Enunciado
Química - Russel, Quimica Geral - Vol 2- Ed: 1º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 43
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:
b) barbitúrico (Ka = 9,1 x 10-5), ou seja, Kh = 10-14/9,1.10-5
Utilizando as mesmas aproximações, temos:
c) Fenol (Ka = 1 x 10-10), ou seja, Kh = 10-14/1.10-10
d) oxálico (K2 = 5 x 10-5), ou seja, Kh = 10-14/5.10-5
e) Fólico (Ka = 5,5 x 10-9), ou seja, Kh = 10-14/5,5.10-9
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