Questão 18

Gabarito:

1,6 × 10^-3

Resolução:

(Ita 2007) 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 8,0 × 10^-5. 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.

RESOLUÇÃO:

Vamos representar o indicador por um composto HIn que libera H+ em solução aquosa:

HIn <-----> H⁺ + In^-

Sendo assim, em meio ácido, o equilíbrio é deslocado para a esquerda devido à alta concentração de H+, portanto HIn tem coloração vermelha.

Em meio básico, a concentração de H+ baixa e o equilíbrio é deslocado para a direita. Portanto a coloração de In^- é laranja.

Chamando de n a quantidade em mol de indicador adicionada à 1 L de água, teremos que a concentração molar desse indicador será n mol/L. Temos então o equilíbrio:

                     HIn <-----> H⁺ + In^-

^{início                  n                   0          0}

^{reagiu             -n             +n      +n}

^{equilíbrio       n(1-)           n         n}

^{: grau de ionização de HIn}

80% das moléculas devem apresentar a cor vermelha, então temos que:

^{n(1-) = 0,8*n}

^{então  = 0,2.}

^{Agora basta-nos escrever a constante de ionização:}

K = 8*10^-5 = (n)²/n(1-)

Como =0,2, temos:

8*10^-5 = (0,2*n)²/n(1-0,2)

8*10^-5 = 0,04*n/0,8

então n = 1,6*10^-3 mol