química analítica

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IQA 121 – Aula 18
“Volumetria ácido-base II”
•Indicadores ácido-base
•Erro de titulação: Definições e causas, cálculo do erro
•Seleção de indicadores
•Aplicações da titulação ácido-base
Dra. Vivian Saez, Professora Adjunta, Departamento de Química Analítica IQA 121 – Aula 18 – Volumetria ácido-base II 1
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Indicadores ácido-básicos
HCl + NaOH = NaCl + H2O
Como detectar o ponto final?
Algo que indique que a reação foi completada 
Indicador
Uma substância orgânica que muda de cor ao término da 
reação. Ele é sensível a alguma propriedade do sistema que 
muda quando a reação é completada.
Indicador ácido – base é sensível ao pH
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Indicador ácido – base
São substâncias orgânicas de alto peso molecular que, em solução, se comportam 
como ácidos fracos (indicadores ácidos) ou bases fracas (indicadores básicos) e que 
tem a capacidade de mudar de cor de acordo com o pH da solução.
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Para cada valor de pH, existe uma relação definida entre as concentrações das 
duas formas do indicador. Mas, as duas formas coexistem em toda a escala de pH. 
A espécie predominante determinará a cor da solução.
A sensibilidade do olho humano para detectar mudanças de cor é limitada. Em
média, para uma solução contendo duas espécies coloridas A e B, a coloração A
pura será perceptível quando sua intensidade for 10 vezes maior que a
intensidade da cor B e vice-versa, dessa forma:
Para que se observe a cor da forma ácida pura:
𝐼𝑛𝐴 ≥ 10 𝐼𝑛𝐵 𝑜𝑢
[𝐼𝑛𝐴]
[𝐼𝑛𝐵]
≥ 10
Para que se observe a cor da forma básica pura:
𝐼𝑛𝐵 ≥ 10 𝐼𝑛𝐴 𝑜𝑢
𝐼𝑛𝐴
[𝐼𝑛𝐵]
≤ 0,10
Entre estes limites, existe uma cor intermediária
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Escrevendo a equação de Henderson-Hasselbalch:
𝑝𝐻 = 𝑝𝐾𝐼𝑛 − 𝑙𝑜𝑔
𝐼𝑛𝐴
𝐼𝑛𝐵
𝑜𝑢 𝑝𝐻 = 𝑝𝐾𝐼𝑛 + 𝑙𝑜𝑔
𝐼𝑛𝐵
𝐼𝑛𝐴
Substituindo os valores limite de concentração, pode-se escrever para os
limites da faixa de transição
𝑝𝐻𝑖𝑛𝑓𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 = 𝑝𝐾𝐼𝑛 − 1
𝑝𝐻𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 = 𝑝𝐾𝐼𝑛 + 1
Faixa de pH = pKIn ± 1
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Indicador ácido – base
Fenolftaleína
Forma ácida
incolor
Forma básica
Vermelho-violácea
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Escala de pH e mudança de cor para os indicadores ácido-base mais comuns (adaptado de Petrucci et al, 2011). 
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Faixa de viragem (faixa de transição): intervalo de pH no qual o 
indicador sofre uma mudança de cor.
Aspecto prático importante Deter a titulação na primeira mudança de cor.
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Vermelho de metila - faixa de transição: 4,2 – 6,2
Fenolftaleína - faixa de transição: 8,0 – 9,6
Atenção!!
A nomenclatura cor 
“ácida” ou cor 
“básica” não é em 
relação ao pH 7 e 
sim a faixa de pH de 
viragem do 
indicador 
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Quando podemos usar um indicador visual?
1. Quando o Ponto Final (PF) é marcado por uma mudança nítida (brusca)
na cor da solução
2. Para que a mudança de cor do indicador seja bem definida, a curva de
titulação deve ser o mais perpendicular possível nas vizinhanças do Ponto
de equivalência (PE). Quanto mais inclinada for a curva, mas gradual será
a variação de pH próximo do PE e portanto mais gradual será a mudança
de cor. → Erro indeterminado
3. Essa região perpendicular da curva deve abranger um intervalo de pH
no mínimo tão grande quanto a faixa de transição de um indicador.
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Erro da titulação
É a diferença entre PF (experimental) e PE (teórico) e pode ser causado por 3 
fatores:
1. Consumo de titulante pelo indicador:
Ocorre sempre que a quantidade de H+ consumida ou liberada durante a mudança de 
cor do indicador não for desprezível.
𝐼𝑛𝐴 ⇌ 𝐻+ + 𝐼𝑛𝐵
- altera o pH da solução
Pode ser significativo quando:
• A concentração do indicador for alta → deve-se usar a menor 
concentração possível que permita visualizar uma mudança da cor nítida
• Quando a titulação for ácido fraco / base forte ou vice-versa (quando 
ambos forem fortes o erro é desprezível)
- É um erro pequeno, porém mensurável → erro determinado
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2. O indicador não muda de cor exatamente no PE → erro determinado 
3. Mudança na cor gradual:
Indicador funciona na parte inclinada da curva
Erro indeterminado → Melhor procurar outro indicador
Os fatores 1 e 2 podem ser corrigidos pela titulação em branco
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Titulação em branco
50
40
30
20
10
0
Titulante
Branco + 
indicador
Branco contém os mesmos constituintes da 
amostra menos o analito (elemento, composto 
a ser analisado)
Titula-se até a mesma cor obtida com a 
amostra (VB)
Vcorrigido = Vamostra - VB
Volume usado para 
fazer os cálculos
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Cálculo do erro da titulação
• Vexp o volume de titulante experimental necessário para atingir o PF
• Vteo o volume de titulante teórico (calculado) para atingir o PE
𝐸𝑡𝑖𝑡 =
𝑉𝑒𝑥𝑝 − 𝑉𝑡𝑒𝑜
𝑉𝑡𝑒𝑜
𝑥100
 Se Etit for positivo → PF ocorrerá após o PE
 Se Etit for negativo → PF ocorrerá antes do PE
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Exemplo 1: Na titulação de 50,00 mL de HCl 0,1000 mol L-1 com NaOH 0,1000 
mol L-1 usou-se o vermelho congo (3,0 – 5,0) como indicador. Qual foi o erro da 
titulação?
