Colocar num tubo de ensaio cerca de 3 ml de solução de acetato de sódio. Determinar o pH da mesma utilizando o papel indicador universal.
Passo 1
O enunciado pede que eu determine o pH de cerca de
de solução de acetato de sódio usando papel indicador universal.
Informações que temos explicitamente:
Informações que temos explicitamente:
- Foi dada uma solução de acetato de sódio (sal do ácido acético).
- Volume aproximado a ser testado:
. - O método pedido é: usar papel indicador universal para determinar o pH.
Observação útil (não é pergunta): o enunciado não dá a concentração da solução. Isso significa que o papel indicador universal dará uma leitura direta (com resolução limitada, tipicamente
pH) e que só podemos prever uma faixa esperada de pH a partir da química do acetato.
Passo 2
Entender o que a solução faz na água (a “aula rápida”): acetato de sódio é o sal
. O cátion
é inerte em relação ao pH. O ânion
vem de um ácido fraco (
) e reage com a água gerando
(a solução fica básica). A reação de hidrólise é:
Para quantificar essa basicidade usa-se a constante básica
do íon acetato, que está relacionada com a
do ácido acético por:
onde
(a
) e
do ácido acético vale aproximadamente
.
Passo 3
Calcular
do acetato (números e interpretação):
Isso significa que o acetato é uma base muito fraca; porém, em solução aquosa dará um pouco de
, elevando o pH acima de
.
Passo 4
Deduzir a expressão prática para a concentração de
produzida (o passo algébrico que você pode usar na prova). Seja
a concentração inicial do íon
na solução (essa
depende da concentração da solução de acetato que você tem). Montamos o quadro de equilíbrio:
- Inicial:
- No equilíbrio:
A definição de
dá:
Para bases fracas normalmente
, então aproximamos
, obtendo:
Aqui
é
. Depois calculamos:
Na prova, se você souber
, essa é a sequência de cálculo.
Passo 5
Fazer alguns exemplos numéricos para ter uma intuição (como você faria em sala ou na prova se soubesse a concentração). Vou calcular para três concentrações típicas que costumam aparecer em exercícios:
. Lembre-se que
.
a) Para
:
b) Para
:
c) Para
:
Conclusão numérica útil: para concentrações comuns, o pH da solução de acetato costuma ficar na faixa aproximada de
a
. Isso é só uma previsão teórica — a leitura prática com papel indicador confirmará o valor com precisão limitada.
Passo 6
Como usar o papel indicador universal passo a passo (procedimento experimental que você fará no laboratório):
- Pegue uma tira de papel indicador universal e anote a escala de cores que vem com o papel. Essa escala mostra as cores correspondentes a valores de pH (normalmente com resolução de
a pH). - Com uma pipeta ou conta-gotas limpo, coloque uma gota (ou mergulhe rapidamente) da solução de acetato (
no tubo) sobre a tira. Evite contaminar o frasco do reagente com a tira ou com a pipeta. - Aguarde o tempo recomendado pelo fabricante do papel (normalmente alguns segundos) até a cor estabilizar.
- Compare a cor obtida com a escala padrão do fabricante e leia o pH correspondente. Anote o valor. Se a cor ficar entre duas marcações, estime a casa decimal (por exemplo, entre
e pode ser ). - Repita a leitura com outra tira para confirmar (pela incerteza do papel). Registre a média e a incerteza (por exemplo,
pH, típico para papel universal).
Passo 7
Interpretação prática e incertezas (o que você deve esperar e como relatar na sua ficha de laboratório):
- Espera-se uma leitura básica (pH >
), tipicamente entre e conforme a concentração da solução. Se sua leitura com o papel der algo nessa faixa, está coerente com a teoria. - O papel indicador universal não é tão preciso quanto um pHmetro; portanto, reporte o resultado com incerteza. Uma forma prática de relatar é: pH
valor lido . - Se a leitura do papel der, por exemplo, cor correspondente a
– , escreva algo como: pH . Se você souber a concentração (por exemplo ), a previsão teórica que fiz indica pH , o que bate bem com a leitura do papel.
Passo 8
Exemplo final de como você reportaria a resposta depois de medir com o papel: faça duas tiras, obtenha duas leituras próximas (por exemplo
e
), calcule a média e reporte com incerteza. Se a sua única leitura for uma cor correspondente a
–
, reporte
. Se você conhecer a concentração, use a fórmula do Passo 4 para comparar com a previsão teórica.