O laranja de metila é um indicador químico fascinante usado tanto em ambientes científicos quanto educacionais. Sua capacidade de mudar de cor dependendo do pH de uma solução o torna uma ferramenta inestimável para químicos, principalmente em experimentos de titulação.
Funciona colorindo a água alcalina e neutra de amarelo. Depois que uma substância ácida é adicionada, a água fica vermelha. Isso o torna inestimável em química analítica que requer dados qualitativos e quantitativos para descrever com precisão a composição, propriedades químicas e estruturas moleculares das substâncias.
Qual é o nome químico da laranja de metila?
Laranja de metila pode ser o termo comum para este produto químico, mas o O nome preferido da IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada) é 4-{(4-(dimetilamino)fenil)diazenil}benzeno-1-sulfonato de sódio. Seu nome químico alternativo é 4-((4-dimetilamino)fenilazo)benzenossulfonato de sódio. Esses nomes indicam a composição e estrutura molecular da substância.
Principais conclusões
O laranja de metila é um indicador de pH sintético que muda de cor com base na acidez da solução, passando do vermelho em condições ácidas para o amarelo em condições alcalinas.
Seu nome IUPAC é 4-{(4-(dimetilamino)fenil)diazenil}benzeno-1-sulfonato de sódioe sua fórmula química é C₁₄H₁₄N₃NaO₃S.
Funciona efetivamente na faixa de pH de 3,1 a 4,4, tornando-o preferrred para titulações ácido-base, mas inadequado para detecção de alcalinidade.
O laranja de metila não é um indicador pure, mas é sintetizado a partir de nitrato de sódio, dimetilanilina e ácido sulfanílico.
Não reage permanentemente com substâncias, mas muda entre as estruturas Benzenoides e Quinonóides dependendo do pH, conforme explicado pelas teorias de Ostwald e dos Benzenoides Modernos.
É amplamente utilizado em titulação devido às suas mudanças de cor distintas e claras, especialmente com ácidos fortes e bases fracas.
Qual é a fórmula química do laranja de metila?
Laranja de metila é um composto orgânico composto de carbono, hidrogênio, nitrogênio, sódio, oxigênio e enxofre. Sua fórmula química precisa é C14H14N3NaO3S. É um dos comuns compostos químicos usados como indicador de pHparticularmente em titulações, porque as transições de cores são fáceis de distinguir em vários valores de pH. No entanto, existem limites inferiores e superiores para isso.
É importante notar que mlaranja de etila não é o mesmo que um indicador commoncomo papel tornassol, porque tem uma faixa de sensibilidade muito estreita. Isso significa que é usado apenas como um teste para acidez dentro de uma faixa específica de pH 3,1 a pH 4,4, pois não tem um espectro completo de cores eportanto, não pode ser usado para testar a alcalinidade de uma substância.
Quando a acidez de uma solução diminui, este indicador muda de vermelho para laranja e finalmente para amarelo. O inverso é verdadeiro se a solução se tornar mais ácida. Em um experimento de titulação, você saberá que atingiu um determinado limite com base na mudança de cor.
Como reage o laranja de metila?
Laranja de metila é um composto orgânico que não reage permanentemente com ácidos ou bases, mas muda de cor de vermelho para amarelo em uma solução aquosa ácida. É eficaz Faixa de pH como indicador em soluções aquosas é de pH 3,1 a pH 4,4.
A mudança gradual de cor só é eficaz em soluções aquosas ácidas. Além da faixa, é impossível saber se a solução ainda é ácida, neutra ou básica. Outros indicadores são usados para determinar o pH em diferentes faixas:
A precisão do laranja de metila varia dependendo de vários fatores, como temperatura e quaisquer solventes presentes. Por exemplo, este indicador tem um pKa de 3,47 em água a 25°C.
A temperatura é outro fator essential na determinação da precisão, pois a velocidade das moléculas em uma solução depende da temperatura. Soluções ácidas tendem a se dissociar melhor porque os íons nas soluções têm temperaturas mais altas.
