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Ácidos e Bases: Medidas de PH Aluno (a): Iago Henrique Pacífico dos Santos Antônio Henrique A. P. de Souza Gabriel Oliveira. Professora: Dra. Luciana Machado Ramos Curso: Farmácia Disciplina: Química Geral experimental 1° Período turma: A Anápolis, 02 de Janeiro de 2023. Resumo: O pH (potencial hidrogeniônico) é uma escala desenvolvida com a finalidade de se medir o nível de acidez de uma solução em função dos íons H+, podendo variar de 0 a 14. Na qual um pH7 é considerado básico/alcalino. Portanto com as seguintes soluções na concentração de 0,1mol/L; solução de NH4Cl, de NaHCO3, de Na2CO3 e CH3COOH, Foi executado a medicação de pH utilizando os seguintes indicadores; vermelho de metila, azul de bromotimol, fenolftaleína, indicador universal, misto de Yamada, papel tornassol azul e vermelho 1. Introdução: Mundialmente conhecido como pH, ou potencial hidrogeniônico, tem sua função de medir a acidez e basicidade de uma certa substância. A medição de acidez de uma solução é medida pela concentração total de íons H+ e íons OH-, sendo assim quanto mais íons H+ tiver na solução, mais ácida a mesma será, e caso tenha mais íons OH- mais básica será a solução. (ROCHA, 2017) O pH tem sua maior característica a de expressar a concentração de íon de hidrogênio nas soluções, tendo valores variáveis que mudam de acordo com sua origem, seus valores variam de: pH 7 (solução básica). (CHANG, 2010). Para a expressão da concentração de íons de hidrogênio, existem diversas metodologias, o principal equipamento utilizado para a medição do pH é o pHmetro, uma vez que ele se torna o mais usado em diversas indústrias, tendo sua eficiência entre 92% a 102%. (ROCHA, 2017) Todavia, para indicar o pH não se é usado somente o pHmetro, como também é utilizado alguns indicadores naturais, como por exemplo o repolho roxo, que tem sua principal presença em experimentos caseiros feito normalmente por técnicos em química, tendo sua eficiência mais simplória, uma vez que quando usado em um meio ácido fica lilás para ácidos fracos e avermelhado para ácidos fortes, em uma solução neutra fica lilás mais intenso e em uma solução básica fica de azul claro até esverdeado. Ademais existem também os indicadores sintéticos, como por exemplo o alaranjado de metila, muito utilizado em titulações, tem sua eficiência da medição do pH em torno de 70% dependendo da solução trabalhada. (ROCHA, 2017) 2. Objetivo: Aprender a verificar os valores de pH utilizando diferentes formas de medidas. Aprender a avaliar e comparar os valores de pH de soluções testes. 3. Procedimentos experimentais: 3.1 Materiais e Equipamentos: Tubos de ensaio; Estante de tubos de ensaio; Béqueres de 50 mL; Papel tornassol azul e vermelho; Indicador universal; Indicador Fenolftaleína; Indicador vermelho de metila; Indicador azul bromotimol; Indicador misto de Yamada; Solução de CH3COOH 0,1 mol/L; Solução de NH4Cl 0,1 mol/L; Solução de NaHCO3 0,1 mol/L; Solução de Na2CO3 0,1 mol/L; Pipeta de Pasteur; Pisseta; Água Destilada; Papel Higiênico; Rótulos. 3.2 Métodos: 3.2.1 Soluções com o indicador misto de Yamada: 1. Fora rotulado 4 tubos de ensaio com o nome das soluções e adicionou-se 5mL de cada Solução nós tubos correspondente; 2. Adicionou-se 5 gotas do indicador misto de Yamada; 3. Observou-se a mudança de coloração e comparou-se com a escala de pH, e anotou-se os resultados observados. 