EVIDÊNCIAS DE UMA REAÇÃO QUÍMICA E ESCALA DE pH

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA - CCN
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
CURSO: LICENCIATURA EM QUÍMICA
DISCIPLINA: DQU 0070 QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL
DOCENTE: Prof. Dr. Welter Cantanhêde
EVIDÊNCIAS DE UMA REAÇÃO QUÍMICA E ESCALA DE pH
Anelí Da Costa Barradas – nº 20219029673
Emerson Brendo Monteiro De Abreu – nº 20219030709
Marcos Augusto Costa da Fonseca Filho – nº 20219022019
Teresina
2021
RESUMO
As reações químicas ocorrem quando as ligações químicas entre os átomos são formadas ou quebradas. As substâncias que constituem uma reação química são conhecidas como reagentes, enquanto as substâncias produzidas somente no final da reação são chamadas de produtos. Enquanto isso, as escalas de pH, tendem a variar de acordo com a basicidade ou da acidez de um reagente. Este método consiste em verificar e compreender os diversos tipos de reações químicas, dentre os mais variados tipos irá ser destacado as variações de cores. Para isso, foi utilizado somente materiais e utensílios de uso cotidiano ou aqueles com uma busca de fácil acesso. Através do uso desses materiais, pôde-se observar as reações e variações do pH no meio que está inserido, tendo como elemento principal o repolho roxo, que caracteriza-se como um indicador ácido-base. Portanto, a partir de cuidadosas observações foi possível entender as mudanças das reações do pH em ácido, neutro e básico.
SUMÁRIO
1.	INTRODUÇÃO	4
1.1. Os Ácidos e as Bases ........................................................................................4
1.2. Soluções ácidas, básicas e neutras .................................................................4
1.3. Reações de neutralização ..................................................................................4
1.5. Molaridade ...........................................................................................................4
1.6. pH .........................................................................................................................5
1.7. O Efeito Tampão..................................................................................................5
2. OBJETIVOS ............................................................................................................6
2.1. Objetivo Geral ......................................................................................................6
2.2. Objetivos Específicos .........................................................................................6
3. PARTE EXPERIMENTAL ........................................................................................6
3.1. Materiais e Reagentes .........................................................................................7
3.2. Procedimento Experimental ...............................................................................7
3.2.1. Preparo do indicador ácido-base ...................................................................7
3.2.2. O indicador ácido-base ...................................................................................7
3.2.3. Reação de dupla troca e decomposição .......................................................8
3.2.4. Criação de uma escala de pH .........................................................................8
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO .............................................................................. 8
5. CONCLUSÃO ........................................................................................................10
6. ANEXOS ................................................................................................................10
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .........................................................................14
 
