Indicador ácido-base

Um indicador ácido-base é uma substância que em solução aquosa apresenta duas formas que se encontram em equilíbrio, \(\text {Hind}\) e \(\text {Ind}^{-}\), com cores diferentes

$$\text{HInd}+\text{H}_{2}\text{O}\rightleftarrows\text{Ind}^{-}+\text{H}_{3}\text{O}^{+}$$

podendo posteriormente reagir com iões hidrónio, \(\text{H}_{3}\text{O}^{+}\), ou iões hidróxido, \(\text{OH}^{-}\), presentes na solução.

As formas \(\text{HInd}\) e \(\text{Ind}^{-}\) têm cor diferente, o que permite distinguir qual o carácter ácido ou básico da solução em que o indicador se encontra.

A adição de um ácido (provocando o aumento da \([\text{H}_{3}\text{O}^{+}]\)) à solução onde o indicador se encontra, favorece a reação no sentido inverso (Princípio de Le Châtelier), aumentando a cor da forma \(\text{HInd}\) do indicador usado.

A adição de base (provocando a diminuição da \([\text{H}_{3}\text{O}^{+}]\)) à solução onde o indicador se encontra, favorece a reação no sentido direto (Princípio de Le Châtelier), aumentando a cor da forma \(\text{Ind}^{-}\) do indicador usado.

A zona de viragem de um indicador corresponde aos valores de \(\text{pH}\) em que há misturas das cores representantes das formas ácida (\(\text{HInd}\)) e básica (\(\text{Ind}^{-}\)) do indicador.

Seleção de um indicador

A zona de viragem do indicador deve estar na zona de variação brusca do \(\text{pH}\) que ocorre perto do ponto de equivalência.

Normalmente, o indicador adequado é aquele cuja zona de viragem contém o ponto de equivalência.

Quanto mais estreita for a zona de viragem de um indicador, mais adequada é a sua utilização.


Exemplo:

É necessário escolher um indicador para determinar o ponto final de uma titulação de um ácido forte com uma base forte. Neste caso o ponto de equivalência previsto é próximo do valor de \(\text{pH}\) igual a 7.

No laboratório há apenas dois indicadores ácido-base disponíveis, com as seguintes características:

Amarelo de metilo: zona de viragem entre 2,9 e 4,0 (vermelho - amarelo)

Azul de bromotimol: zona de viragem entre 6,0 e 7,6 (amarelo - azul)

Como se pode ver na Figura 1, a zona de viragem do amarelo de metilo não contém o ponto de equivalência desta titulação, pelo que este indicador não deverá ser usado nesta titulação.

 

Figura 1 - A zona de viragem do amarelo de metilo não contém o ponto de equivalência (ponto vermelho da curva de titulação).
Figura 1 - A zona de viragem do amarelo de metilo não contém o ponto de equivalência (ponto vermelho da curva de titulação).

 

Como se pode ver na Figura 2, a zona de viragem do azul de bromotimol contém o ponto de equivalência desta titulação, pelo que este indicador poderá ser usado para determinar o ponto final desta titulação.

 

Figura 2 - A zona de azul de bromotimol contém o ponto de equivalência (ponto vermelho da curva de titulação).
Figura 2 - A zona de azul de bromotimol contém o ponto de equivalência (ponto vermelho da curva de titulação).

 

Tabela de indicadores ácido-base