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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.
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.
| Região | Ácido fraco HA + NaOH | Exemplo: 25,00 mL de CH₃COOH 0,100 M |
|---|---|---|
| Início (0 mL) | [H⁺] = √(Ka × C) | pH 2.88 |
| Região tampão | pH = pKa + log(n A⁻ / n HA) | 20,00 mL: pH 5,36 |
| Semiequivalência | pH = pKa | 12,50 mL: pH 4,76 |
| Equivalência | [OH⁻] = √(Kb × C sal), Kb = Kw / Ka | 25,00 mL: pH 8,73 |
| Após a equivalência | [OH⁻] = excesso de NaOH ÷ volume total | 30,00 mL: pH 11,96 |
pH no ponto de equivalência por tipo de titulação
| Titulação | pH na equivalência | Bom indicador |
|---|---|---|
| Ácido forte + base forte | 7.00 | Fenolftaleína, vermelho de metila, azul de bromotimol, alaranjado de metila |
| Ácido fraco + base forte | Acima de 7 (8,73 para ácido acético 0,1 M) | Fenolftaleína |
| Base fraca + ácido forte | Abaixo de 7 (5,28 para amônia 0,1 M) | Vermelho de metila, alaranjado de metila |
| Ácido fraco + base fraca | Perto de 7, sem salto nítido | Nenhum; use um pHmetro |
Faixas de viragem dos indicadores
| Indicador | Faixa de pH | Cor ácida | Cor básica |
|---|---|---|---|
| Alaranjado de metila | 3,1 a 4,4 | Vermelho | Amarelo |
| Vermelho de metila | 4,4 a 6,2 | Vermelho | Amarelo |
| Tornassol | 4,5 a 8,3 | Vermelho | Azul |
| Azul de bromotimol | 6,0 a 7,6 | Amarelo | Azul |
| Fenolftaleína | 8,2 a 10,0 | Incolor | Rosa |
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
- Supor pH 7 em todo ponto de equivalência. Só ácido forte com base forte dá pH 7,00.
- Esquecer o volume total. As concentrações após a mistura usam o volume do analito mais o volume do titulante.
- Usar Henderson-Hasselbalch em 0 mL ou na equivalência. Só funciona quando HA e A⁻ estão presentes em quantidades apreciáveis.
- Escolher o indicador por "pH 7". Escolha um indicador cuja faixa de viragem caia na parte íngreme da sua curva.
- Contar cada próton como um salto visível. Um próton com pKa acima de cerca de 11, ou dois valores de pKa separados por menos de cerca de 3 unidades, não gera um salto nítido separado.
- Misturar mL e L. Mols = mol/L × volume em L. Usar mL diretamente dá milimols, o que não tem problema se você for consistente.
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Abrir o editor MolDrawPerguntas 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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