REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR

INSTITUTO PEDAGOGICO LUIS BELTRAN PRIETO FIGUEROA

BARQUISIMETO

INDICADORES

Son sustancias que siendo

ácidos o bases débiles al añadirse a una muestra sobre la que se desea realizar el análisis, se produce un cambio químico que es apreciable, generalmente, un cambio de color; esto ocurre porque estas sustancias sin ionizar tienen un color distinto que al ionizarse.

Indic

adore

s

¿Que son?

Las sustancias indicadoras, en virtud de su tendencia de reaccionar con el reactivo o la sustancia valorada, entra en competencia con uno de los participantes de la reacción frente al otro.

Este cambio en el indicador se produce debido a que durante el análisis se lleva a cabo un cambio en las condiciones de la muestra e indica el punto final de la valoración. El funcionamiento y la razón de este cambio varía mucho según el tipo de valoración y el indicador. In

dic

adore

s

Exigencias que debe satisfacer un indicador

• A valores cercanos de pH, el valor del indicador debe diferenciarse claramente.

• El color del indicador debe cambiar bruscamente en un pequeño intervalote valores de pH.

• El color del indicador debe ser lo mas intenso posible.

• La cantidad de álcali o acido necesario para hacer cambiar el color del indicador debe ser tan insignificante que no altere los resultados de la titilación.

• El cambio de color del indicador debe ser un proceso plenamente reversible.

Indicadores Universales

De acuerdo al tipo de valoración en la que se utilizan, se clasifican en: Indicadores Acido-Base

Indicadores Oxido-Reducción  Indicadores de Precipitación   Indicadores de formación de Complejos o Conplejométricos  Indicadores Instrumentales

Potenciométricos

Amperimétritos

 Conductimétricos

CLASIFICACIÓN DE LOS INDICADORES

Otros indicadores

INDICADORES TURBIDIMETRIC

OS

INDICADORES SENSIBILIZA

DOS Y MIXTOS

INDICADORES DE

ABSORCIÓN

MEZCLA OBSERVACIONES

Anaranjado de metilo - carmín de índigo

Se prepara una solución de 1 g de anaranjado de metilo y 2,5 g de carmín de índigo en

un 1 L de agua. El color alcalino es verde, en neutro

es grisáceo y en acido es violeta.

a-Azul de bromocresol - b-rojo de metilo

Se mezclan tres partes de a con dos partes de b. la

solución acida es roja y la alcalina es verde.

a-fenolftaleína – b-naftolftaleina

Se mezclan una parte de a con dos partes de b. Color en medio acido, verde, a pH de

8,8 es azul pálido y a pH mayor de 9 es violeta.

a-rojo de cresol – b-azul de timol

Se mezclan una parte de a con una parte de b, el color

acido es amarillo, color alcalino es violeta, a pH 8,2

es rosa y a pH 8,4 es violeta.

• Potencial de transición lo mas cercano posible al potencial del pto de equilibrio de la valoración.

• Reversibilidad.• Rapidez en la reacción.• Fácil de preparar y soluble en

agua.• Debe conocerse la variación del

potencial redox.

INDICADOR OXIDAD

O REDUCIDO INTERVALO DE VIRAJE CONDICIONES

DIFENILAMINA VIOLETA INCOLORO +0.76 ACIDO

DILUIDO

COMPLEJO FERROSO DE

5-NITRO-1,10FENANT

ROLINA

AZUL PALIDO

VIOLETA ROJIZO +1.25 H2SO4 1 F

COMPLEJO FERROSO DE 1,10FENANT

ROLINA

AZUL PALIDO ROJO +1.11 H2SO4 1 F

AZUL DE METILENO AZUL INCOLORO +0.53 ACIDO 1 F

ALGUNOS INDICADORES REDOX

Los indicadores acido base tienen un intervalo de viraje de unas dos unidades de pH, en la que cambia la solución que se encuentra de un color a otro, o de una disolución incolora a una colorida . El color de un indicador no cambia en función de cualquier variación de pH sino en cierto intervalo de valores pH, Es decir que cada indicador varia en un intervalo de definido de pH.

