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COLÉGIO NOSSA SENHORA DA PIEDADE DISCIPLINA: QUÍMICA EXPERIMENTO INDICADOR ÁCIDO-BASE Extrato do repolho roxo Lagarto/SE 2020 ENZO LIBÓRIO FRAGA Experimento indicador ácido-base com repolho roxo. Experiência apresentada na aula prática da disciplina de ciências feita por meio do indicador de pH natural, com o intuito de identificação de substâncias ácidas-básicas pelo extrato de repolho roxo como requisito parcial de nota de prova. Orientador (a): Luciana Santos de Jesus Lagarto-SE 2020 RESUMO O repolho roxo contém pigmentos chamados antocianinas nas quais podem possuir uma grande variação de cores de acordo com o meio em que se encontram. Por conta disso, o repolho roxo, mas especificamente o seu extrato, podem servir de indicador ácido-base natural de substâncias já que a antocianina que possui varia de acordo com o pH da solução que está sendo testada. Essa capacidade de materiais naturais, como o repolho é de fácil acesso e de baixo custo, além de ser bastante eficaz e se mostra importante muitas das vezes para professores em atividades pedagógicas em aulas práticas, como também para os alunos que podem de maneira fácil e rápido verificar o pH de produtos do dia-a-dia e que são usados com bastante frequência. Nesse relatório de aula prática está a pesquisa, extração do bioindicador natural, teste na prática e teoria, os processos experimentais e caracterização de cada um dos elementos usados para a composição desse experimento e também a teoria de todos os fatores necessários para a explicação da mesma. Palavras-chave: antocianina, repolho roxo, bioindicador natural. LISTA DE FIGURAS Figura 1: Coloração do extrato de repolho roxo de acordo com o pH em que se encontra. ....................................................................................................................06 Figura 2: Açúcar em indicador de pH. .......................................................................09 Figura 3: Água de torneira em indicador de pH. .......................................................09 Figura 4: Hipoclorito de sódio (Água sanitária) em indicador de pH. ........................10 Figura 5: Bicarbonato de Sódio em indicador de pH. ................................................10 Figura 6: Detergente em indicador de pH. ................................................................10 Figura 7: Limão em indicador de pH. ........................................................................11 Figura 8: Pastilha Antiácida em indicador de pH. .....................................................11 Figura 9: Sabão em Pó em indicador de pH. ............................................................11 Figura 10: Vinagre em indicador de pH. ....................................................................12 LISTA DE TABELAS Tabela 1: Controle de Substâncias ácido-base. .................................................08 e 09 Tabela 2: 1º substância teste: Açúcar. ......................................................................09 Tabela 3: 2º substância teste: Água de Torneira. ......................................................09 Tabela 4: 3º substância teste: Água Sanitária. ..........................................................10 Tabela 5: 4º substância teste: Bicarbonato de Sódio. ...............................................10 Tabela 6: 5º substância teste: Detergente. ................................................................10 Tabela 7: 6º substância teste: Limão. ........................................................................11 Tabela 8: 7º substância teste: Pastilha Antiácida. .....................................................11 Tabela 9: 8º substância teste: Sabão em Pó. ............................................................11 Tabela 10: 9º substância teste: Vinagre. ...................................................................12 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO........................................................................................................07 1.1 Justificativa...........................................................................................................08 2 OBJETIVOS............................................................................................................08 2.1 Objetivo Geral.......................................................................................................08 2.2 Objetivo Específico...............................................................................................08 