1. INTRODUÇÃO.
1.1. Os ácidos e as bases.
Ambos são grandes e importantes classes compostos químicos. Antigamente as bases eram conhecidas com álcalis, provisoriamente definidos como; ácidos e bases, são compostos, respectivamente os ácidos fornecem íons de hidrogênio, H+ em solução aquosa e o outro fornece íons hidróxidos OH-, também em solução aquosa. Íon é um átomo ou um grupo do mesmo que carrega uma carga elétrica, podendo ser positiva ou negativa. (RUSSELL. J. B. Química Geral. v1. P. 106).
Um ácido é um doador de prótons e uma base é um receptor de prótons. (BRONSTED, Johannes. 1923).
1.2. Soluções, ácidas, básicas e neutras.
Em uma solução ácida, a concentração de íons hidrônios é maior que a de íons hidróxidos. A solução básica é a que ocorre o inverso do que foi dito acima. Em uma solução neutra o OH- é igual a H+. ( RUSSELL. J. B. Química Geral. v1. P. 134).
1.3. Reações de neutralização.
Em uma reação ácido-base, ou reação de neutralização, os íons dos ácidos reagem com os íons das bases, formando água, conforme a fórmula a baixo:
H+ (aq) + OH- (aq) = H2O. (RUSSELL. J. B. Química Geral. v1. P. 106).
1.4. Molaridade
É uma expressão de concentração de um soluto em uma solução. A mesma é definida pelo número de mols de soluto por litro de solução, bastante útil para cálculos estequiométricos, para reações reações que ocorre em solução. A reação ácido-base em uma solução muito importante. No laboratório, tais reações são básicas. (RUSSELL. J. B. Química Geral. v1. P. 117).
1.5. pH
A concentração hidrogeniônica em uma solução pode variar de mais de 10 mol/L a menos de 1 x 10-15 mol/L. Foi criada uma escala para expressar este grande intervalo de acidez, de uma maneira mais conveniente. O pH é definido como o logaritmo negativo da concentração do íon hidrônio. Assim para uma solução na qual [H+] = 1 x 10-3 mol/L o pH é 3.0. Uma solução neutra [H+] = 1,0 x 10-7 mol/L tem o pH de 7,0. (RUSSELL. J. B. Química Geral. v2. P. 135).
1.6. Indicadoras 
É um lar conjugado de ácido e base de Brönstred-Lowry, cuja o ácido apresenta uma coloração e a base possui outra, podendo ocorrer algumas das vezes que uma delas sejam incolor. Ao menos uma das duas colorações tem a cor bem mais forte para ser visualizada em soluções diluídas. A maioria deles (indicadores) são moléculas orgânicas com estruturas relativamente complexas, um indicador comum é o fonolftaleína, cuja a fórmula é HC20H13O4. Podemos usar a abreviatura HIn para representar a forma ácida e In- para representar a forma básica. A concentração de um indicador em solução é geralmente tão baixa que sua influência sobre o pH da mesma é desprezível. O indicador pode ser ácido em soluções mais ávidas e básico em soluções menos ácidas; a cor varia de acordo com a acidez e de acordo com cada elemento. (RUSSELL. J. B. Química Geral. v2. P. 150/152).
O sinal negativo na definição do pH, significa que quanto maior for a concentração molar de H3O+, menor será o pH. O pH se uma solução básica é maior que 7; o de uma solução neutra, com água pura é 7 e o de uma solução ácida é menor de 7. A maioria das soluções quimicamente usadas variam entre a faixa de pH ente 0 e 14, mas podem ir além em alguns casos. (ATKINS, Peter. Princípios de química. 7ªed. 2018).
1.7. O efeito tampão 
Um tampão ou uma solução tampão é uma que sofre apenas pequenas variações de pH quando a elas são adicionadas íons de H+ ou OH-. Uma solução que contém um ácido mas a sua base conjugada, em concentrações aproximadamente iguais. Um exemplo desse solução é uma que contém ácido acético e íons acetato em concentrações quase iguais. (RUSSELL. J. B. Química Geral. v2. P. 162).
 