Primeiramente é produzido o sal de diazônio, conforme ilustração abaixo:
Os sais de diazônio são compostos orgânicos que possuem um grupo funcional que se enquadra na forma generalizada R − N+2X–.
O R representa qualquer grupo orgânico, tal como um alquil ou um arilo. Enquanto isso, o X representa um orgânico ou inorgânico ânion. Laranja de metila é um composto azoque é um corante. Na verdade, a maioria dos compostos azo são usados como corantes.
Em segundo lugar, o sal de diazônio é então acoplado à dimetilanilina, conforme mostrado na reação estrutural abaixo:
Como funciona a laranja de metila?
Embora saibamos como o produto químico reage a partir da observação, existem duas teorias principais que explicam a função deste tipo de indicador – a Teoria de Ostwald e a Teoria Moderna dos Benzenóides, também conhecida como teoria dos Quinonóides. Aqui está um rápido resumo de ambos:
A Teoria de Ostwald
A teoria de Ostwald afirma que a mudança de cor no laranja de metila se deve à ionização do indicador. A forma sindicalizada tem uma cor distinta da forma ionizada. O indicador em si é um ácido fraco ou uma base fraca. A desvantagem desta teoria, contudo, é o facto de não explicar as mudanças estruturais.
Este indicador é um composto orgânico relativamente complexo, que muda de cor com base nos seus níveis de ionização numa solução ácida. Para entender o que acontece quando o corante muda de cor, podemos simplificar a fórmula química do corante como MeOH.
O íon hidrônio (H+) em uma solução aquosa ácida é aquela que ioda o MeOH em Me(+) e ah(-). Por um lado, o íon hidroxila combina-se com o íon hidrônio, formando água. Por outro lado, o íon metila ionizado é quem dá a cor. A concentração de íons na solução determina a mudança de cor e o limite de pH dentro da faixa efetiva. As reações iônicas são reversíveis, dependendo do nível de pH.
A Teoria Moderna dos Benzenóides
De acordo com a teoria moderna dos benzenoides, indicadores de pH como o laranja de metila existem em formas interconversíveis, a saber, Benzenóide e Quinonóide estruturas. A teoria afirma que uma forma predomina em um meio. A forma Quinonóide do indicador tem uma cor mais profunda que a forma Benzenóide. A laranja de metila pode existir em qualquer uma das formas, dependendo do nível de pH.
Por que o Laranja de Metila é usado na titulação?
Na titulação, o laranja de metila é usado com soluções ácidas. É usado em titulação porque tem uma faixa muito estreita, o que significa que pode ser usado para um indicador secundário após um determinado limite ser atingido pelo indicador primário.
As transições de cores claras e distintas do laranja de metila também o tornam um bom indicador para experimentos de titulação.especialmente aqueles que envolvem ácidos fortes com base fraca. Você pode ajustar o botão de titulação para permitir que quase nenhuma gota do titulante entre no analito até que a cor correta seja alcançada, indicando o fim da titulação.
A laranja de metila é relativamente simples de preparar e usar em laboratório. O uso de um indicador é útil se você deseja determinar o ponto de equivalência entre um titulante conhecido e um analito.
Também é útil na titulação da maioria dos ácidos minerais, mas não dos ácidos orgânicos. onde fenolftaleínaé preferido. Isso ocorre porque isso resultaria na detecção prematura do endpoint, distorcendo os resultados. É adequado para titular um ácido com uma base moderadamente fraca, como o carbonato de sódio. Como ferramenta analítica, o laranja de metila é bastante preciso quando usado em titulação.
Conclusão
O laranja de metila é um indicador químico versátil, com muitas aplicações vitais em química analítica. Suas distintas propriedades dependentes do pH o tornam uma ferramenta confiável para titulação e outros experimentos, seja em ambientes educacionais ou em laboratórios profissionais. Graças à sua precisão e estabilidade, provavelmente continuará a ser a escolha preferida dos químicos nos próximos anos.
Para finalizar, deve-se ter cuidado ao armazenar o pó de laranja de metila, pois há risco de detonação. Todos os compostos azo podem potencialmente detonar, semelhante aos compostos diazo e azido.