3. METODOLOGIA EXPERIMENTAL........................................................................09 3.1 Materiais e Reagentes..........................................................................................09 3.1.1 Amostras de substâncias analisadas.................................................................09 3.2 Procedimentos......................................................................................................09 3.3. Resultados...........................................................................................................09 4. CONCLUSÃO E DISCURSÃO...............................................................................13 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.......................................................................14 1. INTRODUÇÃO Conforme passado na aula de química do dia 25 de maio, a professora Luciana Santos realizou o experimento de indicação acidobásico utilizando o repolho roxo como indicador, onde logo em seguida no solicitou a efetuar a mesma experiência. Os indicadores ácido-base podem apresentar colorações distintas, apontando casos de elementos com características básicas, neutras ou ácidas, conforme o material e o pH na qual foi colocada. Dentre os tipos de indicadores, podemos encontrar os sintéticos, como o azul de bromotimol e a fenolftaleína. Além de alguns vegetais, plantas e flores que são indicadores naturais que também podem ser usados para descrição ácido-base de uma substância, são exemplos o próprio repolho roxo e a beterraba e em usos mais específicos e profissionais – em laboratórios – são adquiridos os peagâmetros. O potencial hidrogeniônico (pH) nada mais é que a indicação de acidez, neutralidade ou alcalinidade (básico) de um certo material líquido, em outras palavras, seria uma escala onde estaríamos determinando-os pela quantidade de cátions de hidrogênio (H+). De acordo com a figura 1, os valores do pH podem variar entre 0 e 14 podendo sofrer essas alterações por conta da sua composição, concentração de metais, outras substâncias básicas ou ácidas em que são misturadas, entre outros. Qualquer substância pode ter o seu pH indicado, logo, quanto menor o pH (mais ácido) a substância apresentar, haverá uma maior concentração de íons H+ e uma menor concentração de cátions H-. A mesma coisa se repete a substâncias com pH maiores (básicas) que irão haver um menor agrupamento de íons H+ e um maior de cátions H-. Figura 1: Coloração do extrato de repolho roxo de acordo com o pH em que se encontra. Fonte: Saber Atualizado (2019) 1.1 Justificativa Embora seja uma atividade aplicável em laboratórios, mesmo que não seja um experimento com total exatidão, podendo haver falhas, a aprendizagem do aluno também pode ser testada por esse meio. Sendo assim uma experiência que pode ser feita com recursos básicos e encontrados facilmente principalmentena natureza com usos de materiais naturais como frutos e vegetais. 2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral O experimento consiste em mostrar para o aluno as diferenças visuais de substâncias – como as usadas no cotidiano com o intuito de oferecer materiais acessíveis – com determinadas colorações com a finalidade de testar a acidez ou basicidade utilizando como indicador ácido-base natural a solução aquosa de extrato de repolho roxo e adquirir um ensino por meio da fundamentação teoria-prática. 2.2 Objetivo Específico Pesquisa em vegetais e/ou plantas nas quais podem apresentar antocianinas necessárias para a mudança de cor e identificação do pH. Analisar e juntar a teoria à prática como forma de enriquecer o conteúdo Produzir e descrever os métodos usados e os procedimentos, tal como o bioindicador e as amostras de substâncias. Mostrar resultados e os valores obtidos de pH das amostras assim como suas descrições. 3. METODOLOGIA EXPERIMENTAL 3.1. Materiais e Reagentes Repolho Roxo Água Liquidificar Peneira (ou coador) Tubos de ensaios ou béqueres (também podem ser substituídos por copos transparentes. A quantidade vai a depender do número de amostras) 3.1.1. Amostras de substâncias analisadas. Açúcar, água, hipoclorito de sódio (água sanitário), bicarbonato de sódio, detergente, limão, pastilha antiácida, sabão em pó e vinagre. 