3.2.2 Soluções com diferentes indicadores: 1. Fora rotulado 4 tubos de ensaio com o nome das soluções e adicionou-se 5mL de cada Solução nós tubos correspondente; 2. Adicionou-se o indicador fenolftaleína (A) e observou-se a mudança na coloração das soluções; 3. Verificou-se a faixa de viragem do indicador utilizado em relação a tabela e indicou se o seu caráter é ácido ou básico na presença das soluções analisadas, anotando se os resultados; 4. Descartou-se as soluções em local designado pelo técnico e lavou-se os tubos de ensaio; 5. Repetiu-se o mesmo procedimento (etapas 1 a 4) utilizando o indicador vermelho de metila (B) e, em seguida, o indicador azul de bromotimol (C). 3.2.3 Soluções teste com diferentes tipos de papel indicador: 1. Fora rotulado 4 tubos de ensaio com o nome das soluções e adicionou-se 5mL de cada Solução nós tubos correspondente. 2. Introduziu-se dentro de cada tubo de ensaio, uma fita de papel indicador universal. 3. Observou-se a mudança de coloração do papel, e retirou-se a fita de dentro da solução. 4. Comparou-se a mudança de coloração da fita com a tabela de cores indicada na caixa do fabricante. 5. Anotou-se o pH correspondente indicado pelo indicador universal. 6. Fora repetido o mesmo procedimento (etapas 1 a 4), utilizando o papel internacional azul e o papel tornassol vermelho, em seguida, observou-se e anotou-se o que ocorreu. 4. Resultados e discussões: Alguns Indicadores Ácido-Base. Faixa de viragem dos Indicadores. 4.1 Resultados dos Valores de pH das soluções com indicador misto de Yamada. Tendo em mente que os valores teóricos do pH para as soluções utilizadas é de: Solução de H3CCOOH 0,1 mol/L: 01° Passo. Fazer a equação do ácido; CH3COOH H2O H3 02° Passo. Fazer a Tabela para descobrir a concentração real após ionização; H3CCOOH H3O⁺ HC3OO⁻ 0,1 0 0 - X + X + X 0,1 – X + X + X 3° Passo. Fazer a formula; [H30⁺].[HC3OO⁻]/ [H3CCOOH] 04° Passo. Consultar o valor do Ka do ácido; Ka = 05° Passo. Substituir Ka e os valores do equilibrio; = 1,8. 06° Passo. Verificar a validade da aproximação se é Xmaior rigor na determinação do pH da solução. Os indicadores de pH são frequentemente utilizados em titulações, na Química Analítica. Na Bioquímica podem ser utilizados com o objetivo de determinar a extensão de uma reação química Mas o indicadores de pH, são uma solução prática para determinar a faixa de pH, sem equipamento especial. Além de serem experimentos bonitos e didáticos, pois claramente podemos ver a mudança da cor. Em uma definição ampla e geral, os indicadores são corantes, cuja estrutura química, conjugação ou ressonância, é alterada conforme esteja em pH ácido, neutro ou básico. São ácidos e bases fracas, aonde o ácido e a base conjugada tem estrutura de ressonância e cores diferentes. A fenolftaleína é um indicador de pH é frequentemente utilizada em titulações ácido-base, sendo que sua coloração muda de incolor em meio ácido para rosa em soluções básicas. Se a concentração do indicador é particularmente forte, ela poderá apresentar-se como púrpura. Em soluções fortemente básicas, a coloração rosa da fenolftaleína submete-se lentamente a uma reação de descoloração e torna-se incolor Vermelho de metila ou vermelho de metilo, é um corante indicador de pH que se torna vermelho em soluções ácidas. Como indicador, é vermelho em pH abaixo de 