2. OBJETIVOS
2.1. Objetivo Geral
· Compreender e observar as evidências de uma reação química, bem como a construção de uma escala de pH capaz de determinar a natureza de soluções quanto a acidez e basicidade.
2.2. Objetivos específicos
· Avaliar o comportamento das substância ao entrar em contato com o indicador ácido-base
· Aplicar os conceitos de variação de pH conforme a realização dos experimentos
· Entender todo o material produzido a partir da realização dos experimentos
3. PARTE EXPERIMENTAL
Foram realizadas três experiências, com diferentes matérias e métodospara observar como os matérias e soluções reagiam com diferentes compostos moleculares, iônicos e como o álcool reage com uma solução saturada de sódio.
3.1. Materiais e Reagentes 
· Faca;
· Colher;
· Liquidificador;
· Peneira (ou qualquer outro material que possa ser utilizado para filtragem);
· Solução de bicarbonato de sódio;
· Copos de vidro;
· Água filtrada;
· Vinagre incolor;
· Água sanitária;
· Leite líquido;
· Suco de 2 limões grandes em 200 ml de água filtrada;
· Solução de sabão (uma colher em 200 ml de água filtrada);
· Qualquer outra solução encontrada em sua casa que tenha características ácido-base;
· Repolho roxo;
· Hidróxido de amônio (amônia de farmácia);
· Garrafa pequena de 500 ml.
3.2. Procedimento Experimental
3.2.1. PREPARO DO INDICADOR ÁCIDO-BASE 
Para preparar o indicador natural a partir do repolho roxo foi utilizado uma folha de repolho roxo pequeno, cortado em pedaços menores e este foi batido no liquidificador e coado com auxílio de uma peneira. Após a filtragem este suco foi reservado em um recipiente.
3.2.2. INDICADOR ÁCIDO-BASE
Após o procedimento anterior, foi usado um copo e neste foi adicionado vinagre branco e então colocou-se duas colheres de extrato de repolho roxo, em seguida todas as observações diante do ocorrido foram anotadas. 
Neste mesmo copo com a mistura supracitada foi adicionado Hidróxido de amônio, a mesma amônia encontrada em farmácias; de tais procedimentos todas as observações foram analisadas e adotadas.
3.2.3. REAÇÃO DE DUPLA TROCA E DECOMPOSIÇÃO
Utilizando uma garrafa transparente, foi adicionado cerca de 30 ml de vinagre branco; com um balão de festa/bexiga seco foi inserido cuidadosamente bicarbonato de sódio em seu interior. Depois, com parte do balão já ocupado pelo material, este, foi colocado na boca da garrafa e em seguida o conteúdo preso no balão pôde ser despejado dentro da garrafa, e dessa forma todas as observações foram adotadas.
3.2.4. CRIAÇÃO DE UMA ESCALA DE PH
Com o intuito de construir uma escala de pH, usou-se então, sete copos transparentes, onde foram adicionados em cada um desses substâncias diferentes, para que pudessem ser devidamente analisadas, Estes materiais eram, água filtrada, solução de sabão, solução de bicarbonato de sódio, vinagre, leite e suco de limão, respectivamente.
 Em seguida, com auxílio de extrato de repolho roxo, produzido anteriormente, foi adicionado cerca de 20 ml, em cada um dos copos mencionados que continham as substâncias, só então foi possível notar as mudanças ocorridas e essas foram anotadas.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Nesta prática experimental foi estudado as reações químicas, bem como a variação de uma escala de PH, além de desenvolver a compreensão em cada uma das diversas etapas dos processos já apresentados.
As evidências de reações químicas mais comuns são caracterizados por mudanças de cor, liberações de gás, luz, calor, precipitação de sólidos e explosões. Tendo isso em vista, pode-se entender todos os acontecimentos observados durante esta prática experimental.
De acordo com as observações do primeiro experimento, onde foi trabalhado as reações químicas utilizando o indicador ácido-base natural, notou-se duas mudanças distintas de coloração no líquido; a primeira ocorreu após a mistura do vinagre e do extrato de repolho roxo, onde esta formou um líquido de coloração rosa (Figura 2), entretanto, nessa segunda parte, ao inserir uma pequena quantidade de amônia, outra variação de cor é observada, tornando agora o líquido verde azulado (Figura 3).
Simultaneamente, no segundo experimento, após unir o balão murcho com bicarbonato de sódio ao gargalo da garrafa e deixando este bicarbonato cair, juntando-se ao vinagre, onde gera uma mistura que inicialmente forma uma leve espuma, que faz este balão encher (Figura 4), devido a essa reação, eles libera um gás. Esse gás é chamado de dióxido de carbono, o mesmo que está presente em bebidas gaseificadas. Nesta experiência, este gás é o responsável por encher o balão. Quando duas substâncias colocadas em conjunto formam outra substância diferente, ocorreu nela uma reação química.
Com isso, de acordo com a prática do experimento 3, ao despejar o extrato de repolho roxo nas substâncias, ocorreu variação nas cores de cada uma, observe os resultados individuais a seguir:
— COPO 1(ÁGUA FILTRADA):
Manteve com a coloração própria da água de repolho, a única alteração foi devido clareamento dessa cor, por conta da quantidade de água.
 Assim entendeu-se que ela era uma substância neutra
— COPO 2(SOLUÇÃO DE SABÃO):
Este foi conduzida de maneira errônea, ao colocar detergente ao invés de sabão em pó, este detergente tinha uma coloração rosa, no entanto após alguns minutos de descanso, percebeu-se uma leve alteração de cor nessa substância, tentando migrar para um roxo.
— COPO 3(SOLUÇÃO DE BICARBONATO DE SÓDIO):
Neste copo foi possível notar nitidamente a mudança de cor para um azul/verde.
Apresentando-se como uma mistura de caráter básico.
— COPO 4(VINAGRE):
A coloração presente nesse copo foi identificada como um avermelhado. Sendo uma mistura de caráter ácido.
— COPO 5(ÁGUA SANITÁRIA):
Neste copo, a coloração rapidamente alterou-se para um amarelo forte, após alguns minutos a mesma voltou para sua coloração original. Logo ela é uma solução básica.
— COPO 6(LEITE):
Manteve-se em uma coloração clara, então devido a dúvidas presente neste copo, foi feito novamente uma segunda análise dessa mistura, para poder notar a coloração lilás. Apresentando-se como neutra.
— COPO 7(SOLUÇÃO DE LIMÃO):
Neste copo a coloração era um rosa bem característico, tornando então ele a ser entendida como uma substância ácida.
Tais práticas podem ser observadas nas Figuras 5, presentes no anexo.
5. CONCLUSÕES
Por meio da execução destes experimentos, foi possível observar tudo aquilo que foi retratado e mencionado nas teorias sobre reações químicas e variação do pH.
Além disso, foi possível compreender e observar as evidências feitas, bem construir de uma escala de pH , a fim de determinar a natureza de soluções quanto a acidez e basicidade. Por fim, o comportamento das substâncias foram devidamente controlados e aplicados conforme a teoria.
6. ANEXOS
1. O que são indicadores ácido-base?
são substâncias que possuem cores diferentes em função da acidez da solução que está presente, podendo ocorrer algumas vezes, desde que uma delas seja incolor. Em sua maioria é formado por moléculas orgânicas bem estruturadas e complexas.
2. Explique por que a solução de repolho roxo funciona como indicador ácido-base.
O repolho roxo contém substâncias em seu extrato que são capazes de alterar sua coloração de acordo com a acidez em que se identificou. Por conta disso, o extrato do repolho roxo pode ser utilizado como indicador de Potencial Hidrogeniônico (pH) natural, pois varia sua coloração de acordo com o pH da solução. Estes indicadores naturais possuem uma classe de substâncias chamadas de antocianinas que possuem esta característica de ser indicadores ácido-base devido ao seu equilíbrio iônico que leva a formações de espécies coloridas.
3. Explique o porquê do caráter ácido ou básico de cada solução estudada.
Ácidos e bases são funções inorgânicas de extrema importância para os seres vivos. O primeiro confere o sabor azedo ao limão e as demais frutas cítricas, enquanto o uso do segundo está relacionado a produtos de limpeza. O equilíbrio entre ácidos e bases forma substâncias neutras como a água mineral.
4. Quais considerações devem ser feitas na escala de pH obtida? São precisas? Justifique sua resposta.
É necessário entender que quanto menor é o pH obtido, mais ácido aquele material será, da mesma forma que com o aumento deste pH ele se torna mais básico.
A partir da construção da tabela de pH foi possível visualizar de forma clara esta variação de cores, entretanto não foi possível analisar corretamente o pH de cada substância.
Figura 1: Escala com variação do pH dos procedimentos realizados
	pH aproximado
	
