Por que o indicador negro de eriocromo
não é um bom indicador para titulações complexométricas de soluções contendo apenas íons
, necessitando também da presença de
?
Passo 1
O que o enunciado pede: explicar por que o indicador Eriochrome T (também chamado Eriochrome Black T) não é um bom indicador para titulações complexométricas de soluções que contêm apenas íons
, exigindo a presença de
.
Informações/dados relevantes dados pelo enunciado: temos titulação complexométrica (ou seja, uso de um quelante como o EDTA) e o indicador é Eriochrome T. Não há figura ou tabela adicional.
Pergunta que vamos responder: qual é o motivo químico / prático pelo qual, na ausência de , o Eriochrome T falha em produzir um ponto de viragem visível e confiável ao titular apenas
?
Informações/dados relevantes dados pelo enunciado: temos titulação complexométrica (ou seja, uso de um quelante como o EDTA) e o indicador é Eriochrome T. Não há figura ou tabela adicional.
Pergunta que vamos responder: qual é o motivo químico / prático pelo qual, na ausência de
Passo 2
Breve revisão do princípio usado aqui (isso é importante para entender a razão): numa titulação complexométrica com EDTA usamos um indicador que muda de cor quando está ligado a um metal (
) e quando está livre. O esquema geral é:
Onde
é o indicador. A cor observada antes da titulação é a cor de
(se esse complexo existe em boa fração), e após o EDTA complexar os
o indicador fica livre e muda para a cor de
livre. Para que isso funcione bem, precisamos de duas condições qualitativas:
- O complexo
deve ser suficientemente estável para que o indicador esteja majoritariamente ligado ao metal no início (assim a solução tem a cor do complexo). - O complexo
deve ser suficientemente mais estável que para que, ao adicionar EDTA, ocorra deslocamento rápido e nítido:
Essa diferença de estabilidade gera a mudança de cor clara no ponto final.
Passo 3
Explicando o comportamento específico do Eriochrome T de forma didática e sem pular etapas:
- O Eriochrome T tem duas formas que interessam aqui: a forma ligada ao metal (
, cor vinho-avermelhada) e a forma livre (cor azul). - A intensidade da cor vinho-avermelhada depende da fração do indicador que está ligado ao metal. Essa fração, para um equilíbrio simples, pode ser estimada (de forma qualitativa) pela expressão do constante de formação
do complexo :
Se rearranjarmos para a fração ligada
e simplificarmos (assumindo que
é aproximadamente a concentração total do metal), temos uma dependência do tipo
Isto mostra uma regra prática: para que
seja grande (indicador majoritariamente ligado, cor do complexo bem visível), precisamos que
. Se
, a fração ligada é pequena e a cor do complexo não aparecerá.
Passo 4
Aplicando o raciocínio anterior aos íons
e
:
- O Eriochrome T forma um complexo relativamente estável com
. Ou seja, para concentrações usuais em titulação e no pH adequado (normalmente pH , tampão amônia/amónio), o produto costuma ser bem maior que . Logo o indicador fica majoritariamente na forma e a solução apresenta a cor vinho-avermelhada inicial — ponto de partida visível e útil. - Com
isso é diferente: o complexo é muito menos estável (ou forma-se com muito pouca intensidade nas condições de pH usadas). Assim pode ser nas mesmas condições, o que significa que a fração de indicador ligada a é pequena e a cor vinho-avermelhada não aparece de modo pronunciado. Na prática a solução pode já estar na cor do indicador livre (azul) desde o início, ou o tom vinho será muito fraco para permitir um ponto final nítido.
Passo 5
Por que isso impede uma titulação confiável quando há só
:
- Se não há cor inicial do complexo (ou ela é muito fraca), não há uma mudança de cor perceptível quando o EDTA complexa o
. O indicador precisa “liberar” a cor que só aparece quando passa de para . Se não houve suficiente para começar, não haverá mudança clara. - Mesmo que uma pequena fração de
exista, a diferença de estabilidade entre e pode não gerar um deslocamento rápido e nítido da cor na faixa de concentrações prática, resultando em ponto final impreciso.
Passo 6
Qual é então o papel do
quando ele está presente?
- A presença de
garante que o indicador esteja inicialmente na forma complexada ( , cor vinho). Durante a titulação com EDTA, o EDTA complexa inicialmente os metais que estão livres e depois vai deslocando o indicador do , liberando o indicador livre e produzindo a mudança vinho → azul bem característica. - Embora o EDTA complexue ambos os íons (
e ), é a existência do complexo indicador– que fornece a mudança de cor visível. Portanto, mesmo que eu esteja titulando o total , o sinal óptico do ponto final é “controlado” pelo comportamento do .
Passo 7
Outros fatores relevantes (pH e tampão) — não podemos esquecer:
- O Eriochrome T funciona no pH alcalino (típico pH
) porque nessa faixa o indicador está na forma desprotonada apropriada para formar o complexo colorido. Se o pH for muito baixo, o indicador fica protonado e a cor e afinidades mudam. - Portanto, mesmo para
, se modificarmos muito o pH ou as concentrações de indicador/metal poderíamos forçar alguma complexação, mas essas condições não são as usuais nem práticas para uma titulação de rotina. Por isso, na prática, dizemos que o Eriochrome T não é adequado para titrar apenas nas condições normais.
Passo 8
Resumo lógico e compacto do porquê (para memorização rápida na prova):
- O indicador precisa existir majoritariamente na forma
antes de titular para haver uma mudança de cor evidente. - O Eriochrome T forma facilmente esse complexo visível com
(condição satisfeita), mas não forma de modo significativo com nas mesmas condições (condição falha). - Sem
a cor inicial não aparece e, portanto, não há mudança nítida ao adicionar EDTA — logo é inadequado para soluções que contêm apenas .
Resposta
Porque o Eriochrome T forma um complexo colorido estável e bem visível com
nas condições de titulação (pH
), mas não forma um complexo suficientemente estável com
. Assim, sem
não há a cor inicial do complexo (
) que precisa ser liberada pelo EDTA para produzir a mudança de cor nítida no ponto final, tornando o indicador impróprio para titrar soluções contendo somente
.