ESCOLHA DE INDICADOR

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO MARANHÃO
LICENCIATURA EM QUÍMICA V PERÍODO
DISCIPLINA: QUÍMICA ANALÍTICA EXPERIMENTAL II
PROF(A): M.SC. IRAKERLEY ALVES FERNANDES
ILLA FERNANDA MESQUITA SILVA
JOCILEIDE NASCIMENTO NOVAIS
OZIEL FRANCISCO DAMASCENO
SIDNE RODRIGUES DA SILVA
ESCOLHA DE INDICADOR
Codó – MA
2016
Resumo
	O presente trabalho relata o procedimento de escolha de indicadores nas titulações HCL e CH3COOH com NaOH, onde constatou-se que os indicadores utilizados: fenolftaleína, alaranjado de metila e vermelho de metila são adequados ao primeiro caso de titulação, mas para o segundo, apenas a fenolftaleína se adéqua. Portanto, antes da escolha deve-se analisar tanto o pH no ponto de equivalência da solução a sere titulada quanto a faixa de viragem do indicador.
Introdução
A titulação é um procedimento constante nos laboratórios de química analítica, logo sua compreensão se faz necessária para o profissional desta área, mas este não é o foco do nosso estudo, nos atentaremos especificamente a um dos procedimentos realizados durante esta prática. Deste modo é importante que saibamos que na titulação de um ácido por uma base ou vice-versa ocorre com a variação de pH onde o ponto de equivalência é alcançado em um pH específico. No entanto, esta variação de pH acontece sem que seja possível a percepção de mudanças físicas, de tal forma, se faz necessário a utilização de substâncias que sinalizem o ponto de equivalência ou de viragem. Estas substâncias, principal objeto de estudo deste trabalho, são chamadas de indicadores, estes mudam a coloração em um pH determinado, sinalizando assim o ponto de equivalência da titulação. (CADERNO DE FARMÁCIA, 2013)
As substâncias indicadoras ou Indicadores - São substâncias ácidas ou básicas que mudam de cor conforme o pH da solução. Como o ponto final da reação pode se realizar com diferentes pH, existe uma série de indicadores que mudam de cor em diferentes graus de acidez. (BACCAN,1985)
Como citado por Baccan, existem diferentes graus de acidez e esses graus estão dispostos em uma escala de ácidos e alcalinidade que varia de zero a quatorze, nesta, o maior número indica solução básica (alcalina) e o menor número indica uma solução ácida. Se o valor de pH estiver na metade desta escala, isto é, se for sete, então a solução não é nem ácida e nem básica, ela é neutra.  Logo, compreendemos que quanto mais a solução se aproximar de zero, mais ácida ela será, e quanto mais a solução se aproxima do quatorze, mais básica se tornará. Desta forma, vale ressaltar que os indicadores mudarão de cor em diferentes valores de pH. Para essa mudança de cor damos o nome de viragem e para o valor do pH damos o nome de ponto de viragem. Na prática, o pH pode ser medido com indicadores ácido-base e também através de aparelhos que medem a condutividade elétrica das soluções. Na figura 1 podemos ver a relação de cores na escala de pH obtidas pelo uso de um indicador universal (FONSECA, BRASILINO, 2007).
