Condutividade elétrica e indicadores ácido-base

Introdução:

Durante o século XIX os cientistas buscavam explicar o motivo pelo qual algumas substâncias eram condutoras de eletricidade e outras, não.

Arrhenius realizou diversas experiências com relação a passagem de eletricidade através de soluções aquosas, os resultados obtidos o possibilitou desenvolver a teoria de dissociação e ionização e explicar o motivo pelo qual algumas substâncias aquosas são excelentes condutores e outras más condutoras. Segundo Arrhenius a condutibilidade está intimamente ligada à formação de cargas,ou seja,formação de pólos negativos e positivos, portanto para acontecer condução elétrica necessita-se de íons livres em solução.Dissociação ocorre quando um composto iônico é dissolvido em água ou quando essa substância for fundida, acarretará na separação dos íons preexistentes, pois eles estariam livres em solução . Ionização é a separação das substâncias covalentes apolares, já que elas não apresentam o caráter de formar cargas a água atua quebrando a ligação dos átomos resultando na criação de cargas.

Quanto mais íons uma solução apresentar, maior será sua condutividade elétrica.As substancias que possuem muitos íons livres são chamadas de eletrólito forte e as substâncias que apresentam poucos íons são chamadas eletrólito fraco portanto é má condutora de energia.

A prática realizada tem por finalidade exemplificar a teoria de Arrhenius, iniciou-se com um experimento utilizando uma lâmpada com circuito aberto para verificar a condutividade elétrica dos ácidos e bases.

Na segunda parte da prática foi testado o pH das soluções de ácido clorídrico, hidróxido de sódio e cloreto de sódio para a visualização da coloração do pH dos ácidos e bases sendo utilizado três tipos diferentes de indicadores ácido-base. Esses indicadores são geralmente substâncias orgânicas fracamente ácidas ou básicas, que apresentam cores diferentes para suas formas protonadas,ou seja,o próton H+ se liga a um átomo e desprotonadas,quando o próton H+ é removido de uma molécula ou de um íon.

2. Objetivos:

Compreender as diferenças de condutibilidade entre soluções básicas e ácidas.

Distinguir os diferentes pHs existentes.

3. Materiais e reagentes:

Vidrarias: Dez tubos de ensaio, pipeta graduada 1mL, pipeta graduada 2mL.

Materiais diversos: Papel indicador universal (0-14), pera de sucção, conta gotas.

Reagentes: Hidróxido de sódio (NaOH), cloreto de sódio(NaCl), ácido clorídrico(HCl), água deionizada, fenolftaleína, alaranjado de metila e azul de bromotimol.

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4. Procedimento experimental

4.1 - Força dos eletrólitos

A docente testou as condutividades elétricas das seguintes soluções que apresentam a mesma concentração

Hidróxido de amônio (NH4OH)

Hidróxido de sódio (NaOH)

Cloreto de sódio (NaCl)

Ácido sulfúrico (H2SO4)

Ácido Clorídrico (HCl)

Ácido Acético (CH3COOH)

Os eletrodos do aparelho foram colocados nos becheres com a solução indicada, é foi observado a intensidade do brilho da lâmpada

Os resultados foram comparados como demonstra a tabela a seguir

4.2 - Indicadores ácido-base:

a) Papel indicador universal

Adicionou-se cerca de 1ml de água destilada, ácido clorídrico (0,1 mol/L), hidróxido de sódio (0,1 mol/L) e cloreto de sódio (0,1 mol/L) em diferentes tubos de ensaio.

Utilizando o papel universal (de 0-14) foi medido o ph das substâncias, como mostra o quadro a seguir

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b) Alaranjado de metila (Metilorange):

Em três tubos de ensaio, foram adicionados 1ml de água deionizada no primeiro, 1ml de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1M no segundo e 1,0 mL de solução de ácido clorídrico (HCl) 0,1 M no terceiro.

Cada tubo recebeu duas gotas do alaranjado de metila

Após anotar os resultados, as soluções de ácido clorídrico e hidróxido de sódio foram misturadas.

Os resultados se encontram na tabela abaixo

c) Fenolftaleína

Em três tubos de ensaio, foram adicionados 1ml de água deionizada no primeiro, 1ml de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1M no segundo e 1,0 mL de solução de ácido clorídrico (HCl) 0,1 M no terceiro.

Cada tubo recebeu duas gotas de fenolftaleína

Após anotar os resultados, as soluções de ácido clorídrico e hidróxido de sódio foram misturadas.

Os resultados se encontram na tabela abaixo

d) Azul de bromotimol

Em três tubos de ensaio, foram adicionados 1ml de água deionizada no primeiro, 1ml de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1M no segundo e 1,0 mL de solução de ácido clorídrico (HCl) 0,1 M no terceiro.

Cada tubo recebeu duas gotas do azul de bromotimol

Após anotar os resultados, as soluções de ácido clorídrico e hidróxido de sódio foram misturadas.

Os resultados se encontram na tabela abaixo

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5. Resultado e discussão:

5.1 - Força dos eletrólitos:

A docente apresentou diversas soluções ácidas e básicas para demonstrar a condutibilidade elétrica. A primeira tentativa com hidróxido de amônio (NH4OH) não apresentou o resultado esperado por causa do mau contato entre o bocal e a lâmpada, após a correção do erro a segunda tentativa apresentou o resultado teórico, ou seja , foi comprovado a má condutibilidade já que não refletiu o suficiente