Se precisar de precisão superior, use um medidor de
(potenciômetro) ou uma combinação de indicadores (ou indicador universal) — estas opções são recomendadas quando o P.E. está em faixa difícil ou quando a cor do meio dificulta a leitura.
Passo 8
Resumo prático e recomendações diretas que você pode usar na prova ou no laboratório:
- Se a titulação for ácido forte vs base forte: use um indicador com faixa em torno de
, por exemplo azul de bromotimol. - Se for ácido fraco titulado com base forte: o P.E. fica em
; use fenolftaleína (faixa – ). - Se for base fraca titulada com ácido forte: o P.E. fica em
; use metil‑laranja (faixa – ) ou outro indicador ácido. - Se você não souber o tipo exato da titulação no artigo, meça o perfil de pH (curva titulométrica) ou use um potenciômetro; sendo prático, a combinação bromotimol + fenolftaleína cobre os casos mais comuns, mas a escolha ideal segue a regra de fazer a faixa do indicador coincidir com o
do P.E.
Resposta
Ácido forte × base forte: azul de bromotimol (faixa
–
).
Ácido fraco × base forte: fenolftaleína (faixa –
), pois o P.E. fica acima de 7.
Base fraca × ácido forte: metil‑laranja (faixa –
), pois o P.E. fica abaixo de 7.
Ácido fraco × base forte: fenolftaleína (faixa
Base fraca × ácido forte: metil‑laranja (faixa