(Unesp 2017)
Considere a tabela, que apresenta indicadores ácido-base e seus respectivos intervalos de pH de viragem de cor.
Indicador
Intervalo de pH de viragem
Mudança de cor
púrpura de m-cresol
1,2 - 2,8
vermelho-amarelo
vermelho de metila
4,4 - 6,2
vermelho-alaranjado
tornassol
5,0 - 8,0
vermelho-azul
timolftaleína
9,3 - 10,5
incolor-azul
azul de épsilon
11,6 - 13,05
alaranjado-violeta
Para distinguir uma solução aquosa 0,0001 mol/L de HNO3 (ácido forte) de outra solução aquosa do mesmo ácido 0,1 mol/L, usando somente um desses indicadores, deve-se escolher o indicado
Inicialmente nós temos uma solução 0,0001 mol/L de HNO3, vamos começar calculando o pH dela.
Em meio aquoso o ácido nítrico libera os íons H+ e NO3-
cada mol de ácido produz 1 mol de H+
sendo assim se a concentração de HNO3 é 10-4 mol/L a concentração de H+ também é 10-4 mol/L.
O pH de um meio/substância é calculado pela fórmula pH = -log [H+]
[H+]: concentração de H+ (ou H3O+)
Sendo assim
pH = -log 10-4, pela propriedade do logaritmo nós passamos o expoente -4 para multiplicar o log
pH = -(-4log 10), quando a base do log é omitida considera-se a base 10 e log de 10 na base 10 é 1
pH = -(-4.1), quando a base do log é omitida considera-se a base 10 e log de 10 na base 10 é 1
pH = 4
E qual o pH quando a concentração do ácido é 10-1 mol/L?
Pela mesma lógica a concentração de H+ ainda é igual à concentração do ácido, substituindo na fórmula de pH
pH = -log 10-1
pH = -(-1log 10)
pH = -(-1.1)
pH = 1
Então nós vamos escolher um indicador que mude de cor na faixa de 1 a 4, o púrpura de m-cresol é uma boa escolha, quando o pH for menor que 1,2 ele fica vermelho, logo na solução de pH esta é sua cor, mas em soluções de pH maior que 2,8 ele é amarelo, sendo assim na solução de pH 4 ele já mudou de coloração.