INTERVALO DE VIRAJE

H In (color A) + H2O <–> In- (color B) + H3O+

INDICADORES OXIDO REDUCCIÓN

Sustancia

Cambia de color Oxidada Reducida Punto de equivalencia

• Indicadores que forman precipitados coloreados

• Reactivos específicos que dan lugar a la aparición de coloraciones

Casi todos los métodos de precipitación empleados se pueden describir por medio de una ecuación general

A + B AB

Kps= [ A ] [ B ]

El ejemplo mas conocido de este tipo de formación de un segundo precipitado es el

llamado método de Mohr

Los equilibrios que figuran a este método son los siguientes:

Ag+ + Cl AgCl Kps= 1.8 x 10 ¹º

Blanco

2Ag+ + CrO4 Ag2CrO4 Kps= 1.1 x 10 ¹²

Rojizo

PUNTO FINAL DEL INDICADOR POR LA APARICIÓN DE UN PRECIPITADO COLOREADO

Unos de los métodos mas empleados es el de

Volhard se usa para determinación directa del Ion plata o para la determinación indirecta de otros iones ( Cl- , Br-, I-). Que forman sales de plata insolubles.

La reacción de valoración es:

Ag+ + SCN- AgSCN Kps=1.0 x 10¹²

Fe 3+ + SCN- [ Fe SCN ]++ Ke=138

rojo sangre

FORMACIÓN DE COMPLEJOS COLOREADOS

Son sustancias orgánicas de elevado peso molecular que en forma iónica se absorben sobre las partículas de precipitado cambiando de color en condiciones ideales la adsorción ocurre cerca del punto de equivalencia.

INDICADORES POR ADSORCIÓN

INDICADOR Ph VIRAJE

FluoresceínaDiclorofluoresceína

EosinaRosa bengala

Azul de Bromofenol

Rodamina 6GFenosafraninaRodamina B

p-etoxicrisoidina

7-85-83-87

2-3ácidoácidoácido

5

amarillo-rojoamarillo-rojo

rosa-rojo intensocarmín-azul

amarillo-azulnaranja-violeta

azul-rojonaranja-violeta

rojo-naranja

INDICADORES DE ADSORCIÓN UTILIZADOS EN VOLUMÉTRICAS DE PRECIPITACIÓN

Las titulaciones

complejometricas se basan en la formación de

un complejo soluble

Para indicar su punto final se utiliza el cambio visual con un indicador formador de complejos, llamados metalocrómicos que se caracterizan por formar coloridos con el ion metálico

El mas común de éstos es el EDTA ( ácido

etiliendiaminotetracético)

Éste ácido es capaz de formar complejos

muy estables con todos los cationes

metálicos

TITULACIONES CON LIGANDOS POLIDENTADOS

NEGRO ERIOCROMO T

Este indicador muestra virajes de color en base a cambios de pH.

Estructura del Negro Eriocromo

T

Los complejos metálicos del negro eriocromo T por lo general son rojos y con el primer exceso de

EDTA la solución se vuelve azul.

Formulas estructurales

Es necesario que el pH de la solución sea mayor que 7 y menor que 11

Cumplió este cometido la teoría de la disociación electrolítica,

enunciada por S. Arrehenius en 1.887, siete años más tarde (1894),

Ostwald elaboro la llamada teoría de los indicadores. Conforme a

esta teoría, “Los indicadores utilizados en el método de titilación

acido-base son ácidos o bases orgánicos débiles, cuyas moléculas

e iones no ionizados tienen diferente color”.

Teori

a d

e los

Indic

adore

s

según esta teoría el tornasol contiene un acido especial

(azolitmina),

cuyas moléculas no ionizadas son de color rojo y los aniones,

azules.

