Referências ácidas

PARTE I

OBJETIVO

Estudar alguns equilíbrios químicos envolvendo espécies iônicas e a resposta desses às perturbações externas.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

2.1 Indicadores ácido-base

2.1.1 Violeta de cristal (VC)

Todos os indicadores ácido-base são ácidos fracos, cujas formas protonadas (H—CV) e desprotonada (VC-) possuem cores diferentes. Assim, dependendo da acidez do meio, o indicador assumirá a coloração da forma predominante (protonada ou desprotonada). No caso do VC, a forma protonada apresenta uma coloração amarela, enquanto a forma desprotonada é violeta. A equação química abaixo representa, esquematicamente, o equilíbrio ácido-base envolvendo o indicador VC.

H—CV (aq) H+ (aq) + CV- (aq)

amarelo violeta

Pela esquematização da equação anterior, pode-se afirmar que, em soluções muito ácidas, a cor predominante de uma solução de violeta de cristal é amarela, pois terá uma alta concentração de cátions hidrônio no meio, fazendo com que o equilíbrio se desloque para a esquerda (reação inversa), ou seja, a reação por si só diminuirá esse excesso de H+, originando a forma protonada do VC, que tem coloração amarela. A cor predominante em soluções muito básicas é violeta, pelo fato da baixa concentração de H+ no meio, que se dá, pois os ânions hidroxilas da base neutralizará os hidrônios, deslocando a reação no sentido de formação dos produtos (reação direta), para suprir a falta de H+, tendo então, a cor do sistema, uma coloração violeta.

Estes dois casos podem ser observados experimentalmente pelos dois procedimentos descritos a seguir, com a adição de uma solução ácida (6 mol L-1 de HCl) e adição de uma solução básica (6 mol L-1 de NaOH) à solução de VC, para a observação da mudança de cor desta solução.

Com o auxílio de uma proveta de 10 mL, transferiu-se 3 mL de água destilada para um tubo de ensaio. A este tubo, foi adicionado 1 gota de solução de violeta de cristal 0,05 % (m:v) com posterior homogeneização da solução. Com a adição de água destilada à solução de violeta de cristal, ocorreu a desprotonação deste indicador, tendo então, a solução uma coloração violeta. Este fato pode ser observado pela equação química anterior, na qual a forma desprotonada do VC tem cor violeta.

Adicionou-se, gota a gota, 5 gotas de uma solução 6 mol L-1 de HCl ao tubo de ensaio contendo a solução de VC 0,05 % (m:v), que neste tubo, se encontra na forma desprotonada, como foi observado anteriormente. Após a adição de cada gota de solução de HCl 6 mol L-1 à solução, homogeneizou-se a mesma, onde foi anotada a coloração resultante do sistema. O número de gotas e a respectiva coloração da solução são dados a seguir:

1ª gota: azul claro;

2ª gota: azul mais intenso;

3ª gota: verde água;

4ª gota: verde claro;

5ª gota: cor verde claro ainda manteve-se na solução.

Adicionou-se em excesso, a solução de HCl 6 mol L-1 ao tubo de ensaio, onde o sistema tendeu-se à coloração amarela.

Após a adição de algumas gotas da solução de HCl 6 mol L-1 à solução de VC, adicionou-se gota a gota, uma solução de NaOH 6 mol L-1 , para observar se o sistema mudaria de coloração com a adição desta base. Seguiu-se os mesmos procedimentos adotados nas adições da solução de ácido clorídrico à solução de VC. O número de gotas e a respectiva coloração da solução são dados a seguir:

1ª gota: amarelo claro;

2ª gota: verde;

3ª gota: verde água;

4ª gota: verde escuro;

5ª gota: azul.

Adicionou-se mais algumas gotas da solução de NaOH 6 mol L-1 ao tubo de ensaio, onde o sistema tendeu-se à coloração violeta.

Para a solução atingir uma coloração violeta, foram necessárias 12 gotas de solução de NaOH 6 mol L-1 ao tubo de ensaio. A adição da solução de hidróxido de sódio muda a coloração da solução de amarelo para violeta, pois o equilíbrio de desloca para a direita, para minimizar o efeito da diminuição da concentração de H+, que ocorre pela neutralização deste cátion com o ânion hidroxila da base alcalina.

2.1.2 Vermelho de metila (VM)

O vermelho de metila (VM) é outro indicador ácido-base, cuja ionização pode ser representada pela equação química abaixo:

H—VM (aq) H+ (aq) + VM- (aq)

vermelho