Figura 1. Cores obtidas pelo uso de indicador universal
 A primeira teoria sobre os indicadores, intitulada como Teoria Iônica dos Indicadores, é creditada a W. Ostwald (1894), que teve como base a Teoria da Dissociação Eletrolítica Iônica dos Indicadores. Segundo esta, os indicadores são bases ou ácidos fracos cuja cor das moléculas não-dissociadas difere da cor dos respectivos íons, indicador na forma ácida não dissociada (HIn) ou básica (InOH) teria uma cor diversa daquela que teriam seus íons. Assim deve haver um equilíbrio entre as formas dissociadas e não dissociadas do indicador, conforme reações abaixo: 
 HIn ⇔ H+ + In- (Indicador ácido) 
 InOH ⇔ OH- + In- (Indicador básico) 
 cor da forma cor da forma 
 não ionizada ionizada (CADERNO DE FARMÁCIA 2013)
Se há diferentes tipos de indicadores como escolher o correto? Para se escolher o indicador certo, necessita-se considerar as forças relativas dos ácidos e das bases que participam da reação e também da faixa de viragem do indicador. Por exemplo, a faixa de viragem da fenolftaleína é entre 8,2 e 10,0, então ela é indicada para reações em que o ponto de viragem ocorre em pH básico, mas não em que o ponto de viragem ocorre em pH ácido. Assim, em qualquer padronização ou prática experimental que se faça necessária a escolha de indicadores é preciso que observe as soluções ácido-base utilizada e a viragem do indicador. Nesta prática em especial, onde titulou-se ácido forte (HCl) com base forte (NaOH) e ácido fraco (CH3COOH) com base forte (NaOH) o ponto de equivalência de ambos os casos é =7 e >7 respectivamente, caso a pratica fosse de ácido forte com base fraca, o pH no ponto de equivalência seria < 7. Como independente do ponto de escala pH da titulação, a substância indicadora possuirá uma zona de viragem própria, vejamos na tabela 1 algumas destas substâncias, com suas colorações e intervalos de "viragem" característicos. (PAWLOWSKY, 1996)
Tabela 
1
. Propriedades de alguns indicadores ácido-base.
Além dos indicadores citados na tabela, há também o papel detornassol e o indicador universal que são muitos utilizados em laboratório. O papel de tornassol fica com cor azul na presença de bases e adquire cor vermelha na presença de ácidos (Fig. 2). O indicador universal (Fig. 3) é obtido quando se imergem as tiras de papel em soluções com uma mistura de indicadores, que depois são secas. Desse modo, eles apresentam cores diferentes para cada valor de pH, sendo mais precisos do que o anterior. Assim, no laboratório, quando se quer determinar o pH de alguma solução, basta introduzir essas tiras na solução estudada e comparar a cor obtida com a escala que aparece na embalagem do indicador. (UFPA)
Figura 
3
. 
Indicador universal
Figura
 
2
. 
Papel detornassol
Mesmo com todas as informações até o momento passadas, ainda é possível que haja erros no uso dos indicadores, isso se dá devido ao fato da viragem dos mesmos ser gradual e se dar em um intervalo de pH. Quanto mais a curva de titulação se afastar da perpendicularidade ao redor do ponto de equivalência, mais gradual será a mudança de cor do indicador, Nestes casos, mesmo que se use o indicador adequado, poderá aparecer um erro indeterminado devido à dificuldade em se decidir quando exatamente a viragem ocorre. Para esclarecer, curva de titulação, também chamada de Curva de Neutralização, é uma representação gráfica dos valores do pH em função do volume de titulante adicionado (Fig. 4). (BACCAN,1985)
Figura 
4
. 
Esquema para curva de titulação
Objetivos
Geral
Determinar o melhor indicador para observação do ponto final em titulações ácidos-bases
Específico
Identificar os vários tipos de indicadores assim como suas respectivas faixas de pH;
Parte experimental
4.1 Materiais e Reagentes 
Balão volumétrico de 200 mL
Balão volumétrico de 1000 mL
Pipeta graduada de 10 mL
Bureta de 25 mL
Erlemeyer 250 mL
Conta gotas
Suporte universal
Garra
Fenolftaleína
Vermelho de metila
Alaranjado de metila
Solução de NaOH 0,09 mol/L
CH3COOH concentrado
HCl concentrado
4.2 Procedimento Experimental
Preparou-se 1 L de solução de CH3COOH a 0,1 mol/L e 200 mL de solução de HCl a 0,1 mol/L. Em um erlemeyer de 250 mL pipetou-se 5 mL de CH3COOH, 5 mL de água destilada e 3 gotas de fenolftaleína, para fazer a titulação com a solução de NaOH padronizada a 0,09 mol/L. O mesmo procedimento foi repetido substituindo a fenolftaleína por 2 gotas de alaranjado de metila, e depois com 3 gotas de vermelho de metila. As três titulações foram feitas em triplicata. O mesmo procedimento foi feito com o HCl.
Resultados e discussão
As soluções de CH3COOH e de HCl foram preparadas a 0,1 mol/L, e suas padronizações foram feitas com três tipos de indicadores diferentes, tendo como titulante a solução básica forte padronizadade NaOH a 0,09 mol/L. Visualizando o quadro 1 percebe-se que as concentrações encontradas variam dependendo do indicador utilizado. Essa variação é mais perceptível nas concentrações do CH3COOH do que no HCl.
