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Simulador de curva de titulação

Em resumo: Este simulador de curva de titulação traça o pH em função do volume de titulante para ácidos fortes, ácidos fracos, bases fracas e ácidos polipróticos como o H₃PO₄. Ele marca o pH inicial, cada ponto de equivalência, os pontos de semiequivalência onde pH = pKa e as regiões tampão, e sugere um indicador. É gratuito e funciona no seu navegador.

Escolha o analito no frasco, informe sua concentração e volume e a concentração do titulante. A curva é atualizada enquanto você digita. O painel de resultados lista os pontos de equivalência e de semiequivalência, e a tabela de indicadores avalia cada indicador comum pelo erro do ponto final. Salve o gráfico com Exportar PNG ou os dados com Exportar CSV.

Resposta rápida: 25,00 mL de ácido acético 0,100 M com NaOH 0,100 M: pH inicial 2,88, semiequivalência em 12,50 mL com pH 4,76 (= pKa), equivalência em 25,00 mL com pH 8,73. A fenolftaleína (8,2 a 10,0) é o indicador certo.

pH em volumes escolhidos

Como a curva de titulação é calculada

O simulador não alterna entre fórmulas separadas para cada região. Ele resolve um único balanço de cargas em cada volume, então a curva é correta no início, na região tampão, em cada ponto de equivalência e depois dele:

[H⁺] + [Na⁺] = [OH⁻] + [A⁻] + 2[A²⁻] + 3[A³⁻] + [Cl⁻] Kw = [H⁺][OH⁻] = 1,0 × 10⁻¹⁴

Os atalhos dos livros abaixo dão quase os mesmos números e são o que você usa em uma prova.

RegiãoÁcido fraco HA + NaOHExemplo: 25,00 mL de CH₃COOH 0,100 M
Início (0 mL)[H⁺] = √(Ka × C)pH 2.88
Região tampãopH = pKa + log(n A⁻ / n HA)20,00 mL: pH 5,36
SemiequivalênciapH = pKa12,50 mL: pH 4,76
Equivalência[OH⁻] = √(Kb × C sal), Kb = Kw / Ka25,00 mL: pH 8,73
Após a equivalência[OH⁻] = excesso de NaOH ÷ volume total30,00 mL: pH 11,96

pH no ponto de equivalência por tipo de titulação

TitulaçãopH na equivalênciaBom indicador
Ácido forte + base forte7.00Fenolftaleína, vermelho de metila, azul de bromotimol, alaranjado de metila
Ácido fraco + base forteAcima de 7 (8,73 para ácido acético 0,1 M)Fenolftaleína
Base fraca + ácido forteAbaixo de 7 (5,28 para amônia 0,1 M)Vermelho de metila, alaranjado de metila
Ácido fraco + base fracaPerto de 7, sem salto nítidoNenhum; use um pHmetro

Faixas de viragem dos indicadores

IndicadorFaixa de pHCor ácidaCor básica
Alaranjado de metila3,1 a 4,4VermelhoAmarelo
Vermelho de metila4,4 a 6,2VermelhoAmarelo
Tornassol4,5 a 8,3VermelhoAzul
Azul de bromotimol6,0 a 7,6AmareloAzul
Fenolftaleína8,2 a 10,0IncolorRosa

A avaliação de cada indicador vem do erro do ponto final: o volume no meio da sua faixa de viragem comparado com o volume de equivalência real. Até 0,1% é excelente, até 0,5% é bom. O tornassol muda de cor de forma gradual demais para titulações.

Exemplos resolvidos

HCl com NaOH

25,00 mL de HCl 0,100 M, NaOH 0,100 M. Após 10,00 mL: 2,50 − 1,00 = 1,50 mmol de H⁺ em 35,00 mL.

[H⁺] = 0,0429 M, pH 1,37. Em 25,00 mL, pH 7,00. Em 30,00 mL: 0,500 mmol de OH⁻ em 55,00 mL.

pH 1,37; 7,00 e 11,96

Ácido acético com NaOH

25,00 mL de CH₃COOH 0,100 M (pKa 4,76), NaOH 0,100 M.

pH inicial 2,88. Semiequivalência em 12,50 mL, pH 4,76. Equivalência em 25,00 mL: acetato 0,0500 M.

pH de equivalência 8,73: use fenolftaleína

Amônia com HCl

25,00 mL de NH₃ 0,100 M (pKb 4,75), HCl 0,100 M.

pH inicial 11,12. Semiequivalência pH 9,25 (pKa do NH₄⁺). Equivalência: NH₄⁺ 0,0500 M.

pH de equivalência 5,28: use vermelho de metila

Ácido fosfórico com NaOH

25,00 mL de H₃PO₄ 0,100 M, NaOH 0,100 M. Saltos em 25,00 e 50,00 mL.

pH em 37,50 mL = pKa₂ = 7,20. A terceira etapa (pKa₃ 12,38) não mostra salto.

pH de equivalência 4,70 e 9,67

Carbonato de sódio com HCl

25,00 mL de Na₂CO₃ 0,0500 M, HCl 0,100 M.

CO₃²⁻ → HCO₃⁻ em 12,50 mL, depois HCO₃⁻ → H₂CO₃ em 25,00 mL.

pH 8,34 e depois 3,98: alaranjado de metila para o segundo

Ácido oxálico com NaOH

25,00 mL de H₂C₂O₄ 0,100 M (pKa 1,25 e 4,27), NaOH 0,100 M.

Os valores de pKa são próximos e baixos demais para um primeiro salto. Os dois prótons são titulados juntos.

Um ponto final nítido em 50,00 mL, pH 8,40

Erros comuns

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Perguntas frequentes

Por que o pH no ponto de equivalência nem sempre é 7?

No ponto de equivalência, o frasco contém o sal do ácido e da base. Para ácido forte e base forte, o sal é neutro, então pH = 7,00. Um ácido fraco gera uma base conjugada básica (acetato 0,050 M dá pH 8,73). Uma base fraca gera um ácido conjugado ácido (NH4+ 0,050 M dá pH 5,28).

Qual é o pH no ponto de semiequivalência?

Metade do ácido fraco foi convertida em sua base conjugada, então [HA] = [A−] e pH = pKa. Para o ácido acético, isso é pH 4,76. O valor exato difere um pouco quando o ácido é relativamente forte ou muito diluído, como o simulador mostra.

Qual indicador usar em uma titulação de ácido fraco com base forte?

Fenolftaleína. Sua mudança de cor (pH 8,2 a 10,0) fica na parte íngreme da curva, perto do pH de equivalência de cerca de 8,7. O alaranjado de metila muda de cor cedo demais e dá um erro grande.

Quantos pontos de equivalência o ácido fosfórico mostra?

Dois bem nítidos. Com H3PO4 0,100 M e NaOH 0,100 M, eles aparecem perto de pH 4,7 e pH 9,7. O terceiro próton tem pKa 12,38, então o terceiro ponto de equivalência não gera salto visível em água.

Qual é a diferença entre ponto de equivalência e ponto final?

O ponto de equivalência é onde os mols de titulante correspondem exatamente aos do analito. O ponto final é onde o indicador muda de cor. Um bom indicador faz o ponto final cair a uma fração de por cento do ponto de equivalência.

Como calcular o pH antes do ponto de equivalência de um ácido fraco?

Calcule os mols de HA restantes e os mols de A− formados e use pH = pKa + log(mols de A− / mols de HA). Para 25,00 mL de ácido acético 0,100 M após 20,00 mL de NaOH 0,100 M: pH = 4,76 + log(2,00 / 0,50) = 5,36.

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