4.4, amarelo em pH acima de 6.2, e laranja entre estes valores. Pode ser usado como indicador ácido-base na determinação simultânea de hidróxido de sódio e carbonato de sódio numa mistura (método de Warder), na determinação simultânea de ácido sulfúrico e ácido bórico numa mistura, como indicador na preparação de solução padronizadas de ácido clorídrico e hidróxido de sódio, na determinação de óxido de mercúrio, na determinação de tiossulfato de sódio pela formação na reação de oxidação de tiossulfato de sódio com bromo O azul de bromotimol, é um indicador de pH que em solução ácida fica amarelo, em solução básica fica azul e em solução neutra fica verde. É um indicador adequado para determinações de ácidos e bases fracos, preferencialmente em pH próximo de 7. Uma de suas aplicações típicas como indicador é a determinação de pH de aquários, tanques de peixes e águas de criadouros e de mares É também usado para observação de atividade fotossintéticas ou indicar respiração, pois torna-se amarelo na presença de CO2, assim como presença de ácido carbônico dissolvido em água, oriundo da dissolução do CO2 O papel tornassol é um indicador solúvel em água extraído de certos líquens. Torna-se vermelho em soluções ácidas com condições de baixo pH, azul em soluções básicas com condições de alto pH, e roxo em condições neutras. A faixa extensa de mudança de cor faz com que o tornassol seja inadequado para titulações, mas ele é comumente usado como um indicador pouco preciso da acidez ou de alcalinidade de uma solução. Pode ser usado dissolvido em solução ou em forma de papel de tornassol. O papel de tornassol, em específico, pode ser usado colocando-o diretamente na solução ou pingando gotas da solução no papel. A mudança de cor não é irreversível. Indicador universal é uma mistura de indicadores de pH, normalmente em solução ou secos em tiras de papel absorvente, que apresentam distintas cores para cada pH de 1 a 14. Tabelas com cores padrões do produto para os pH medidos são fornecidos com as tiras. apresentam em sua formulação, por exemplo, uma mistura de alfa-naftolftaleína, azul de bromotimol, fenolftaleína, timolftaleína, e vermelho de metilo. Indicadores que são misturas de dois ou ainda de três outros, não são indicadores universais e sim indicadores mistos e se prestam a dar destaque em intervalos de pH específico, como misturas de verde de bromocresol com vermelho de metilo e azul de metileno com vermelho de metilo. Alguns fabricantes têm apresentado seus indicadores universais de pH em tiras plásticas contendo diversas porções, cada uma contendo uma formulação específica de indicador universal, visando maior precisão nos resultados pela combinação das cores obtidas em cada segmento 5. Conclusão: Por fim, ao decorrer do experimento foi possível observar e analisar a precisão e confiabilidade de cada método de medição, com o auxílio de diversas substâncias e indicadores de pH, por meio da mudança de coloração ou ausência da mudança, tendo atendido as espectativas. Vale destacar a importância das medições de pH (potencial hidrogeniônico) para analisar os parâmetros de qualidade, sendo necessário em vários âmbitos, seja no meio laboratorial ou até mesmo em coisas simples e cotidianas. Portanto, é notório a extrema importância de que o professor de química transmita e desenvolva esse conhecimento nos alunos, utilizando de todos os meios viáveis, visando a importância que se tem da medição de pH no âmbito acadêmico e profissional, desenvolvendo a compreensão acerca disto. Bibliografia: CHANG, R. Química Geral. Porto Alegre; Editora Bookman, Grupo A, 2010. Disponível em: https://app.