Por que a fenolftaleína muda de cor?

O indicador de fenolftaleína permite que os químicos identifiquem visualmente se uma substância é um ácido ou uma base. A mudança de cor na fenolftaleína é resultado da ionização, e isso altera a forma das moléculas de fenolftaleína.

O que é fenolftaleína?

Fenolftaleína (pronuncia-se fee-nawl-thal-een), muitas vezes abreviado para phph, é um ácido fraco. Este composto levemente ácido é um sólido cristalino branco a amarelo. Dissolve-se facilmente em álcoois e é ligeiramente solúvel em água. A fenolftaleína é uma grande molécula orgânica com a fórmula química C20H14O4.

Ionização e o indicador de fenolftaleína

A ionização ocorre quando uma molécula ganha ou perde elétrons, e isso dá à molécula uma carga elétrica negativa ou positiva. Moléculas ionizadas atraem outras moléculas com carga oposta e repelem aquelas com a mesma carga.

A fenolftaleína é um ácido fraco e incolor em solução, embora seu íon seja rosa. Se íons de hidrogênio (H+, como encontrado em um ácido) foram adicionados à solução rosa, o equilíbrio mudaria, e a solução seria

incolor. Adicionando íons hidróxido (OH-, como encontrado nas bases) irá transformar a fenolftaleína em seu íon e transformar a solução cor de rosa.

Estrutura da fenolftaleína

O indicador de fenolftaleína tem duas estruturas diferentes com base no fato de estar em uma solução alcalina (rosa) ou ácida (incolor). Ambas as estruturas absorvem luz na região ultravioleta, uma região não acessível ao olho humano. No entanto, a forma rosa também é absorvida no espectro de luz visível.

A razão para a absorção de luz visível é a estrutura da forma rosa do indicador de fenolftaleína. Devido à ionização, os elétrons na molécula são mais deslocalizados do que na forma incolor. Resumidamente, a deslocalização ocorre quando os elétrons em uma molécula não estão associados a um único átomo e, em vez disso, estão espalhados por mais de um átomo.

Um aumento na deslocalização muda a lacuna de energia entre os orbitais moleculares. Menos energia é necessária para um elétron fazer o salto para um orbital mais alto. A absorção de energia está na região verde, 553 nanômetros, do espectro de luz.

O olho humano percebe uma tonalidade rosa na solução. Quanto mais forte for a solução alcalina, mais o indicador de fenolftaleína muda e mais escuro será o tom rosa.

A faixa de pH da fenolftaleína

A escala de pH vai de 0 a 14, com um pH de 7 sendo neutro. Uma substância abaixo de pH 7 é considerada ácida; acima de pH 7 é considerado básico.

A fenolftaleína é naturalmente incolor, mas torna-se rosa em soluções alcalinas. O composto permanece incolor em toda a faixa de níveis de pH ácido, mas começa a ficar rosa em um nível de pH de 8.2 e continua a um magenta brilhante em pH 10 e acima.

Descoberta, fabricação e usos da fenolftaleína

Em 1871, o químico alemão Adolf von Baeyer descobriu a fenolftaleína ao fundir fenol e ftálico anidrido na presença de ácido sulfúrico ou cloreto de zinco, processo de fabricação usado ainda hoje.

No laboratório de química, a fenolftaleína é usada principalmente em ácido-base titulações. Uma solução de concentração conhecida é cuidadosamente adicionada a outra de concentração desconhecida. O indicador fenolftaleína é adicionado na concentração desconhecida. Quando a solução muda de incolor para rosa (ou vice-versa), o titulação ou o ponto de neutralização foi atingido e a concentração desconhecida pode ser calculada.

No passado, a fenolftaleína era usada como laxante. Era um componente do Ex-Lax para o alívio da constipação sem receita. No entanto, seu uso foi proibido nos Estados Unidos em 1999, depois que pesquisas o mostraram como um possível carcinógeno (agente causador de câncer).

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