Quadro 1 – Titulação dos ácidos com diferentes indicadores
	ÁCIDO
	INDICADOR
	CONCENTRAÇÃO (mol/L)
	CH3COOH
	fenolftaleína
	0,1008
	CH3COOH
	alaranjado de metila
	0,0352
	CH3COOH
	vermelho de metila
	0,1013
	HCl
	fenolftaleína
	0,099
	HCl
	alaranjado de metila
	0,099
	HCl
	vermelho de metila
	0,1002
O CH3COOH é um ácido fraco, portanto sua faixa de transição da curva de titulação é pequena, sendo mais indicado para esse ácido o indicador fenolftaleína que possui uma faixa de pH em que se observa a “viragem” entre 8,2 – 10,0, já que os outros dois: alaranjado de metila e vermelho de metila possuem respectivamente 3,1 – 4,3 e 4,2 – 6,2, é difícil saber quando ocorreu a “viragem” já que esta é gradual para esses dois indicadores, e não rápida, como acontece quando se usa o indicador adequado. 
Para estes dois últimos, experimentalmente, foi difícil saber se realmente houve a viragem, observa-se ainda no quadro 1 que a concentração de CH3COOH quando usado alaranjado de metila foi a que mais se distanciou da concentração real da solução, visto que este possui a menor faixa de pH dos demais. O vermelho de metila se aproximou da concentração real da solução, provavelmente por sua faixa de pH também ser próxima da indicada, ou pode-se considerar que foi um erro, já que visualmente não há como determinar se “virou”.
Figura 5 – Esquema de curvas de titulação de um ácido forte (Curva A) e um ácido fraco (Curva B)
 
Já o HCl é um ácido forte e sua faixa de transição da curva de titulação é bem maior em relação ao CH3COOH, podendo ser usado para a titulação qualquer um desses três indicadores. Pode-se notar que suas concentrações com os diferentes indicadores foram relativamente próximas. Na figura 5 podemos observar um esquema de curvas de titulação de um ácido forte e um ácido fraco.
Conclusão
A escolha de um indicador adequado em uma prática de titulação se mostrou um procedimento extremamente importante, pois é a partir dele que poderemos por exemplo, fazer uma padronização correta observando o momento exato de viragem. Nesta prática em si podemos perceber que o uso desses indicadores altera a concentração das soluções, como no caso do ácido acético e ácido clorídrico, sendo o caso mais perceptível o primeiro, segundo o quadro 1 descrito nos resultados.
Outro fato interessante observado, foi que pode-se usar qualquer indicador em qualquer titulação, como no caso dos ácidos já citados que receberam três indicadores diferentes: fenolftaleína, alaranjado de metila e vermelho de metila; no entanto pôde-se concluir que quanto mais inadequado for indicador, mais difícil se tornará a percepção do momento de viragem, o que ocasionará erros na titulação.
Por fim, entendemos que dos 3 indicadores utilizado, o mais adequado pra titulação ácido fraco e base forte é a fenolftaleína, já no caso do ácido forte e base forte todos os indicadores podem ser considerados adequados.
Referências
BACCAN, Nivaldo, et al. Química Analítica Quantitativa Elementar. 2.ed. Campinas: Ed. da UNICAMP, 1985.
FONSECA, Maria Gardênnia da; BRASILINO, Maria das Graças Azevedo. Química Básica Experimental. João Pessoa-PA: Universidade Federal da Paraíba, 2007
PAWLOWSKY, Alda Maria, et al. Experimentos de Química Geral. Curitiba, 1996
SOARES, Marco César Prado. Titulação ácido-base e formação de solução-tampão. – Engenharia Química – Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP – 2013. Disponível em: < http://www.olimpiadascientificas.com/wp-content/uploads/2014/01/Titula%C3%A7%C
3%A3o-%C3%A1cido.pdf> Acessado em 08 de abril de 2016.
UFPA - Universidade Federal do Pará. 
Disponível em: http://www.ufpa.br/quimicanalitica/sindicador.htm