 2
	 
 4
	
 6
	
 810
	
 12
	pH aproximado
	Cor
	
Vermelho
	
Púrpura
	
Violeta
	
 Azul
	 Azul/ verde
	
Verde
	Cor
	Elemento
	 
 Vinagre
	
 Limão
	Detergente e leite
	
	Bicarbonato de sódio
	Água sanitária
	Elemento
Figura 2: mudança de coloração do vinagre com extrato de repolho roxo
Figura 3: Após o resultado da última figura foi adicionado amônia e obteve este resultado: 
Figura 4: Reação ocorrida com o balão após contato do bicarbonato de sódio com vinagre
Figura 5: Observações de cada substâncias em contato com repolho roxo
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALMEIDA, Célio dos Santos; YAMAGUCHI, Klenicy Kazumy de Lima; SOUZA, Anderson de Oliveira. O uso de indicadores ácido-base naturais no ensino de Química: uma revisão. Research, Society And Development,[S.L.],v.9,n.9, 15 ago. 2020. Research, Society and Development. http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v9i9.7243 .
ATENA, Editora. Produção de papel indicador ácido-base a partir do extrato de repolho roxo. Editora Atena, 2020, sd.
ATKINS, Peter. Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente . 7ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2018..
BRASIL, Educa mais. Ácidos e bases- Funções da química inorgânica. Educa mais Brasil, 2019 
QUÍMICA, Blog. Reação química e suas evidências. Fev., 2019.
RUSSEL, J. B. Química Geral. 2. ed. São Paulo: Makron Books, v. 1 e 2, 1994.