O azul de timol é um indicador ácido-base. A forma ácida deste indicador é amarela, a forma básica é azul. Se o valor de ka para este indicador é 1,6 times 10^-9, que cor será uma solução contendo várias gotas de azul de timol nos seguintes valores de pH : a) 6,5; b) 8,6; c) 9,5 .

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre o azul de timol, que é um indicador ácido-base. Isso significa que ele muda de cor dependendo do pH da solução. A forma ácida do indicador é amarela e a forma básica é azul. A gente precisa descobrir qual cor ele vai ter em soluções com pH 6,5; 8,6 e 9,5. Para isso, vamos precisar da constante de dissociação ácida, que é . Vamos usar conceitos de equilíbrio ácido-base e a relação entre e .

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que pKa = -log(ka) é o logaritmo negativo da constante de dissociação ácida:
pKa = -log(1,6 times 10^-9) approx 8,8
Então, vamos calcular :

Passo 3

Agora, vamos usar a equação de Henderson-Hasselbalch, que relaciona o pH, o pH = pKa + log([Base][Ácido]) e a proporção das formas ácida e básica do indicador:
Á
Essa equação nos ajuda a determinar qual forma do indicador predomina em cada pH.

Passo 4

Vamos analisar cada caso:
a) pH = 6,5
6,5 = 8,8 + log([Base][Ácido]) Á
log([Base][Ácido]) = 6,5 - 8,8 = -2,3 Á
[Base][Ácido] = 10^-2,3 approx 0,005 Á
Isso significa que a forma ácida domina (porque a razão é muito menor que 1). Então, a cor será amarela.
b) pH = 8,6
8,6 = 8,8 + log([Base][Ácido]) Á
log([Base][Ácido]) = 8,6 - 8,8 = -0,2 Á
[Base][Ácido] = 10^-0,2 approx 0,63 Á
Aqui, a forma ácida ainda domina, mas a presença da forma básica começa a aparecer. A cor será uma mistura de amarelo e azul, tendendo para verde.
c) pH = 9,5
9,5 = 8,8 + log([Base][Ácido]) Á
log([Base][Ácido]) = 9,5 - 8,8 = 0,7 Á
[Base][Ácido] = 10^0,7 approx 5 Á
Agora, a forma básica domina (raiz maior que 1). Então, a cor será azul.

Resposta

a) Amarela; b) Verde; c) Azul.

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