Articulo

09/10/12

Química Nova - The pKa of acid-base indicators and the influence of colloidal systems

Química Nova

Print version ISSN 0100-4042

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Quím. Nova vol.29 no.3 São Paulo May/June 2006
http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422006000300032

EDUCAÇÃO

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O pKa de indicadoresácido-base e os efeitos coloidais
The pKa of acid-base indicators and the influence of colloidal systems

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Bruno Alarcon Fernandes Previdello; Fernando Rodrigues de Carvalho; André Luiz Tessaro; Vagner Roberto de Souza; Noboru Hioka*

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Departamento de Química,Universidade Estadual de Maringá, Av. Colombo, 5790, 87020-900 Maringá - PR, Brasil

ABSTRACT An experiment is proposed that can be included in undergraduate courses of chemistry. The subject is the acidity of organic compounds, which are employed as pH indicators, particularly in acid-base titrations. The indicators used are methyl orange, bromophenol blue and bromocresol green in aqueous medium. Theinfluence of colloidal systems on the equilibrium is evaluated by the pKa . The colloids employed are surfactants like sodium dodecyl sulfate, cetyl-trimethylammonium bromide and a polymeric non-ionic F127 (pluronics). The effect of stabilization promoted by the system on the acidic or basic structureof the indicator establishes the action mechanism of the colloid on the pKa values. Keywords: pKa ;acid-base indicator; colloidal systems.

INTRODUÇÃO
No âmbito universitário, pesquisa científica e ensino são áreas que devem estar em simbiose e, quanto mais próximas, maiores são os benefícios a ambas. Uma das ações nesta linha é apresentar e motivar discussões em salas de aulas, de pesquisas científicas avançadas conectadas aos conteúdos programáticos ministrados nas disciplinas. Em muitoscasos, porém, não se tem esta associação devido, principalmente, à complexidade e especificidade da pesquisa, provocando o distanciamento desta em relação ao aluno. Tendo em mente este fato, nosso grupo tem trabalhado no desenvolvimento de práticas laboratoriais para disciplinas experimentais de físicoquímica, abordando sistemas usados em pesquisas científicas e apresentando-os em experimentos"relativamente" simples, visando correlacionar propriedades físico-químicas com conceitos contidos no programa curricular dos cursos de Química. Dessa forma, de maneira mais motivadora, focada e didática, procura-se clarificar conceitos e propriedades físico-químicas desses sistemas apresentando experimentos que possam ser incluídos nas disciplinas dos cursos de graduação. Neste trabalho abordamostemas que despertam o interesse devido à importância científica e no cotidiano/indústria: compostos ácido-base, particularmente, o conceito de pKa e sua
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determinação; os sistemas coloidais. Mostra-se, aqui, adeterminação de pKa e, a partir da comparação dos valores obtidos em água e em sistemas coloidais, avalia-se a modificação micro-local do ambiente e do equilíbrio químico. A classe de compostos investigada, quanto ao pKa , é a de indicadores ácido-base utilizados em determinações de acidez através de curvas de titulação, os quais, em boa parte, propiciaram o desenvolvimento da química analítica quantitativavolumétrica moderna1. Estes compostos são moléculas orgânicas cromóforas que absorvem na região do visível (corantes), cuja sensibilidade à concentração de íons H+ permite indicar o grau de acidez do ambiente onde estão inseridos. Esta propriedade advém do fato deles próprios serem substâncias ácidas ou básicas fracas e que têm seu sistema cromóforo fortemente influenciado pelo grupamento...