Uso de indicadores ácido base em diferentes pH

Campinas – 31/08/15

INTRODUÇÃO

Ser capaz de medir o pH das mais diversas substâncias é um fator elementar para a realização de diversas atividades em um laboratório. O pH expressa a quantidade de íons H3O+ (hidroxônio) em uma solução aquosa, ajudando a definir se esta é uma solução de caráter básico ou ácido. Segundo a literatura, o melhor conceito de ácido e de base é de Brønsted e Lowry, em que os ácidos são substâncias eletricamente neutras ou iônicas que em solução são capazes de doar íons hidroxônio (de receber um par de elétrons) e as bases são as substâncias que podem receber íons hidroxônio[1].

O pH é medido em uma escala de 0 a 14, variando de muito ácido para muito básico respectivamente. Para melhor representar concentrações muito baixas de íons hidroxônio em uma solução aquosa, o pH é definido como pH = - log [H3O+ ] [1] [4].

Pode-se descobrir se uma solução é básica ou ácida adicionando certos indicadores como X, Y e Z e observando uma posterior mudança de cor da solução. Mas, para determinar mais precisamente qual o pH da solução na escala de 0 a 14, utiliza-se normalmente um aparelho chamado pHmetro, capaz de medir a concentração de íons H3O+ através de potenciômetros e voltímetros eletrônicos com entrada de alta impedância [2].

OBJETIVO

Relacionar qual indicador ácido-base apresenta a faixa de mudança de cor em 9 soluções, e depois fazer uso do pHmetro para descobrir pH de 7 soluções sem rotulos, a fim de relacionar o pH medido com soluções de ácido ou base presentes nestes 7 frascos

MATERIAIS E MÉTODO [4]

O experimento foi separado em duas partes, para a primeira foram-se utilizados 5 indicadores de pH, os quatro primeiros com os nomes de A a D e o 5º era uma mistura dos outros. Foram-se usados 9 tubos de ensaio, nos quais utilizava-se 1mL de cada solução com concentração variando de 10-3 a 10-11, ou seja, de pH 3 a pH 11, em cada tubo.

Após por 1 mL de cada concentração em um tudo de ensaio cada, adicionava-se 3 gotas do indicador A, verificava-se e anotava-se a mudança de cor em cada tubo, depois todo o material dos tubos era descartado e os tubos lavados, colocava-se novamente 1 mL de cada concentração em um tubo de ensaio cada, então usava-se o indicador B, e assim em diante até chegar ao indicador que era uma mistura de todos os outros 4.

Na segunda parte do experimento, tinha-se 7 soluções desconhecidas de concentração 0,1 mol L-1, utilizando o pHmetro, deve-se determinar o pH de cada solução e com base nisso deve-se relacionar cada pH com uma solução de ácido ou sal básico correspondente com aquela faixa de pH.

Nesta segunda parte, não foi necessária calibração do pHmetro nem o uso de tubos de ensaio. O pHmetro mede o potencial hidrogeniônico de uma solução através da corrente elétrica emitida pelo eletrodo em sua ponta, neste procedimento o eletrodo deve ser lavado com água destilada e secado com lenço de papel, após a lavagem, deverá ser mergulhado no frasco contendo a solução de pH desconhecido, deve-se esperar um tempo até que o visor se estabilize em determinado número, este é o potencial hidrogeniônico da solução em questão. A cada medição deve-se tomar muito cuidado, pois o eletrodo de vidro é extremamente frágil e pode quebrar, a lavagem e secagem também devem acompanhar cada medição, a fim de evitar que soluções de diferentes pHs se misturem e acabem prejudicando os resultados.

RESULTADO E DISCUSSÃO [3]

Quanto ao primeiro experimento, a escala de mudança de cor dos indicadores de pH ocorreu da seguinte forma:

Conc./indic. A B C D HIPÓTESE MISTURA

3 Rosa Rosa Amarelo alaranjado Branco Laranja claro Salmão Salmão

4 Rosa Rosa Amarelo Branco Laranja claro Salmão claro Salmão claro

5 Laranja Laranja Amarelo Branco Amarelo escuro Amarelo Amarelo

6 Laranja Laranja Amarelo Branco Verde escuro Amarelo Verde amarelado

7 Verde Amarelo Amarelo Branco Azul claro Amarelo escuro Verde claro

8 Verde azulado Amarelo Amarelo Branco Verde escuro verde escuro Verde claro

9 Azul Amarelo Azul cinzento Rosa claro Azul Azul Azul escuro

10 azul Amarelo Azul Rosa Azul Azul Roxo claro

11 Azul escuro Amarelo Azul Rosa escuro Azul Azul Roxo escuro

Tabela 1 - Coloração dos indicadores na presença das soluções dadas

Percebe-se que os indicadores C e D indicam variações mais bruscas de pH, apenas mudam de cor acima do pH 8, considerado base , enquanto o A, B e a Mistura mudam conforme o pH vai tornando-se básico, desde mais ácido (pH 3-4) menos ácido (pH 5-6), neutro (pH 7), básico (pH 8-9) até mais básico (pH 10-11). Agora o objetivo é através dos dados das mudanças de cor, relacionar qual indicador apresenta certa mudança de cor na escala de pH. Os indicadores presentes foram: Azul de Bromotimol, Azul de timol, Fenolftaleína e Vermelho de metila.

Indicador até então desconhecido Indicador segundo referência

A Azul de Bromotimol