Defina o conceito de titulação ácido-base e explique como se determina o ponto final de uma titulação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede pra definir o que é titulação ácido-base e explicar como a gente “vê” o ponto final. Isso cai em Química Analítica, especificamente no tema titulações ácido-base. Para resolver, a gente vai precisar entender:
- O que é titulação e por que a gente faz.
- O que é ponto de equivalência (o momento em que ácido e base reagiram totalmente).
- A diferença entre ponto de equivalência e ponto final.
- Os jeitos de detectar esse ponto final (indicadores, pH-metro, etc.).
Passo 2
Primeiro, definição de titulação ácido-base. Titulação é um método para descobrir a concentração de uma solução (digamos, um ácido) fazendo-a reagir com outra solução de concentração conhecida (a base), até que elas se cancelem quimicamente. No caso ácido-base, a reação geral é:
onde HA é o ácido e OH⁻ vem da base (por exemplo, NaOH). A gente adiciona base aos poucos numa bureta e vê como o sistema muda, até chegar no ponto de equivalência.
onde HA é o ácido e OH⁻ vem da base (por exemplo, NaOH). A gente adiciona base aos poucos numa bureta e vê como o sistema muda, até chegar no ponto de equivalência.
Passo 3
Ponto de equivalência é quando a quantidade de mols de OH⁻ adicionada é igual à quantidade de mols de H⁺ presente originalmente no ácido. Matematicamente:
Ou seja,
onde é concentração e
volume de ácido (A) e base (B). Nesse instante todo ácido foi neutralizado.
Ou seja,
onde
Passo 4
Só que o ponto de equivalência é um conceito teórico; na prática a gente mede o ponto final, que é quando um indicador muda de cor ou quando o pH dá aquela virada brusca. Um indicador de pH é uma substância que fica de uma cor em pH ácido e muda em pH básico, bem na região do ponto de equivalência. Por exemplo, a fenolftaleína é incolor abaixo de pH ~8,2 e rosa acima de pH ~10.
Passo 5
Jeitos de detectar o ponto final:
• Indicadores de viragem: você escolhe um cujo intervalo de mudança de cor coincida com o ponto de equivalência da sua titulação.
• pH-metro: registra o pH em função do volume adicionado; o gráfico pH×V mostra uma subida rápida no ponto de equivalência. Basta identificar o “salto” no gráfico.
• Condutivímetro: mede a condutividade da solução — ela varia de jeito característico antes e depois do ponto de equivalência.
• Indicadores de viragem: você escolhe um cujo intervalo de mudança de cor coincida com o ponto de equivalência da sua titulação.
• pH-metro: registra o pH em função do volume adicionado; o gráfico pH×V mostra uma subida rápida no ponto de equivalência. Basta identificar o “salto” no gráfico.
• Condutivímetro: mede a condutividade da solução — ela varia de jeito característico antes e depois do ponto de equivalência.
Resposta
Titulação ácido-base é o procedimento de adicionar uma solução titulante (normalmente uma base de concentração conhecida) a uma solução analito (ácido de concentração desconhecida) até que suas quantidades de H⁺ e OH⁻ sejam estequiometricamente iguais (ponto de equivalência). O ponto final, que é o momento prático registrado na titulação, pode ser detectado por mudança de cor de um indicador ácido-base, por um salto no gráfico de pH versus volume (pH-metro) ou por variação na condutividade (condutivímetro).