Enunciado

Escolha o indicador adequado para a titulação de uma solução 0,1 mol/L de cada um dos seguintes ácidos com NaOH 0,1 mol/L:

(a) aspártico (K3 =2 x 10-10),

(b) barbitúrico (Ka = 9,1 x 10-5)

(c) fenol (Ka = 1,0 x 10-10)

(d) oxálico (K2 = 5,0 x 10-5)

(e) fólico (Ka = 5,5 x 10-9).

Passo 1

Para determinar qual é o melhor indicador em cada situação precisamos saber qual é o pH no ponto de equivalência de cada um deles. Como o ponto de equivalência é o ponto ao qual o número de mols do ácido se iguala ao número de mols da base, como em todos os casos da questão o ácido e a base têm a mesma concentração, então o volume de base no PE será igual ao volume de ácido no início.

Além disso, é importante saber o pH do ponto de equivalência pois o melhor indicador será aquele que tiver a sua faixa de viragem dentro do intervalo do pH do ponto de equivalência. Isso é necessário para que possamos ver com mais detalhes a viragem de cor.

Como no PE o ácido e a base reagem completamente, só teremos o sal formado entre a reação ácido-base, logo:

Calculando o pH de cada um deles:

a) aspártico (K3 =2 x 10-10), ou seja, Kh = 10-14/2.10-10

Utilizando as aproximações de que a [H+] da água é desprezível e que o sal hidrolisa muito pouco, temos:

H + = K h .   C a = 5.10 - 5 .   0,1 = 2,24.10 - 3

p H =   - log ⁡ 2,24.10 - 3

p H = 2,65

b) barbitúrico (Ka = 9,1 x 10-5), ou seja, Kh = 10-14/9,1.10-5

Utilizando as mesmas aproximações, temos:

H + = K h .   C a = 1,1.10 - 10 .   0,1 = 3,32.10 - 6

p H =   - log ⁡ 3,32.10 - 6

p H = 5,48

c) Fenol (Ka = 1 x 10-10), ou seja, Kh = 10-14/1.10-10

H + = K h .   C a = 1.10 - 4 .   0,1 = 3,16.10 - 3

p H =   - log ⁡ 3,16.10 - 3

p H = 2,5

d) oxálico (K2 = 5 x 10-5), ou seja, Kh = 10-14/5.10-5

H + = K h .   C a = 2.10 - 10 .   0,1 = 4,47.10 - 6

p H =   - log ⁡ 4,47.10 - 6

p H = 5,35

e) Fólico (Ka = 5,5 x 10-9), ou seja, Kh = 10-14/5,5.10-9

H + = K h .   C a = 1,82.10 - 6 .   0,1 = 4,27.10 - 4

p H =   - log ⁡ 4,27.10 - 4

p H = 3,37

Passo 2

Sabendo o pH do ponto de equivalência de cada ácido dado, podemos escolher os indicadores ácido-base mais corretos para cada situação, assim:

a) Aspártico pH = 2,65 Indicador Vermelho de metacresol, cuja faixa de viragem é entre 1,2 e 2,8.

b) Barbitúrico pH = 5,48 Indicador Vermelho de clorofenol, cuja faixa de viragem é entre 5,2 e 6,8.

c) Fenol pH = 2,5 Indicador Vermelho de metacresol, cuja faixa de viragem é entre 1,2 e 2,8.

d) Oxálico pH = 5,35 Indicador Vermelho de clorofenol, cuja faixa de viragem é entre 5,2 e 6,8.

e) Fólico pH = 3,37 Indicador Alaranjado de metila, cuja faixa de viragem é entre 3,1 e 4,4.

Resposta

a) Indicador Vermelho de metacresol

b) Indicador Vermelho de clorofenol

c) Indicador Vermelho de metacresol

d) Indicador Vermelho de clorofenol

e) Indicador Alaranjado de metila