3.2. Procedimentos Primeiramente bate-se uma folha de repolho roxo juntamente com 1 (um) litro de água no liquidificador – para cada litro de água adicionado equivale a uma folha de repolho, ou seja, caso fosse preciso 2 (dois) litros de extrato, deve-se colocar 2 (dois) litros de água e assim por diante. Em seguida peneirou-se e coou-se o suco pois o filtrado será o extrato. Posteriormente, sendo algo opcional, etiquetou-se os copos em concordância com as substâncias nos respectivos copos. Por fim, foi colocado o extrato de repolho roxo em cada uma das amostras e observado a cor resultante. 3.3. Resultados CONTROLE DE SUBSTÃNCIAS ÁCIDO-BASE FATOR Açúcar Água de torneira Água Sanitária Bicar. De Sódio Detergente Ácido Neutro X X Básico X X X FATOR Limão Pastilha Antiácida Sabão em Pó Vinagre Ácido X X Neutro X Básico X PORCENTAGEM DE SUBSTÂNCIAS DE CADA FATOR: [ 22% ] Ácida [ 33% ] Neutra [ 45% ] Básica Após todos os copos serem preenchidos com o extrato, obteve o mesmo resultado da Figura 1 referencial discutida anteriormente. Quanto ao nível de acidez, neutralidade ou basicidade em cada amostra, chegou-se nos resultados da Tabela 1. Tabela 2: 1ª substância teste: Açúcar. Fonte: O Autor (2020) Fórmula química: C12H22O11 Categorias Quantidade (dissolução) Cor da substância formada Faixa de pH observada Extrato do Repolho Roxo 75 ml Azul pH = 8 Açúcar dissolvido na água 10g em 75 ml de água O açúcar, ao apresentar uma cor azul marinho, pode-se ser indicado como tendo uma faixa de potencial hidrogeniônico (pH) de aproximadamente 8, sendo assim uma substância considerada básica. (pH > 7) Tabela 3: 2ª substância teste: Água de torneira. Fonte: O Autor (2020) Fórmula química: H2O Categorias Quantidade em ml Cor da substância formada Faixa de pH observada Extrato do Repolho Roxo 100 ml Azul escuro pH = 7 - 8 Água de torneira 100 ml A água, ao apresentar uma cor azul escuro, pode-se ser indicado como tendo uma faixa de potencial hidrogeniônico (pH) entre 7 e 8, sendo assim uma substância considerada neutra. (pH = 7) Tabela 1: Controle de Substâncias ácido-base. Fonte: O Autor (2020) Figura 2: Açúcar em indicador de pH. Fonte: O Autor (2020) Figura 3: Água de torneira em indicador de pH. Fonte: O Autor (2020) Tabela 4: 3ª substância teste: Água Sanitária. Fonte: O Autor (2020) Fórmula química: NaCIO Categorias Quantidade em ml Cor da substância formada Faixa de pH observada Extrato do Repolho Roxo 100 ml Amarelo Claro pH = 13 Água sanitária 100 ml A água sanitária, ao apresentar uma cor amarelo claro, pode- se ser indicado como tendo uma faixa de potencial hidrogeniônico (pH) de aproximadamente 13, sendo assim uma substância bastante básica. (pH > 7) Tabela 5: 4ª substância teste: Bicabornato de Sódio. Fonte: O Autor (2020) Fórmula química: NaHCO3 Categorias Quantidade (dissolução) Cor da substância formada Faixa de pH observada Extrato do Repolho Roxo 50 ml Verde Azulado pH = 8 - 9 Bicabornato de Sódio dissolvido na água 70 g em 200 ml O bicabornato de sódio ao apresentar uma cor verde azulado, pode-se ser indicado como tendo uma faixa de potencial hidrogeniônico (pH) entre 8 e 9, sendo assim uma substância de caráter básica. (pH > 7) Tabela 6: 5ª substância teste: Detergente. Fonte: O Autor (2020) Fórmula química: NH3+ Categorias Quantidade (dissolução) Cor da substância formada Faixa de pH observada Extrato do Repolho Roxo 25 ml Roxa pH = 7 Detergente dissolvido na água 10 g em 200 ml *na mistura final deve-se colocar apenas 100 ml do detergente dissolvido. O detergente ao apresentar uma cor roxa, pode-se ser indicado como tendo uma faixa de potencial hidrogeniônico (pH) de aproximadamente 7, sendo assim uma substância de caráter neutra. (pH = 7) Figura 4: Água sanitária em indicador de pH. Fonte: O Autor (2020) Figura 5: Bicarbonato de Sódio em indicador de pH. Fonte: O Autor (2020) Figura 6: Detergente em indicador de pH. Fonte: O Autor (2020) Tabela 7: 6ª substância teste: Limão. Fonte: O Autor (2020) Fórmula química: -- Categorias Quantidade em ml Cor da substância formada Faixa de pH observada Extrato do Repolho Roxo 100 ml Vermelho pH = 1 - 2 Limão 50 ml O limão, ao apresentar uma cor avermelhada, pode-se ser indicado como tendo uma faixa de potencial hidrogeniônico (pH) entre 1 e 2, sendo assim uma substância de caráter ácida. (pH < 7) Tabela 8: 7ª substância teste: Pastilha Antiácida. Fonte: O Autor (2020) Fórmula química: -- Categorias Quantidade (dissolução) Cor da substância formada Faixa de pH observada Extrato do Repolho Roxo 50 ml Lilás pH = 6 - 7 Pastilha antiácida dissolvida na água 1 pastilha em 125 ml de água *adicionar na mistura final apenas 100 ml de pastilha dissolvida. A pastilha antiácida ao apresentar uma cor lilás, pode-se ser indicado como tendo uma faixa de potencial hidrogeniônico (pH) entre 6 e 7, sendo assim