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788563308177/. Página 514. ROCHA, L. L. S. Química Analítica: pH, pHmetro e indicadores 2017. Disponível em: scielo.org/blog/2017/6/11/phmetro/#.K2CCTaPrrUI. Acesso em: 31 dez.2022 Ramos, L. M Laboratório de Química Geral Experimentos: ROTEIRO DE EXPERIMENTOS, 2021 Páginas 32, 33, 34, 35 e 36. Páginas 39, 40, 41, 42, 43, 44 e 45 21 image3.emf IndicadorCor, como ácidoZona de ph de mudança de corCor, como base Vermelho de MetilaVermelho4,2 - 6,2Amarelo Azul de BromotimolAmarelo6,2 - 7,6Azul FenolftaleínaIncolor8,2 - 10,0Rosa-Carmim image4.emf Valor estimadoIndicador misto de Yamada CH 3 COOH2,8723637481 Vermelho NH 4 Cl13 Laranja NaHCO 3 138 Verde Na 2 CO 3 1311 Roxo Soluções 0,1 mol/L Faixa de pH image5.jpeg image6.jpeg image7.jpeg image8.jpeg image9.jpeg image10.jpeg image11.jpeg image12.jpeg image13.jpeg image14.jpeg image15.emf Soluções 0,1 mol/LCor pH CH 3 COOHVermelho1 NH 4 ClLaranja3 NaHCO 3 Verde8 Na 2 CO 3 Roxo11 image16.emf Indicador AIndicador BIndicador C CH 3 COOHIncolorRosa-CarmimAmarelo NH 4 ClIncolorRosa-CarmimAmarelo NaHCO 3 Rosa-CarmimAmareloAzul Na 2 CO 3 Rosa-CarmimAmareloAzul Souções 0,1 mol/L Caráter ácido ou básico image17.jpeg image18.jpeg image19.jpeg image20.jpeg image21.jpeg image22.jpeg image23.jpeg image24.jpeg image25.jpeg image26.jpeg image27.jpeg image28.jpeg image29.jpeg image30.jpeg image31.jpeg image32.jpeg image33.jpeg image34.emf Soluções 0,1 mol/LCaráter pH CH 3 COOHÁcidoMenor que 8,2 NH 4 ClÁcidoMenor que 8,2 NaHCO 3 BaseMaior que 10,0 Na 2 CO 3 BaseMaior que 10,0 CH 3 COOHÁcidoMenor que 4,2 NH 4 ClÁcidoMenor que 4,2 NaHCO 3 BaseMaior que 6,6 Na 2 CO 3 BaseMaior que 6,2 CH 3 COOHÁcidoMenor que 6,2 NH 4 ClÁcidoMenor que 6,2 NaHCO 3 BaseMaior que 7,6 Na 2 CO 3 BaseMaior que 7,6 Indicador C - Azul de Bromotimol Indicador A - Fenolftaleína Indicador B - Vermelho de Metila image35.emf Papel Indicador UniversalPapel Tornassol AzulPapel Tornassol Vermelho CH 3 COOH3VermelhoVermelho NH 4 Cl5VermelhoVermelho NaHCO 3 9AzulAzul Na 2 CO311AzulAzul Soluções 0,1 mol/L Faixa pH image36.jpeg image37.jpeg image38.jpeg image39.jpeg image40.jpeg image41.jpeg image42.jpeg image43.jpeg image44.jpeg image45.jpeg image46.jpeg image47.jpeg image48.jpeg image49.jpeg image50.jpeg image51.jpeg image52.jpeg image53.jpeg image54.jpeg image55.emf CH 3 COOH NH 4 Cl NaHCO 3 Na 2 CO 3 CorCaráter CH 3 COOHVermelhoÁcido NH 4 ClVermelhoÁcido NaHCO 3 AzulBase Na 2 CO 3 AzulBase CorCaráter CH 3 COOHVermelhoÁcido NH 4 ClVermelhoÁcido NaHCO 3 AzulBase Na 2 CO 3 AzulBase Soluções 0,1 mol/L Papel Indicador de Tornassol Azul 9 11 Soluções 0,1 mol/LPapel Indicador Universal Papel Indicador de Tornassol Vermelho Soluções 0,1 mol/L 3 5 image1.png image2.emf IndicadorCor da Forma ÁcidaCor da ViragemCor na Forma BásicaFaixa de pH de Viragem Alaranjado de MetilaVermelhoAlaranjadoAmarelo Alaranjado3,1 - 4,4 Verde de BromocresolAmareloVerdeAzul3,8- 5,4 Vermelho de MetilaVermelhoAlaranjadoAmarelo 4,2 - 6,3 Azul de BromotimolAmareloVerdeAzul6,0 - 7,6 FenolftaleínaIncolorRosaVermelho Púrpuro8,2 - 10,0 TimolftaleínaIncolorCelesteAzul9,3 - 10,6