Caracterização de substâncias em ácido e base em meio aquoso por indicadores

Caracterização de substâncias em ácido e base em meio aquoso por indicadores

UFPB - Universidade Federal da Paraíba.

CCEN - Centro de Ciências Exatas e da Natureza.

Departamento de Química

Química Básica Experimental

Aluna: Suelen Alves de Lima Silva.

Matrícula: 10811422.

Caracterização de substâncias em ácido e base em meio aquoso por indicadores

11 de Dezembro de 2008.

Introdução

  • Indicadores ácido-base

São substâncias que mudam de cor quando em contato com substâncias ácidas ou básicas.

Indicador

Em solução ácida

Em solução básica

Fenolftaleína

Incolor

Rosa

Tornassol

Rosa

Azul

Azul de bromotimol

Amarelo

Azul

Alaranjado de metila

Vermelho

Amarelo

  • Ácidos

Classificação dos ácidos:

Quanto à presença de oxigênio na molécula

  1. Oxiácidos (oxigenados): possuem oxigênio na molécula. Exemplo: HNO3.

  2. Hidrácidos (não-oxigenados): não possuem oxigênio na molécula. Exemplo: HCl.

Quanto à força dos ácidos

Em presença de água, nem todos os ácidos se ionizam com a mesma intensidade. O HCl, por exemplo, é um tipo de ácido que é ionizado quase completamente, ou seja, a maioria de suas moléculas sofre ionização. Ácidos desse tipo são chamados de ácidos fortes. Outros, como o HCN, são ionizados em pequena intensidade, sendo, por isso, denominados ácidos fracos.

  • Bases

Os critérios mais importantes para classificar as bases referem-se à solubilidade em água e ao grau de dissociação dessas substâncias.

Solubilidade das bases

Ao adicionar NaOH à água, verificamos que a base se dissolve facilmente. Por isso dizemos que NaOH é uma base solúvel.

A amônia e as demais bases de metais alcalinos também são solúveis. Bases que apresentam solubilidade extremamente baixa são classificadas como insolúveis. É o caso, por exemplo, da substância hidróxido de magnésio, presente no leite de magnésia.

No entanto, há casos intermediários de bases que não possuem nem alto nem baixo grau de solubilidade. Conhecidas como parcialmente solúveis, podemos destacar as bases Ca(OH)2, Sr(OH)2.

  • Neutralização de ácidos e bases

Os populares antiácidos são usados para combater o excesso de acidez estomacal. Mas qual é a natureza química de um antiácido? Por que ele consegue diminuir excessos do ácido clorídrico presente no suco gástrico?

Considere a seguinte experiência:

  • Dissolva um comprimido de antiácido em meio copo de água.

  • Em seguida, misture essa solução com algum indicador ácido-base (extrato de repolho-roxo, por exemplo).

O extrato de repolho-roxo adquiriu cor verde, o que indica que o antiácido possui ação básica (alcalina). Assim, a ação do antiácido no estômago é uma reação entre um ácido e uma base. Esse é um exemplo de um dos mais importantes tipos de reações que ocorrem na natureza: a tendência de neutralização entre ácidos e bases.

Mas como isso ocorre?

Sabemos que, em meio aquoso, os ácidos liberam íons H3O+, e as bases, íons OH-. Reagindo facilmente entre si, esses íons formam moléculas H2O a partir de um processo denominado neutralização.

H3O+ + OH- neutralização 2H2O

De modo geral, a neutralização pode ser representada pela equação:

H+(aq) + OH-(aq) H2O(l)

  1. Neutralização total

Numa solução aquosa de NaOH colorida com algumas gotas de fenolftaleína foram adicionadas algumas gotas de HCl, observou-se que a ação do HCl foi interrompida no momento em que o indicador tornou-se incolor. Isso significa que a solução se tornou neutra, ou seja, sem supremacia do caráter ácido ou básico. A esse processo chamamos neutralização total.

  1. Neutralização parcial do ácido

Ocorre principalmente quando se neutraliza uma parte dos hidrogênios ionizáveis da molécula do ácido.

O O Na+ O O- Na+

H HO-

S S + H2O

O OH O OH

Quando a água da solução evapora, obtém-se um sal denominado hidrogenossal.

O O- Na+

S ou Na+ (HSO4)- ou NaHSO4

O O H

  1. Neutralização parcial da base

A neutralização parcial de uma base irá ocorrer, principalmente, quando houver neutralização de uma parte dos íons OH- da fórmula da base.