Entonces se puede representar la ionización del tornasol por la

ecuación siguiente:

POR EJEMPLO

HInd = H+ + Ind-

Rojo Azul

Teori

a d

e los

Indic

adore

s

Este grupo son incoloros en soluciones

moderadamente ácidas y coloreadas en medio alcalino.

Este grupo presentan dos zonas de viraje útiles, en soluciones bastantemente ácidas tienen lugar un primer viraje, mientras en el segundo se produce en medios neutros o moderadamente básicos.

Se presentan al

aumentar la basicidad, un viraje del rojo al

amarillo

ANARANJADO DE METILO

El color de los compuestos orgánicos es atribuido a la presencia en las moléculas de grupos atómicos especiales que generalmente contienen dobles enlaces y son llamados cromóforos

La combinación de estructura quinónica son cromóforos muy importantes. Esta se forma a partir de una estructura bencénica

O = N HO –NGrupo nitro

-N = N - =N – NH – Grupo azoico

La presencia de otro genero de grupo llamados

auxocromos influyen también sobre el color de los compuestos

A diferencia los auxocromos no son capaces de colorear los compuestos mas en presencia de cromóforos

Refuerzan la acción de esto últimos, intensificando la coloración provocada por los cromóforos Los primeros auxocromos son-OH y NH2 sus

derivados contienen diferentes radicales por ejemplo los grupos –OCH3, -N (CH3) entre otros

Se debe a la isomerazion, a la redistribución intermolecular que modifica la estructura del indicador

Si el curso de esta distribución aparecen o desaparecen grupos cromóforos o auxocromos que influyen en el color, este varia

El transformarse la forma isómera de indicadores es un proceso reversible

Tal isomería reversible se denomina tautomería y los isómeros correspondientes tautomeros

Indicador p-nitrofenol

Precipitado coloreado en el punto final.

Consiste en una titulación donde se utiliza como indicador el Cromato CrO4

2-; dicho indicador produce con el titulante una reacción de precipitación la cual va acompañada de un cambio de color (se forma un precipitado colorido), esto ocurre a un valor cercano al punto de equivalencia.

Punto Final

El método de Mohr es utilizado para la determinación de Cloruro Cl-, Bromuro Br- y Cianuro CN-; en dicho método se utiliza un cromato alcalino como indicador.

¿Para que lo utilizamos?

¿Qué ocurre en dicho método?

- Al añadir unas gotas de la solución de cromato de potasio a la solución neutra del cloruro, la titulación con ion plata produce una coloración rojiza debido a la precipitación del cromato de plata.

- El color desaparece rápidamente al agitar el sistema pues el cromato de plata se transforma en cloruro de plata, que es mas insoluble.

- Finalmente cuando todo el cloruro ha precipitado como cloruro de plata, la siguiente gota de titulante imparte una coloración café-rojiza que señala el punto final, en este, los iones cromato se combinarán con el exceso de iones plata originando un precipitado rojizo de cromato de plata.

• La solución problema debe ser neutra o ligeramente

alcalina; pues si es demasiado alcalina precipita hidróxido de plata de color café, mientras si su pH es < 5 el punto final aparece muy lentamente y de manera muy poco clara debido a la disminución de iones plata presentes.

• Mediante un ensayo en blanco subsanamos el error de valoración, medimos el volumen de disolución valorada de AgNO3 que es preciso para dar una coloración perceptible a un volumen de agua destilada que contiene la misma cantidad de indicador que el que se utiliza en la valoración. El volumen así determinado se debe restar al volumen de disolución valorada gastada en la determinación.

Sugerencias

Este método no se puede aplicar al I- ni al SCN-. Debido a que forman una sal de plata más insoluble que el cloruro y precipitan antes que este, además, el ioduro de plata y el tiocianato de plata tienden a absorber fuertemente del ion cromato.

