Química

Definição e exemplos de indicador ácido-base

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Na química e na culinária, muitas substâncias se dissolvem na água para torná-la ácida ou básica/alcalina. Uma solução básica tem um pH superior a 7, enquanto uma solução ácida tem um pH inferior a 7. As soluções aquosas com um pH de 7 são consideradas neutras.VinculadoOs indicadores ácido-base são substâncias usadas para determinar aproximadamente onde uma solução cai na escala de pH.

Definição do indicador ácido-base

Um indicador ácido-base é um ácido fraco ou uma base fraca que exibe uma mudança de cor conforme a concentração de hidrogênio (H+) ou hidróxido (OH) mudanças iônicas em uma solução aquosa. Os indicadores ácido-base são mais frequentemente usados ​​em uma titulação para identificar o ponto final de uma reação ácido-base. Eles também são usados ​​para medir valores de pH e para demonstrações interessantes de ciência de mudança de cor.

Também conhecido como: indicador de pH

Exemplos de indicadores ácido-base

Talvez o indicador de pH mais conhecido seja o tornassol. Azul de timol, vermelho de fenol e laranja de metila são indicadores ácido-base comuns. O repolho roxo também pode ser usado como indicador ácido-base.

Como funciona um indicador ácido-base?

Se o indicador for um ácido fraco, o ácido e sua base conjugada são de cores diferentes. Se o indicador for uma base fraca, a base e seu ácido conjugado apresentam cores diferentes.

Para um indicador de ácido fraco com a fórmula gerada HIn, o equilíbrio é alcançado em solução de acordo com a equação química:

HIn(aq) + HdoisO(l) ↔ Em(ac) + H3OU+(ac)

HIn(aq) é o ácido, que tem uma cor diferente da base.(ac). Quando o pH é baixo, a concentração do íon hidrônio H3OU+ é alto e o equilíbrio é à esquerda, produzindo a cor A. Em pH alto, a concentração de H3OU+ é baixo, então o equilíbrio tende para o lado direito da equação e a cor B é exibida.

Um exemplo de indicador de ácido fraco é a fenolftaleína, que é incolor como um ácido fraco, mas se dissocia em água para formar um ânion magenta ou vermelho-púrpura. Em uma solução ácida, o equilíbrio está à esquerda, então a solução é incolor (muito pouco ânion magenta para ser visível), mas à medida que o pH aumenta, o equilíbrio se desloca para a direita e a cor magenta é visível.

A constante de equilíbrio da reação pode ser determinada pela equação:

kEm = [H3O+][In] / [HIn]

onde KEm é a constante de dissociação do indicador. A mudança de cor ocorre no ponto em que a concentração do ânion ácido e da base são iguais:

[HIn] = [In]

que é o ponto onde metade do indicador está na forma ácida e a outra metade é sua base conjugada.

Definição de indicador universal

Um tipo específico de indicador ácido-base é um indicador universal, que é uma mistura de vários indicadores que mudam gradualmente de cor em uma ampla faixa de pH. Os indicadores são escolhidos para que a mistura de algumas gotas com uma solução produza uma cor que pode ser associada a um valor de pH aproximado.

Tabela de indicadores de pH comuns

Várias plantas e produtos químicos domésticos podem ser usados ​​como indicadores de pH, mas em um ambiente de laboratório, estes são os produtos químicos mais comuns usados ​​como indicadores:

Indicador cor ácida cor básica faixa de pH pacoteEm
azul de timol (primeira mudança) vermelho amarelo 1,2 – 2,8 1,5
laranja de metila vermelho amarelo 3,2 – 4,4 3.7
verde de bromocresol amarelo azul 3,8 – 5,4 4.7
vermelho de metila amarelo vermelho 4,8 – 6,0 5.1
azul de bromotimol amarelo azul 6,0 – 7,6 7,0
vermelho de fenol amarelo vermelho 6,8-8,4 7,9
azul de timol (segunda mudança) amarelo azul 8,0 – 9,6 8,9
fenolftaleína incolor magenta 8,2 -10,0 9.4

As cores “ácido” e “base” são relativas. Além disso, observe que alguns indicadores populares mostram mais de uma mudança de cor, pois o ácido fraco ou a base fraca se dissociam mais de uma vez.

Pontos-chave dos indicadores ácido-base

  • Os indicadores ácido-base são produtos químicos usados ​​para determinar se uma solução aquosa é ácida, neutra ou alcalina. Como a acidez e a alcalinidade estão relacionadas ao pH, elas também podem ser conhecidas como indicadores de pH.
  • Exemplos de indicadores ácido-base incluem papel tornassol, fenolftaleína e suco de repolho roxo.
  • Um indicador ácido-base é um ácido fraco ou uma base fraca que se dissocia em água para produzir o ácido fraco e sua base conjugada ou a base fraca e seu ácido conjugado. A espécie e seu conjugado têm cores diferentes.
  • O ponto em que um indicador muda de cor é diferente para cada produto químico. Existe uma faixa de pH na qual o indicador é útil. Portanto, o indicador que pode ser bom para uma solução pode ser uma má escolha para testar outra solução.
  • Alguns indicadores não podem realmente identificar ácidos ou bases, mas podem apenas indicar o pH aproximado de um ácido ou base. Por exemplo, o laranja de metila funciona apenas em pH ácido. Seria a mesma cor acima de um determinado pH (ácido) e também em valores neutros e alcalinos.
  1. “PH e água”. United States Geological Survey, Departamento do Interior dos Estados Unidos.

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referências

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