Al(OH)3 neutralização de 1OH- Al(OH)2Cl + 1HCl

Al(OH)3 neutralização de 2OH- Al(OH)Cl 2 + 2HCl

Finalidade

  • Descrever os procedimentos que serão usados para determinar se uma solução é ácida ou básica, usando indicadores apropriados;

  • Relacionar as cores características do indicador usado em meio ácido ou básico;

  • Identificar as soluções de função desconhecida (ácida ou básica) através do teste do indicador.

Parte Experimental

Materiais Utilizados:

  • Suco de limão

  • Solução diluída de vinagre

  • Solução diluída de sal

  • Solução diluída de leite de magnésia

  • Solução diluída de limão

  • Solução diluída de laranja

  • Solução de sabão

  • Soluções desconhecidas A, B, C, D e E.

  • Fenolftaleína

  • Alaranjado de metila

  • Azul de bromotimol

  • Papel indicador universal

  • Pipetas e conta gotas

  • 20 tubos de ensaio

  • Estante para os tubos de ensaio

Procedimentos:

  • Parte 1:

1 - Colocou 5 ml de suco de limão em um tubo de ensaio e molhou um pedaço de papel

indicador nesta solução. Observou e anotou a cor que o papel adquiriu.

2 – A operação será repetida com o vinagre e sucessivamente com as demais soluções.

3 – Repetiu todas as experiências utilizando fenolftaleína, alaranjado de metila, azul de bromotimol e papel indicador universal, fazendo um de cada vez.

  • Parte 2:

1 - Repetiu as experiências utilizando as soluções desconhecidas A, B, C, D e E.

Soluções

Fenolftaleína

Alaranjado de metila

Azul de bromotimol

Papel indicador universal

Suco de limão

Incolor

Vermelho

Amarelo

1

Solução diluída de vinagre

Incolor

Vermelho

Amarelo

3

Solução diluída de cal

Vermelho

Amarelo alaranjado

Azul

12

Solução diluída de leite de magnésia

Rosa (claro)

Amarelo

Alaranjado

Azul (claro)

7

Solução diluída de limão

Incolor

Vermelho

Amarelo

4

Solução diluída de laranja

Incolor

Amarelo alaranjado

Amarelo

5

Solução de sabão

Vermelho

Amarelo alaranjado

Azul

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Folha de dados

  • Parte 1

  • Parte 2

Soluções

Fenolftaleína

Alaranjado de metila

Azul de bromotimol

Papel indicador universal

Solução A

Rósea

Amarelo alaranjado

Azul

12

Solução B

Incolor

Amarelo alaranjado

Amarelo

5

Solução C

Rósea

Amarelo alaranjado

Azul

9

Solução D

Incolor

Amarelo alaranjado

Amarelo

4

Solução E

Incolor

Vermelho

Amarelo

0

  • Substâncias que tem propriedades iguais:

Soluções

Ácido

Básico

Suco de limão

x

Solução diluída de vinagre

x

Solução diluída de cal

x

Solução diluída de leite de magnésia

x

Solução diluída de limão

x

Solução diluída de laranja

*obs.

*obs.

Solução de sabão

x

Solução A

x

Solução B

x

Solução C

x

Solução D

x

Solução E

x

Conclusão

Por fim, uma solução entrou em contradição com os resultados devidamente obtidos através da tabela de indicadores. A solução diluída de laranja. Que ao invés de obter coloração vermelha com a adição do indicador alaranjado de metila, teve a coloração amarelo alaranjado. O que discordava com a afirmação de que a solução era ácida. A explicação pode ser a seguinte: a laranja diluída estava a um pH de 5 (verificada com o papel indicador universal), ou seja, ácida. Só que o intervalo de viragem do indicador alaranjado de metila é entre 3,1 a 4,6, ou seja, a um pH maior que algum compreendido entre essa faixa, a cor que ele assume é a amarelo alaranjado, que era o caso da laranja que tava a um pH de 5. O indicador alaranjado de metila quando assume a cor amarelo alaranjado cobre além do meio básico, uma faixa do meio ácido com pH variando de algum pH compreendido na faixa de viragem até o pH neutro. Devido a isto, a solução assumindo a cor amarelo alaranjado não se pode afirmar se ela é ácida ou básica e por isso a importância de utilizar o papel indicador universal.

Bibliografia

Lembo, (2000), Química: Realidade e Contexto, Ed. Ática.

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