Laboratório virtual de curvas de pH: base fraca e H₃PO₄

Q: O link da turma pode abrir na prática com sonda?

Sim. Nos valores iniciais do link, ajuste Visão em Laboratório com sonda de pH (mais sistemas, tabela de resultados) e Sistema de titulação (visão de laboratório) em NH₃ + HCl (base fraca, ácido forte). A calibração não é um valor inicial, então os alunos calibram no começo.

Atualizado em 2026-10-07

Este laboratório virtual de curvas de pH segue a prática do A-level e do IB em que os alunos medem uma curva de titulação com um pHmetro. Eles calibram a sonda com tampões de pH 4, 7 e 10, titulam amônia com ácido clorídrico, registram o pH depois de cada adição e encontram o ponto final a partir de ΔpH/ΔV. A curva dá o pKb da amônia na meia-equivalência e mostra quais indicadores funcionariam. Depois, o ácido fosfórico dá dois saltos em uma única curva. Todos os valores abaixo vêm da simulação.

Titulação ácido–base e curva de titulação

Alinhamento com o currículo

AQA A-level Chemistry 7405, 3.1.12.5 (curvas de pH, titulações e indicadores) e a prática obrigatória (required practical) 9: como o pH muda quando um ácido fraco reage com uma base forte e quando um ácido forte reage com uma base fraca.
IB Chemistry (primeira avaliação em 2025), R3.1: curvas de pH de ácidos e bases fortes e fracos, e a escolha do indicador.
AP Chemistry Unit 8, tópico 8.5 Acid–Base Titrations (SAP-9.E), incluindo ácidos polipróticos.

O Simulic não é afiliado à AQA, ao International Baccalaureate nem ao College Board, nem endossado por eles.

Antes do laboratório (5 min)

Peça aos alunos que se comprometam com uma previsão, no papel ou como pergunta 1 do link da turma:

"20 mL de amônia 0,10 M são titulados com HCl 0,10 M. O pH no ponto de equivalência vai ficar abaixo de 7, exatamente em 7 ou acima de 7?"

Alunos que conhecem as curvas de ácidos fracos costumam dizer "acima de 7".

Método na simulação

Ajuste Visão em Prática com sonda. Mantenha Erlenmeyer + bureta em NH₃ + HCl (base fraca, ácido forte), C(NH₃) 0,10 M, V(NH₃) 20 mL e C(HCl) 0,10 M.
Calibre: clique em Tampão pH 4, Tampão pH 7 e Tampão pH 10, anote cada leitura e depois clique em Calibrar.
Clique em Registrar em 0 mL. Adicione HCl com +1 mL e clique em Registrar depois de cada adição. Entre 19 e 21 mL, use o controle deslizante V(HCl) adicionado para adicionar 0,5 mL de cada vez.
Leia a análise abaixo da tabela de resultados: o ponto final e o pH na metade desse volume. Confira a tabela de indicadores.
Mude Erlenmeyer + bureta para H₃PO₄ + NaOH (ácido triprótico) (a sonda continua calibrada) e registre em 0, 10, 19, 20, 21, 30, 39, 40, 41 e 50 mL.

V(HCl) (mL)	0	5	10	15	19	19,5	20	20,5	21	25	30
pH (NH₃)

$a simulação recém-aberta com Visão: Prática com sonda e NH₃ + HCl (base fraca, ácido forte) a 0,10 M, 20 mL e 0,10 M, depois de calibrar com os três tampões e registrar em 0; 5; 10; 15; 19; 19,5; 20; 20,5; 21; 25 e 30 mL: a curva descendente de pontos laranja, o medidor marcando 1,70 (calibrada) e a tabela de resultados com a linha de 20,00 mL destacada$

Resultados esperados

Calibração. A sonda não calibrada marca 4,46; 7,28 e 10,10 nos tampões. Depois de Calibrar, as leituras ficam corretas.

Amônia com HCl:

V(HCl) (mL)	0	5	10	15	19	19,5	20	20,5	21	25	30
pH	11,12	9,73	9,25	8,77	7,97	7,66	5,28	2,91	2,61	1,95	1,70

O ponto de equivalência fica em 20,00 mL e pH 5,28: o NH₄⁺ é um ácido fraco, então a solução é ácida.
Na meia-equivalência (10,00 mL), pH = 9,25 = pKa(NH₄⁺), então pKb(NH₃) = 14 − 9,25 = 4,75. Com as leituras acima, a linha de análise dá um ponto final de 19,75 mL e pKb ≈ 4,74.
Tabela de indicadores: o vermelho de metila vira em 20,00 mL (0,0%) e o alaranjado de metila em 20,02 mL (+0,1%), mas a fenolftaleína vira em 18,36 mL (−8,2%).

Ácido fosfórico com NaOH: 1,63 em 0 mL; 2,29 em 10; 3,49 em 19; 4,70 em 20; 5,92 em 21; 7,20 em 30; 8,48 em 39; 9,66 em 40; 10,83 em 41 e 11,86 em 50 mL. Há dois saltos, em 20 e 40 mL. No meio do caminho entre eles, em 30 mL, pH = 7,20 = pKa₂. Não há terceiro salto: o HPO₄²⁻ (pKa 12,35) é um ácido fraco demais.

Perguntas para os alunos

(Previsão, repetida depois do laboratório) O pH de equivalência de NH₃ com HCl fica abaixo de 7, em 7 ou acima de 7?
Qual é uma variável controlada?
O que a sonda calibrada marca depois de 10,00 mL de HCl?
Qual é o pH em 30,00 mL na titulação do H₃PO₄?
Por que o vermelho de metila é um indicador melhor que a fenolftaleína para NH₃ com HCl?

Respostas para o professor: (1) Abaixo de 7 (5,28). (2) A concentração do HCl. (3) 9,25 (aceite 9,20–9,30), então pKb = 4,75; sem calibração, ela marca 9,39. (4) 7,20 (aceite 7,15–7,25), igual a pKa₂. (5) O salto vai de cerca de pH 7,7 a 2,9. O vermelho de metila vira por volta de pH 5, dentro do salto (20,00 mL); a fenolftaleína vira em 8,2, antes do salto (18,36 mL, 8% antes).

Erros conceituais comuns

"Um pHmetro sempre mostra o pH verdadeiro." Sem calibração, ele marca 9,39 na meia-equivalência em vez de 9,25, o que dá pKb 4,61.
"Toda espécie fraca dá um ponto de equivalência acima de 7." Só um ácido fraco com uma base forte. Uma base fraca com um ácido forte dá 5,28.
"Um ácido triprótico dá três saltos." O H₃PO₄ dá dois, e o ácido cítrico só um, porque os valores de pKa dele (3,13; 4,76; 6,40) são próximos demais.

Extensão

Carbonato de sódio: escolha Na₂CO₃ + HCl (dois pontos de equivalência). A fenolftaleína marca o primeiro ponto final (20,13 mL) e o alaranjado de metila, o segundo (39,80 mL).

Perguntas frequentes

Qual é a diferença em relação ao laboratório virtual de titulação?

O laboratório virtual de titulação usa a visão Titulação clássica (HCl ou ácido etanoico com NaOH). Este usa a sonda de pH, uma base fraca e ácidos polipróticos.

O link da turma pode abrir na prática com sonda?

Sim. Nos valores iniciais do link, ajuste Visão em Laboratório com sonda de pH (mais sistemas, tabela de resultados) e Sistema de titulação (visão de laboratório) em NH₃ + HCl (base fraca, ácido forte). A calibração não é um valor inicial, então os alunos calibram no começo.