uma substância de caráter neutra. (pH = 7) Tabela 9: 8ª substância teste: Sabão em Pó. Fonte: O Autor (2020) Fórmula química: -- Categorias Quantidade (dissolução) Cor da substância formada Faixa de pH observada Extrato do Repolho Roxo 75 ml Verde pH = 10 Sabão em Pó dissolvido na água 10g em 200 ml de água *adicionar na mistura final apenas 100 ml de pastilha dissolvida. O sabão em pó ao apresentar uma cor esverdeada, pode-se ser indicado como tendo uma faixa de potencial hidrogeniônico (pH) de aproximadamente 10, sendo assim uma substância de caráter básica. (pH > 7) Figura 7: Limão em indicador de pH. Fonte: O Autor (2020) Figura 8: Pastilha Antiácida em indicador de pH. Fonte: O Autor (2020) Figura 9: Sabão em Pó em indicador de pH. Fonte: O Autor (2020) Tabela 10: 9ª substância teste: Vinagre. Fonte: O Autor (2020) Fórmula química: CH3COOH Categorias Quantidade em ml Cor da substância formada Faixa de pH observada Extrato do Repolho Roxo 75 ml Rosa pH = 2 - 3 Vinagre 100 ml O vinagre, ao apresentar uma cor rosada, pode-se ser indicado como tendo uma faixa de potencial hidrogeniônico (pH) entre 2 e 3, sendo assim uma substância de caráter ácida. (pH < 7) 4. CONCLUSÃO E DISCUSSÃO Dentre os produtos utilizadosno procedimento final e em testes realizados com outras substâncias, pude perceber que a maioria dos produtos de limpeza apresentam uma faixa de pH básica, dentre eles estavam a água sanitária cuja a mesma tem como base o hipoclorito de sódio. Por outro lado, vários alimentos detêm caráter bastante ácido: o vinagre composto pelo ácido acético e o limão como base o ácido cítrico. Na maior parte de casos, por se tratar de uma maneira visual de se obter resultados de pH por meio do bioindicador natural, o extrato de repolho roxo, percebe- se que os valores não são exatos já que até mesmo alguns elementos possuem devida coloração, como o detergente e o sabão em pó, o que pode influenciar na cor resultante, logo não podem ser consideradas totalmente efetivos em questão de precisão e também para uso mais avançados, mas não impedindo na realização de um estudo ou execução didática. Após algumas horas com os líquidos ainda misturados, percebeu-se que os mesmos não estavam mais estabelecendo a determinada cor de algumas horas antes, dentre eles o detergente, onde houve a alternância de roxo para marron claro. Figura 10: Vinagre em indicador de pH. Fonte: O Autor (2020) Dentre os 9 elementos usados na pesquisa, foram encontrados 2 ácidos (limão e vinagre), três com pH neutro (água, detergente e pastila antiácida) e por fim 4 substâncias básicas (açúcar, água sanitária, bicarbonato de sódio e sabão em pó). REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS TARNWSKI, Karoline. Indicador ácido-base de repolho roxo. Química em Prática, 2017. Disponível em: <https://quimicaempratica.com/2017/07/06/indicador-acido- base-de-repolho-roxo/>. Acesso em: 07 de julho de 2020 FOGAÇA, Jennifer. Indicador ácido-base com repolho roxo. Manual da Química. Disponível em: <https://www.manualdaquimica.com/experimentos-quimica/indicador- acido-base-com-repolho-roxo.htm>. Acesso em: 07 de julho de 2020 FOGAÇA, Jennifer. Conceito de pH. Manual da Química. Disponível em: <https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/conceito-ph.htm>. Acesso em: 08 de julho de 2020 COMO funciona o indicador de pH a base de repolho roxo?. Saber Atualizado. 2019. Disponível em: <https://www.saberatualizado.com.br/2019/11/como-funciona-o- indicador-de-ph-base-de.html. Acesso em: 09 de julho de 2020 DIAS, Diogo Lopes. O que é pH?. Brasil Escola. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ph.htm>. Acesso em 07 de julho de 2020. SANTOS, Geovana. Antocianinas como indicadores ácido-base com potencial aplicação no espaço escolar. 2017. 95 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Licenciatura em Química) – Universidade Federal do Pampa, Bagé. https://quimicaempratica.com/2017/07/06/indicador-acido-base-de-repolho-roxo/ https://quimicaempratica.com/2017/07/06/indicador-acido-base-de-repolho-roxo/ https://www.manualdaquimica.com/experimentos-quimica/indicador-acido-base-com-repolho-roxo.htm https://www.manualdaquimica.com/experimentos-quimica/indicador-acido-base-com-repolho-roxo.htm https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/conceito-ph.htm https://www.saberatualizado.com.br/2019/11/como-funciona-o-indicador-de-ph-base-de.html https://www.saberatualizado.com.br/2019/11/como-funciona-o-indicador-de-ph-base-de.html
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