Vogel: Análise Química Quantitativa
10.39 Seleção de indicadores nas reações de neutralização
Fig. 10.17 Titulação de 100 ml de Na2CO3 0,05 M com HCl 0,1 M
10.39 Seleção de indicadores nas reações de neutralização
Viabilidade da titulação Em geral, para que uma titulação seja viável deve haver mudança de aproximadamente duas unidades de pH no ponto estequiométrico ou em sua vizinhança, produzida pela adição de um pequeno volume do reagente. O pH no ponto de equivalência pode ser calculado com as equações da Seção 2.13 (veja, também, adiante). O pH em qualquer lado do ponto de equivalência (0,1-1 ml) também pode ser calculado, como vimos nas seções anteriores, e a diferença indica se a mudança é grande o bastante para permitir a observação de um ponto final nítido. A mudança de pH em ambos os lados do ponto de equivalência pode ser também obtida a partir da curva de neutralização determinada por um método potenciométrico (Seção 10.56). Se a variação de pH for satisfatória, devese selecionar um indicador que mude de cor no ponto de equivalência ou próximo dele. As conclusões tiradas nas seções anteriores são sumariadas adiante.
Ácido forte e base forte No caso de soluções 0,1 M ou mais concentradas, qualquer indicador com faixa de viragem entre pH 4,5 e 9,5 pode ser usado. No caso de soluções 0,01 M, a faixa de pH é um pouco mais estreita (5,5–8,5). Na presença de dióxido de carbono, a solução deve ser fervida enquanto estiver ácida e titulada após resfriamento ou devese usar um indicador com viragem abaixo de pH 5.
Ácido fraco e base forte O pH no ponto de equivalência é calculado a partir da equação O intervalo de pH para ácidos com –5 K > 10 é de 7 a 10,5. No caso de ácidos mais fracos (K >
a a
10–6), o intervalo é mais reduzido (8 a 10). A faixa de pH de 8 a 10,5 cobre a maior parte dos casos comumente encontrados, o que permite o uso de azul de timol, timolftaleína ou fenolftaleína como indicadores.
Base fraca e ácido forte O pH no ponto de equivalência é calculado a partir da equação
O intervalo de pH para bases com –5 –6 K > 10 é de 3 a 7, e para bases mais fracas ( K > 10),
b a
entre 3 e 5. Os indicadores apropriados são vermelho de metila, alaranjado de metila, amarelo de metila, verde de bromo-cresol e azul de bromo-fenol.
Ácido fraco e base fraca Não existe aumento brusco na curva de neutralização e, em geral, não se pode lançar mão de um indicador simples. Assim, a titulação deve ser evitada se possível. O pH aproximado no ponto de equivalência pode ser calculado a partir da equação
Às vezes, é possível usar um indicador misto (Seção 10.31), que dá mudança de cor em um intervalo muito restrito de pH. Um exemplo é a mistura de vermelho neutro com azul de metileno para a titulação de solução diluída de amônia com ácido acético.
Ácidos polipróticos e bases fortes No caso da titulação de ácidos polipróticos com bases fortes e de misturas de ácidos com constantes de dissociação K1 e K2, o primeiro ponto final estequiométrico é dado aproximadamente por
O segundo ponto final estequiométrico é dado por
Ânion de um ácido fraco titulado com um ácido forte O pH do ponto de equivalência é dado por
Cátion de uma base fraca titulado com uma base forte O pH do ponto final estequiométrico é dado por Inexistência de um ponto final definido Quando um indicador não dá um ponto final definido, é aconselhável preparar, para fins de comparação, um volume igual de uma solução que contém a mesma quantidade do indicador, dos produtos finais e de outros componentes presentes na solução a ser titulada. Em seguida, faz-se a titulação até se obter a mesma cor da solução de referência.