Reacción de Valoración: Ag+ + Cl- AgCl (s)

(Blanco)

Reacción de punto final: Ag+ + CrO42- Ag2CrO4

(Solución Roja)

Reacciones

Método de Fajans

La acción de estos indicadores es debida a que la adsorción del

indicador se produce al alcanzar el punto de equivalencia y

durante el proceso de adsorción ocurre un cambio que lo

transforma en una sustancia de color diferente .

En la titulación de cloruros empleando la fluoresceína como indicador, a la solución de cloruro se añade una pequeña cantidad del indicador , con lo que se obtiene un color trasparente amarillo-verdoso.

Se Presenta de la siguiente manera:

AgCl Ag+ + NO3 + HFI AgCl. Ag+ + FI- + NO3 + H+

Blanco Amarillo Rosa

Método de Volhard

Consiste en la valoración de sales de plata con tiocianatos usando una sal de  Fe+3

como indicador. La adición de la disolución de tiocianato produce en primer lugar la

precipitación de AgSCN, y cuando ha precipitado toda la planta, el primer exceso de tiocianato prodece una coloración rojiza

debido a la formación de Tiocianato de Hierro

Precipitación: Ag+ + Cl- AgCl

Valoración: Ag+ (Exceso) + SCN- AgSCN

Punto final:  Fe+3 + SCN- FeSCN+2

Complejo rojo)

AgCl + SCN- AgSNC + Cl-

Método de Volhard

AgCl + SCN- AgSNC + Cl-

Para evitar que tenga lugar esta reacción:

1. Se separa por filtración el precipitado de AgCl y se valora con el SCN- el liquido filtrado reunido con las aguas de lavado del precipitado.

2. Adicionamiento de unos cuantos mililitros de nitrobenceno que provocan coagulación.

El Método del Volhard puede usarse para la determinación de bromuros y yoduros sin que esté presente el error antes expuesto, debido a que el

AgBr y el AgI Tiene solubilidades similares a del AgSCN

EFECTO DE LATEMPERATURA

A medida que se eleva la temperatura, cambian las magnitudes de las constantes de ionización de los electrolitos.

Indicador Intervalo de transición de pH

A 18 ºC A 100 ºCAnaranjado de

Metilo 3,1-4,4 2,5-3,7

Rojo de Metilo 4,2-6,2 4,0-6,0Rojo de Fenol 6,4-9,8 7,3-8,3Fenolftaleína 8,0-9,8 8,1-9,0Timolftaleína 9,3-10,5 8,7-9,5

EFECTO DE LATEMPERATURA

Efecto de la presencia de disolventes orgánicos

La presencia de alcoholes, acetonas, entre otras, como disolventes no ionizados disminuye la ionización de los ácidos y bases e influye en la zona de viraje de los indicadores.

Cuando el indicador base se hace menos sensible con respecto a los iones hidrógeno el intervalo de transición se desplazará hacia los valores mas bajo de pH.

Efecto de la presencia de disolventes orgánicos

Efecto de la concentración

Si se aumenta la concentración total de un indicador bicolor, aumentarán proporcionalmente las concentraciones respectivas de las formas ácidas y básicas y el intervalo de transición de pH no variará aun cuando aumenten las intensidades de dos colores.

Coloides

Aquellos sistemas en los que un componente se encuentra disperso en otro, pero las entidades dispersas son mucho mayores que las moléculas del disolvente; Sus partículas no pueden ser observadas. (Efecto Tyndall) .

Efecto de la presencia de sustancias coloidales,

albuminosas y sales neutras

• La capacidad de las partículas coloidales para absorber iones en superficies puede ocasionar que el cambio de color del indicador se adelante o retarde.

• El empleo de indicadores en las titulaciones de neutralización en las que se forman o ya existen colides en solución, puede producir errores considerables.

FENOLFTALEÍNA

Análisis

Químico

Análisis

Clínico

Farmacología

NARANJA DE METILO

Usos Farmacéuticos

Colorante de teñido 5%

Alcalinidad del fango petrolero

INDUSTRIA ALIMENTICIA

pH

Conservación y Almacenamiento

Inhibidor de microorganismos