No PE o pH = 7,00 → Vteo = 50,00 mLNaOH
No PF o pH = 5,00 (Sobrou HCl que não foi titulado)
𝑝𝐻 = 5,00 → 𝐻+ = 1,00 𝑥 10−5 𝑚𝑜𝑙 𝐿−1
𝐻+ =
𝑉𝐻𝐶𝑙 𝑥 𝐻𝐶𝑙 − 𝑉𝑒𝑥𝑝 𝑥 [𝑁𝑎𝑂𝐻]
𝑉𝐻𝐶𝑙 + 𝑉𝑒𝑥𝑝
1,00 𝑥 10−5 =
50,00 𝑥 0,1000 − 𝑉𝑒𝑥𝑝 𝑥 0,1000
50,00 + 𝑉𝑒𝑥𝑝
50,00 𝑥 10−5 + 1,00 𝑥 10−5 𝑥 𝑉𝑒𝑥𝑝= 5,00 − 0,1000 𝑥 𝑉𝑒𝑥𝑝
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0,10001 𝑥 𝑉𝑒𝑥𝑝 = 4,9995
𝑉𝑒𝑥𝑝 = 49,99
𝐸𝑡𝑖𝑡 =
𝑉𝑒𝑥𝑝 − 𝑉𝑡𝑒𝑜
𝑉𝑡𝑒𝑜
𝑥100
𝐸𝑡𝑖𝑡 =
49,99 − 50,00
50,00
𝑥100
𝐸𝑡𝑖𝑡 = − 0,02%
O PF é visualizado 0,02% antes do PE
Sinal negativo indica 
que o PF ocorrerá 
antes do PE
Atenção!!
Não arredondar 
os valores antes 
do resultado 
final!!
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Seleção de indicadores
Exemplo 2: Quais indicadores podem ser usados na titulação de 50,00 mL de HCl 0,10 
mol L-1 com NaOH 0,10 mol L-1 para ter um erro ≤ 0,10%? E para a titulação contrária?
Indicadores Faixa depH Indicadores Faixa de pH
Timolftaleína 9,3 – 10,6 p-nitrofenol 5,0 – 7,0
Fenolftaleína 8,0 – 9,6 Vermelho de metila 4,2 – 6,2
Vermelho Cresol 7,2 – 8,8 Verde de Bromocresol 4,0 – 5,6
Vermelho Fenol 6,7 – 8,4 Vermelho Congo 3,0 – 5,0
Amarelo Brilhante 6,6 – 8,8 Azul de Bromofenol 3,0 – 4,6
Azul de bromotimol 6,0 – 7,6 Amarelo metila 2,9 – 4,0
Violeta de Bromocresol 5,2 – 6,8
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Vteórico = 50,00 mL ± 0,10%: 49,95 a 50,05 mL
- Se Vexp = 49,95 mL → PF antes do PE
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Indicador Faixa de transição Indicador Faixa de transição
Timolftaleína 9,3 – 10,6 p-Nitrofenol 5,0 – 7,0
Fenolftaleína 8,0 – 9,6 Vermelho de metila 4,2 – 6,2
Vermelho cresol 7,2 – 8,8 Verde de bromocresol 4,0 – 5,6
Vermelho fenol 6,7 – 8,4 Vermelho congo 3,0 – 5,0
Amarelo brilhante 6,6 – 8,8 Azul de bromofenol 3,0 – 4,6
Azul de bromotimol 6,0 – 7,6 Amarelo de metila 2,9 – 4,0
Violeta de bromocresol 5,2 – 6,8
Pode usar:
Qualquer indicador cuja faixa de transição tenha o extremo superior de pH (cor básica) 
dentro do intervalo 4,30 – 9,70, para a titulação de HCl com NaOH (1° caso do exercício).
Qualquer indicador cuja faixa de transição tenha o extremo inferior de pH (cor ácida) 
dentro do intervalo 4,30 – 9,70, para a titulação de NaOH com HCl (2° caso do exercício).
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Quantificação de ácidos e bases.
Monitoramento de reações que consomem o produzem íons hidrogênio
Laboratórios de controle de qualidade de indústrias alimentares e de 
bebidas, de indústrias químicas e petroquímicas ou de análise de águas e 
indicadores ambientais.
Exemplo: a acidez de vinhos, sumos de frutas, leite, mostarda ou queijo; o 
teor de dióxido de carbono em vinhos; o índice de saponificação de óleos e 
gorduras, entre outras aplicações.
Aplicações da volumetria ácido-base
As titulações ácido – base são muito utilizadas embora surgiram há bastante tempo.
Vantagens:
Simples, Rápido e Barato
São aplicadas em:
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Facilitam o trabalho de 
avaliar muitas amostras 
em um tempo curto.
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Browse/Product_Family_Browse_titrators_main/Compact_Titratio
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