Os indicadores e C apresentam constantes iguais a 1,0.10 ; e , respectivamente. Calcule a faixa de pH em que ocorre a viragem para cada indicador. Qual destes indicadores é mais apropriado para titular (a) um ácido forte com base forte, (b) um ácido fraco com base forte e © uma base fraca com um ácido forte? Justifique.

Passo 1

Vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos três indicadores , e com constantes de ionização iguais a , e , respectivamente. Precisamos calcular a faixa de pH em que cada indicador muda de cor e determinar qual é mais adequado para diferentes tipos de titulações ácido-base.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a faixa de pH de viragem de um indicador está relacionada ao seu valor , que é o logaritmo negativo da constante de ionização:
Vamos calcular para cada indicador.

Passo 3

Calculando :
Para o indicador :
Para o indicador :
Para o indicador :

Passo 4

A faixa de pH em que o indicador muda de cor geralmente abrange cerca de da . Então, vamos determinar essa faixa para cada indicador.
Para o indicador :
Faixa de pH: 4 a 6
Para o indicador :
Faixa de pH: 6,74 a 8,74
Para o indicador :
Faixa de pH: 8,52 a 10,52

Passo 5

Agora, vamos analisar qual indicador é mais apropriado para cada tipo de titulação.
(a) Ácido forte com base forte: A titulação de um ácido forte com uma base forte tem ponto de equivalência em pH 7, que é neutro. O indicador ideal deve ter uma faixa de viragem próxima a esse valor. O indicador tem faixa de 6,74 a 8,74, que engloba pH 7.
(b) Ácido fraco com base forte: A titulação de um ácido fraco com uma base forte resulta em um ponto de equivalência com pH acima de 7 (básico). O indicador tem uma faixa de viragem mais abaixo, enquanto já cobre pH 7 e acima. Portanto, o indicador também é adequado aqui.
© Base fraca com ácido forte: A titulação de uma base fraca com um ácido forte resulta em um ponto de equivalência com pH abaixo de 7 (ácido). O indicador com faixa de 4 a 6 está mais próximo desse pH.

Resposta

(a) Indicador para ácido forte com base forte;
(b) Indicador para ácido fraco com base forte;
© Indicador para base fraca com ácido forte.

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