Em tempos de crise, como a que atualmente afeta a educação, alguns professores conseguem, com criatividade, fazer aulas experimentais utilizando materiais de baixo custo. Os extratos de repolho roxo, das
flores de azaléia, da quaresmeira e da maria-semvergonha possuem em sua composição antocianinas, que têm a propriedade de variar a cor na presença de ácidos e bases, como mostra a escala de cores abaixo, e por isso são utilizados como indicadores ácido-base.
Cor Vermelho Rosa Roxo Azul Verde Amarelo
pH 123 456 789 1011 12 1314
Indicador: extrato de repolho roxo
A tabela abaixo mostra dados de concentração hidrogeniônica ou hidroxiliônica a 250 C , em mol/L, de algumas soluções incolores:
Solução de íons
\mathrm{H}^{+}ou \mathrm{OH}^{-}
Concentração
em mol/L
Limpa forno \left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,0 \times 10^{-1}
Vinagre \left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,0 \times 10^{-11}
Água do mar \left[\mathrm{OH}^{-}\right]=1,0 \times 10^{-6}
Lágrima \left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,0 \times 10^{-7}
Limpador com amônia \left[\mathrm{H}^{+}\right]=1,0 \times 10^{-12}
As soluções acima, após a adição de algumas gotas do estrato de repolho roxo, apresentarão as seguintes colorações:
a) vermelha, azul, roxa, roxa e verde.
b) amarela, vermelha, roxa, roxa e verde.
c) vermelha, azul, rosa, roxa e verde.
d) amarela, vermelha, rosa, roxa e verde.
e) amarela, rosa, vermelha, roxa e verde.

Passo 1

O enunciado apresenta o extrato de repolho roxo como indicador ácido-base, cuja cor varia conforme o pH segundo a escala:
pH de 1 a 3\to vermelho; 4 a 6\to rosa; 7 a 9\to roxo; 10 a 11\to azul; 12\to verde; 13 a 14\to amarelo. Temos cinco soluções com concentrações de íons \mathrm{H}^+ ou \mathrm{OH}^- e precisamos:
  1. Calcular o pH de cada solução.
  2. Associar a cor do indicador a esse pH.
  3. Escolher a alternativa correta.

Passo 2

Em 25\,^\circ\mathrm{C} vale
\mathrm{pH} + \mathrm{pOH} = 14,
com \mathrm{pH} = -\log[H^+] e \mathrm{pOH} = -\log[OH^-]. Para cada solução:
  • Limpa forno: [OH^-]=1{,}0\times10^{-1} \mathrm{pOH}=1 \mathrm{pH}=14-1=13.
  • Vinagre: [OH^-]=1{,}0\times10^{-11} \mathrm{pOH}=11 \mathrm{pH}=14-11=3.
  • Água do mar: [OH^-]=1{,}0\times10^{-6} \mathrm{pOH}=6 \mathrm{pH}=14-6=8.
  • Lágrima: [H^+]=1{,}0\times10^{-7} \mathrm{pH}=-\log(1{,}0\times10^{-7})=7.
  • Limpador com amônia: [H^+]=1{,}0\times10^{-12} \mathrm{pH}=12.

Passo 3

Pela escala do extrato de repolho roxo:
  • \mathrm{pH}=13 → amarelo
  • \mathrm{pH}=3 → vermelho
  • \mathrm{pH}=8 → roxo
  • \mathrm{pH}=7 → roxo
  • \mathrm{pH}=12 → verde
Logo, a sequência de cores é: amarela, vermelha, roxa, roxa e verde.

Passo 4

Comparando com as alternativas, isso corresponde à alternativa (b).

Resposta

b) amarela, vermelha, roxa, roxa e verde.

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