Indicadores de PH: tipos de indicadores e como eles funcionam - Ciência - 2023

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o indicadores de pH Eles são essenciais para determinar a quantidade de pH encontrada em um meio específico. Quando falamos sobre o conceito de pH, ele representa a concentração de íons hidrônio (H3OU+) que está presente em uma solução aquosa.

Da mesma forma, é medida em uma escala logarítmica negativa entre 0 e 14, onde as soluções com pH inferior a 7 são consideradas ácidas, as com pH superior a 7 são básicas e as com pH igual a 7 são consideradas neutras. Este parâmetro é expresso da seguinte forma com a equação de Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log10 ([PARA–]/[ELE TEM]).

Na expressão acima, o pKa representa o logaritmo negativo da constante de dissociação de ácido e as concentrações molares [A–] e [HA] são aqueles do ácido fraco e sua base conjugada, respectivamente. Saber o pH permite estudar a qualidade da água e dos alimentos, e poder manter a repetibilidade de um produto químico elaborado.


Tipos

Existem três tipos principais de indicadores de pH: indicadores de líquido ácido-base, que funcionam dentro de uma determinada faixa de pH; papéis e outros materiais indicadores que mudam de cor quando uma amostra líquida ou gasosa é adicionada à sua superfície; e medidores de pH digitais, que medem a diferença elétrica potencial entre dois eletrodos.

Indicadores líquidos

Indicadores líquidos são ácidos ou bases orgânicos fracos que possuem cores variadas dependendo de sua forma ácida ou básica. Estes funcionam dentro de intervalos limitados, variando em cor uma vez que este é alcançado, e deixando de variar em cor quando o nível máximo do intervalo é alcançado.

Para funcionar, só devem ser usados ​​em soluções onde se observe mudança de cor (de preferência incolor).

Há um grande número de indicadores líquidos de diferentes cores e faixas de pH, incluindo vermelho cresol (vermelho a amarelo em uma faixa de 0,2 a 1,8), vermelho de metila (vermelho a amarelo em uma faixa de 4 , 2 a 6,2), verde de bromocresol (rosa a azul / verde de 4,2 a 5,2) e fenolftaleína (incolor a rosa em uma faixa de 8,0 a 10,0).


Esses indicadores são populares para diplomas em química analítica, embora você deva ter um certo nível de treinamento para executar essa prática com precisão.

Papéis indicadores

Existem vários tipos de papel usados ​​para medir o pH, mas o mais conhecido é o papel de tornassol, que é feito de um pó que vem de líquenes.

O papel tornassol é usado para saber se uma solução líquida ou gasosa é ácida ou básica (sem saber qual será seu pH exato ou uma estimativa dele), e vem em duas apresentações: azul e vermelha.

O papel de tornassol azul fica vermelho em condições ácidas, e o papel de tornassol vermelho fica azul em condições básicas ou alcalinas e pode ser reciclado para teste reverso, uma vez que o papel já mudou de cor.

As limitações conhecidas do papel - como sua incapacidade de oferecer um valor de pH exato ou estimado e a capacidade de mudar para outras cores ao reagir com certos compostos - fizeram com que fosse substituído por indicadores líquidos e / ou medidores de pH.


medidores de pH

Os medidores de pH nasceram da necessidade de analistas de laboratório obterem valores exatos deste parâmetro, algo que não era possível com indicadores de papel ou indicadores de líquidos.

Eles são baseados na medição do diferencial de potencial elétrico entre o pH do eletrodo e o eletrodo de referência.

A operação desses medidores de pH é explicada com mais detalhes na próxima seção, mas em geral esses indicadores são considerados os mais precisos por excelência, fornecendo um número preciso (com a precisão de 0,01 unidades de pH) do parâmetro e contando com sensibilidade e velocidade superiores aos outros dois métodos.

Além disso, eles também podem medir outras características, como sólidos dissolvidos, condutividade elétrica e temperatura da solução.

A única desvantagem deste tipo de medidor de pH é que eles são equipamentos delicados e, além de uma calibração inicial que deve ser realizada por um instrumentista ou conhecedor do equipamento, eles também precisam ser limpos regularmente para evitar que os eletrodos acumulem material sobre eles.

Como eles funcionam?

Indicadores líquidos

Os indicadores líquidos mudam de cor devido à ação de protonação ou desprotonação em sua estrutura (dependendo da natureza básica ou ácida do indicador), que se baseia no equilíbrio da reação, conforme segue: HIn + H2O ↔ H3OU+ + Em–

Ou seja, uma vez que o indicador foi adicionado à solução, se o equilíbrio deste meio começar a tender na direção oposta devido a um aumento ou diminuição no íon hidrônio (novamente, dependendo da natureza do indicador), ele mudará de cor até que finalmente permanência de uma nova cor invariável.

Papéis indicadores

Os papéis indicadores, especificamente o papel de tornassol, devem entrar em contato com a solução a ser analisada discretamente a fim de medir com precisão.

Ou seja, em uma solução líquida não deve ser introduzido completamente, mas deve ser pingado com ele ou tocar brevemente em uma amostra da substância.

No caso de uma solução gasosa, o gás deve passar pela superfície do papel para permitir que ele faça contato e mude de cor.

medidores de pH

Como afirmado anteriormente, os medidores de pH funcionam pela diferença de potencial elétrico entre um pH e um eletrodo de referência.

O medidor de pH mede a tensão que existe entre dois eletrodos em uma solução e exibe o resultado convertido em um valor de pH correspondente.

O próprio equipamento é composto por um par de eletrodos - um deles metálico e insensível ao pH da solução - e um amplificador eletrônico simples. Para sua calibração, o equipamento é calibrado com soluções de pH conhecido.

Referências

  1. Carolina. (s.f.). Medindo pH: Indicadores, Papel e Medidores. Obtido em carolina.com
  2. Company, S. (s.f.). Faixas do indicador de pH (pH ascendente). Recuperado de sciencecompany.com
  3. LibreTexts. (s.f.). Indicadores de pH. Obtido em chem.libretexts.org
  4. ThoughtCo. (s.f.). Definição e exemplos do indicador de pH. Recuperado de Thoughtco.com
  5. Wikipedia. (s.f.). Medidor de pH. Obtido em en.wikipedia.org