Acidimetriaealcalimetria

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Folhas de Química

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Zona de viragem
MARIA FILOMENA CAMÕ E S *

Os indicadores corados são substâncias assim designadas pelo facto de, pela sua cor, darem indicações ao observador sobre as espécies químicas que existem ou predominam num sistema material. Quando ocorre uma reacção química há alteração de concentrações das espécies presentes: os reagentes dão origem total ou parcialmenteaos produtos de reacção. Em situação de equilíbrio químico há coexistência de reagentes e produtos, uns e outros em maior ou menor quantidade, consoante a extensão do equilíbrio, i.e., a sua maior ou menor deslocação no sentido directo ou inverso da reacção. Estas afirmações são válidas, seja qual for o tipo de reacção que ocorre, precipitação, ácido-base, complexação, ou redox; os indicadores sãoescolhidos em conformidade e geralmente são espécies que intervêm em reacções do mesmo tipo que a reacção principal, mas menos extensas. O indicador e a espécie a analisar competem por uma mesma espécie química; ex: na titulação de Cl- com AgNO3, usando K2CrO4 como indicador, o ião CrO42- compete com Cl- pelo ião Ag+, formando o precipitado amarelo alaranjado de Ag2CrO4 (mais solúvel) depois daformação do precipitado branco de AgCl (menos solúvel). Exemplo para as reacções de complexação é o indicador Negro de Eriocrómio T, e para as reacções redox é a ferroína. Mas, na grande maioria dos casos, é no contexto das titulações ácido-base que a questão dos indicadores corados é explorada. Um indicador ácido-base, Ind, é um(a) ácido (base) fraco(a) com
*CECUL – Departamento de Química eBioquímica, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (fcamoes@fc.ul.pt)

cor diferente da(o) respectiva(o) base (ácido) conjugada(o):
Ka

não há grande predominância de nenhuma das cores e a cor observada é

HInd + H2O Cor da forma ácida

⎯→ ←⎯

Ind - + H3O+ Cor da forma básica

Ka=[Ind-] [H3O+ ]/[HInd]

De acordo com o Princípio de Le Chatelier, alterações do pH do meio provocamdeslocação do equilíbrio de ionização do indicador. Em meios de elevada acidez (i.e. baixo pH e abundância de H3O+) predomina a forma ácida do indicador, HInd, e o observador vê a cor respectiva; para elevada alcalinidade (relativa deficiência de H3O+, logo abundância de OH-), i.e. pH mais elevado, predomina a forma básica, Ind-. Algumas substâncias têm mais que duas formas com cores diferentes,podendo funcionar como indicadores ácido-base em zonas de pH diferentes. Como exemplo tomese o azul de timol, com três formas coradas, uma forma ácida vermelha, outra forma anfiprótica intermédia amarela, e a forma básica azul, figura 1.

a cor mistura de ambas as cores, da forma ácida e da forma básica. Por substituição dos valores extremos do intervalo na equação da constante de acidez doindicador, verifica-se que a gama de valores de pH que garante este intervalo de concentrações das espécies ácido e base conjugados do indicador, é (pKa-1≤ pH ≤pKa+1). Este intervalo de pH é conhecido como Zona (ou Intervalo) de Viragem (ZV) do indicador. A sensibilidade dos observadores não é a mesma para todas as cores, nem a mesma de observador para observador, por isso, esta gama de razões deconcentrações, correspondendo a pH ≈ pKa ± 1, é um intervalo de pH de cerca de duas unidades:

Para o azul de timol, aumentando o pH do meio, a cor irá progredindo de vermelho para amarelo passando por laranja e depois para azul passando por verde, figura 2. Para condições de pH em que duas formas estejam em concentrações aproximadamente iguais (0,1≤[HInd]/[Ind-] ≤10),

As figuras de corapresentadas, figuras 2 a 6, podem ser complementadas com os correspondentes espectros de absorção de radiação visível, reforçando a explicação do fenómeno. Ao progredir na escala de pH, aumenta o pico de absorção (ao respectivo comprimento de onda) da espécie cuja concentração aumenta, descendo o da que diminui

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(ao seu comprimento de onda característico). Face ao que acima se explicou, torna-se...
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