Um indicador ácido-base monoprótico tem cor vermelha em meio ácido e cor laranja em meio básico. Considere que a constante de dissociação desse indicador seja igual a . Assinale a opção que indica a quantidade, em mols, do indicador que, quando adicionada a 1 L de água pura, seja suficiente para que 80% de suas moléculas apresentem a cor vermelha após alcançar o equilíbrio químico.
Química
ITA 2007 Química — Questão 18
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Só quero ver o gabarito
Gabarito do ITA 2007 Química, questão 18: alternativa E
O que a questão pede
Aqui o ITA quer ver se você trata o indicador como um ácido fraco qualquer e traduz "80% vermelho" em grau de ionização de 20%.
Por onde começar · passo 1 de 4
Identifique qual forma é qual
Em meio ácido o equilíbrio HIn ⇌ H⁺ + In⁻ fica deslocado para que lado? Qual forma é a vermelha?
Excesso de H⁺ desloca o equilíbrio para a esquerda, então a forma molecular HIn é a vermelha e a base conjugada In⁻ é a laranja. "80% das moléculas vermelhas" significa 80% como HIn: o grau de ionização é .
A armadilha
Quem lê "80%" como fração ionizada (forma laranja) inverte a razão [In⁻]/[HIn] e chega a uma quantidade ordens de grandeza menor; quem usa a razão de Henderson para achar o [H⁺] e para aí confunde [H⁺] com a quantidade total de indicador.
Quem cai nela marca A, B, C, D.
| Espécie | Início (mol/L) | Equilíbrio (mol/L) | Com C = 1,6·10⁻³ |
|---|---|---|---|
| HIn (vermelho) | C | 0,8C | 1,28·10⁻³ |
| H⁺ | ≈ 0 | 0,2C | 3,2·10⁻⁴ |
| In⁻ (laranja) | 0 | 0,2C | 3,2·10⁻⁴ |
| Ka = [H⁺][In⁻]/[HIn] | — | 0,05C | 8,0·10⁻⁵ |
Na resolução completa vêm os outros 3 passos, o motivo de cada alternativa estar certa ou errada.
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