O teor de grupos funcionais básicos em um carbono ativado fo...

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Q788223
Química Soluções e Substâncias Inorgânicas , Soluções: características, tipos de concentração, diluição, mistura, titulação e soluções coloidais. ,
Ano: 2017 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: SEDF Prova: CESPE - 2017 - SEDF - Professor de Educação Básica - Química  |
Q788223 Química
O teor de grupos funcionais básicos em um carbono ativado foi determinado por titulação ácido-base, de acordo com o seguinte procedimento: 1,000 g da amostra de carbono ativado foi agitado por 24 h com 50,0 mL de uma solução padrão de HCl 0,1000 mol/L. Durante a agitação, os grupos básicos do material foram neutralizados pelo ácido. Após filtração, alíquotas de 10,0 mL da solução ácida remanescente foram tituladas com uma solução padrão de NaOH 0,100 mol/L. O teor de grupos básicos no carbono ativado foi, então, determinado a partir da diferença entre as concentrações inicial e final da solução ácida, considerando-se que essa diferença se deva à neutralização completa dos grupos básicos presentes na superfície da amostra de carbono ativado. Imagem associada para resolução da questão
Considerando a situação descrita e a tabela apresentada, que contém faixas de viragem de diferentes indicadores, julgue o item subsequente. Das informações da tabela infere-se que a fenoftaleína é o indicador que ocasiona o menor erro de titulação na titulação entre as soluções de NaOH e HCl.
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Vamos analisar a questão.

Uma técnica comum para detectar o ponto estequiométrico de uma titulação é a utilização de um indicador. Um indicador ácido-base é um corante, solúvel em água e sua cor depende do pH do meio. Quando ocorre a mudança rápida de pH no ponto estequiométrico de uma titulação há uma mudança quase instantânea na cor do corante. O ponto final de um indicador é o ponto em que as concentrações de suas formas ácida e básica são iguais, ou seja, a mudança de cor ocorre quando o pH = pKindicador. Geralmente, a faixa de viragem começa em torno de 1 unidade de pH antes do pKindicador e se completa efetivamente em torno de 1 unidade de pH após o pKindicador.

Nesta questão é citada uma titulação de um ácido forte (HCl) com uma base forte (NaOH), logo, o ponto estequiométrico ocorre em torno do pH 7,0, pois ocorre uma neutralização e formação do sal neutro NaCl. Portanto, o indicador mais adequado, de acordo com a tabela, é o azul de bromotimol, que possui faixa de viragam de 6,0 - 7,6, o que indica que seu pKindicador é próximo de 7,0. Sendo assim, a afirmação do item está errada.


Gabarito do Professor: ERRADO.

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Comentários

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Seria o azul de bromotimol pela faixa mais neutra.

O HCl e o NaOH são, respectivamente, ácido e base forte. Logo, na titulação, o ponto de equivalência é no pH 7. 

O indicador melhor para essa titulação é o azul de bromotimol (faixa de viragem 6,0-7,6).

 

Um bom método para relembrar:

Ácido forte e base fraca -> faixa de viragem: meio ácido

Ácido fraco e base forte -> faixa de viragem: meio básico

Ácido forte e base forte -> Faixa de viragem: meio neutro

Discordo do gabarito, a faixa de viragem deve ser escolhida pela faixa inferior que mais se aproxima da faixa da reação, depois desta completa. O azul de bromotimol tem uma faixa de viragem que começa em 6, ou seja, antes da reação estar completa ele vai virar ocasionando um erro. Já a fenolftaleína tem uma faixa de viragem mínima em 8,2; ou seja, ela vai acusar que a reação ocorreu apenas quando esta estiver completa e não antes da sua ocorrência.

O que acontece com a fenolftaleína é que ela só aponta o pH da solução depois que a titulação acabou (todo o ácido foi consumido pela base), por isso ela gera um erro um pouco maior que o do azul de bromotimol.

"O pH da solução é 7,00 porque o cátion de uma base forte e o ânion de um ácido forte não hidrolisam e não têm efeito apreciável no pH." - BROWN. Química - A Ciência Central - 9 ed.

Das informações da tabela infere-se que a fenoftaleína é o indicador que ocasiona o menor erro de titulação na titulação entre as soluções de NaOH e HCl.

Conforme a tabela, a faixa de viragem da fenolftaleína ocorre entre pH 8,2 e 10,0, então ela é indicada para reações em que o ponto de viragem ocorre em pH básico, ou seja, entre soluções de ácido fraco e base forte.

Como o HCl e NaOH são respectivamente ácido forte e base forte, pela tabela o indicador que ocasiona menor erro É o azul de bromotimol e NÃO a fenoftaleína.

Gabarito: ERRADO

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