O ponto equivalente É aquele em que duas substâncias químicas reagiram completamente. Nas reações ácido-base, este ponto indica quando todo um ácido ou base foi neutralizado. Este conceito é o pão de cada dia das titulações ou avaliações volumétricas, e é determinado por meio de cálculos matemáticos simples..
Mas qual é o grau? É um processo no qual um volume de uma solução de concentração conhecida, denominada titulante, é cuidadosamente adicionado a uma solução de concentração desconhecida, a fim de se obter sua concentração..
A utilização de um indicador de pH permite saber o momento em que termina a titulação. O indicador é adicionado à solução que está sendo titulada para fazer a quantificação da concentração que se deseja conhecer. Um indicador ácido-básico é um composto químico cuja cor depende da concentração de hidrogênio ou do pH do meio..
No entanto, a mudança de cor do indicador indica o ponto final da titulação, mas não o ponto de equivalência. Idealmente, ambos os pontos devem coincidir; mas, na realidade, a mudança de cor pode ocorrer dentro de algumas gotas após a neutralização do ácido ou da base ter sido concluída..
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Uma solução de um ácido de concentração desconhecida colocada em um frasco pode ser titulada adicionando lentamente uma solução de hidróxido de sódio de concentração conhecida usando uma bureta..
A seleção de um indicador deve ser feita de forma que ele mude de cor no ponto em que a mesma quantidade de equivalentes químicos da solução de titulante e da solução de concentração desconhecida tenham reagido..
Este é o ponto de equivalência, enquanto o ponto no qual um indicador muda de cor é chamado de ponto final, onde termina a titulação..
A ionização ou dissociação do indicador é representada da seguinte forma:
HIn + HdoisOU <=> Dentro- + H3OU+
E, portanto, tem um Ka constante
Ka = [H3OU+] [Dentro-] / [HIn]
A relação entre o indicador indissociado (HIn) e o indicador dissociado (In-) determina a cor do indicador.
A adição de um ácido aumenta a concentração de HIn e produz a cor 1 do indicador. Enquanto isso, a adição de uma base favorece um aumento na concentração do indicador dissociado (Em-) (cor 2).
É desejável que o ponto de equivalência corresponda ao ponto final. Para fazer isso, um indicador é selecionado com um intervalo de mudança de cor que inclui o ponto de equivalência. Além disso, tenta reduzir quaisquer erros que produzam uma diferença entre o ponto de equivalência e o ponto final.
A padronização ou titulação de uma solução é um processo onde a concentração exata de uma solução é determinada. É metodologicamente um grau, mas a estratégia seguida é diferente.
Uma solução do padrão primário é colocada no frasco e a solução titulante que está sendo padronizada é adicionada com uma bureta..
100 mL de HCl 0,1 M são colocados no frasco e uma solução de NaOH 0,1 M é adicionada gradativamente por meio de uma bureta, determinando as variações de pH da solução que dá origem ao ácido clorídrico.
Inicialmente antes de adicionar NaOH, o pH da solução de HCl é 1.
A base forte (NaOH) é adicionada e o pH aumenta gradativamente, mas ainda é um pH ácido, pois o excesso de ácido determina este pH.
Se você continuar adicionando NaOH, chega um momento em que o ponto de equivalência é atingido, onde o pH é neutro (pH = 7). O ácido reagiu com a base sendo consumida, mas ainda não há base em excesso.
A concentração de cloreto de sódio, que é um sal neutro (nem Na+ nem o Cl- hidrolisar).
Se continuar adicionando NaOH, o pH continua aumentando, tornando-se mais básico que o ponto de equivalência, pois a concentração de NaOH predomina..
Idealmente, a mudança de cor do indicador deve ocorrer em pH = 7; mas devido à forma nítida da curva de titulação, a fenolftaleína pode ser usada, a qual muda para uma cor rosa pálido em um pH em torno de 8.
Neste caso, um ácido fraco, como o ácido acético (CH3COOH) com uma base forte, hidróxido de sódio (NaOH). A reação que ocorre na titulação pode ser descrita da seguinte forma:
NaOH + CH3COOH => CH3COO-N / D+ + HdoisOU
Neste caso, o tampão acetato é formado com um pKa = 4,74. A região tamponada pode ser vista na mudança leve e quase imperceptível antes do pH 6.
O ponto de equivalência, como indica a imagem, é em torno de 8,72 e não 7. Por quê? Porque o CH3COO- é um ânion que após a hidrólise gera OH-, que basifica o pH:
CH3COO- + HdoisOU <=> CH3COOH + OH-
A titulação de ácido acético por hidróxido de sódio pode ser dividida em 4 etapas para análise.
-Antes de começar a adicionar a base (NaOH), o pH da solução é ácido e depende da dissociação do ácido acético.
-À medida que o hidróxido de sódio é adicionado, forma-se a solução tampão de acetato, mas da mesma forma aumenta a formação da base de conjugado acetato, o que acarreta um aumento do pH da solução..
-O pH do ponto de equivalência ocorre em um pH de 8,72, que é francamente alcalino..
O ponto de equivalência não tem valor constante e varia de acordo com os compostos envolvidos na titulação..
-Conforme você continua adicionando NaOH, após atingir o ponto de equivalência, o pH aumenta devido ao excesso de hidróxido de sódio.
A fenolftaleína é útil na determinação do ponto de equivalência nesta titulação, pois tem seu ponto de inflexão da cor em um pH em torno de 8, que cai na zona de pH da titulação do ácido acético que inclui a equivalência do ponto (pH = 8,72).
Por outro lado, o vermelho de metila não é útil na determinação do ponto de equivalência, pois muda de cor na faixa de pH de 4,5 a 6,4..
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