1. (UFPE) O azul de bromotimol é um indicador ácido-base, com faixa de viragem [6,0-7,6], que apresenta cor amarela em meio ácido e cor azul em meio básico. Considere os seguintes sistemas:
    I. Água pura.
    II. \mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH} 1,0 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}.
    III. \mathrm{NH}_{4} \mathrm{Cl} \quad 1,0 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}.
Indique, na tabela que segue, a coluna contendo as cores desses sistemas depois da adição de azul de bromotimol, respectivamente:
a) verde, amarela, azul.
b) verde, azul, verde.
c) verde, amarelo, verde.
d) verde, amarela, amarelo.
e) azul, amarelo, azul.

Passo 1

O enunciado trata do indicador azul de bromotimol cuja faixa de viragem é [6{,}0\text{–}7{,}6]. A cor é
– amarela se \mathrm{pH}<6{,}0,
– verde se 6{,}0\le \mathrm{pH}\le 7{,}6,
– azul se \mathrm{pH}>7{,}6.
Vamos calcular a \mathrm{pH} de cada sistema para decidir a cor.

Passo 2

No sistema I (água pura) tem-se \mathrm{pH}=7{,}0. Como 6{,}0\le7{,}0\le7{,}6, a cor é verde.

Passo 3

No sistema II ( \mathrm{CH}_3\mathrm{COOH} 1,0 mol/L), acidez do ácido acético: \mathrm{p}K_a=4{,}76, logo
K_a = 10^{-\mathrm{p}K_a} = 10^{-4{,}76}.
Aproximando [\mathrm{H}^+]=\sqrt{K_a\,c}=\sqrt{10^{-4{,}76}\cdot1{,}0}=10^{-2{,}38},
\mathrm{pH}=-\log[\mathrm{H}^+]=2{,}38<6{,}0,
então a cor é amarela.

Passo 4

No sistema III \mathrm{NH}_4\mathrm{Cl} 1,0 mol/L), sal de base fraca ( \mathrm{NH}_3 com \mathrm{p}K_b=4{,}75. Logo
\mathrm{p}K_a = 14{,}00 - \mathrm{p}K_b = 14{,}00 - 4{,}75 = 9{,}25,
K_a = 10^{-9{,}25},\quad [\mathrm{H}^+]=\sqrt{K_a\,c}=\sqrt{10^{-9{,}25}\cdot1{,}0}=10^{-4{,}625},
\mathrm{pH}=-\log[\mathrm{H}^+]\approx4{,}63<6{,}0,
portanto também é amarela.

Passo 5

As cores após adicionar o indicador são:
I – verde,
II – amarela,
III – amarela.
Isso corresponde à alternativa (d).

Resposta

d) verde, amarela, amarelo.

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