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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - UFMA CENTRO DE CIÊNCIAS DE IMPERATRIZ - CCIM CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS DISCIPLINA: QUÍMICA EXPERIMENTAL I DOCENTE: PROF.ALAN BEZERRA ALINE CRISTINE DA SILVA CUNHA PH DE SOLUÇÕES IMPERATRIZ - MA 2022 ALINE CRISTINE DA SILVA CUNHA PH DE SOLUÇÕES Relatório apresentado à disciplina de Química Experimental I do curso de Engenharia de Alimentos - UFMA, como requisito parcial para obtenção de nota. Orientador: Prof. Alan Bezerra. IMPERATRIZ - MA 2022 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 4 1.1 INDICADORES DE PH ................................................................................................ 5 1.1.1 Papel Tornassol e Papel indicador universal ........................................................... 5 1.1.2 pHmetro ....................................................................................................................... 6 1.1.3 Indicadores .................................................................................................................. 7 2 OBJETIVO ....................................................................................................................... 8 3 MATERIAIS ..................................................................................................................... 9 3.1 Instrumentos .................................................................................................................. 9 3.2 Amostras ......................................................................................................................... 9 4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ......................................................................... 9 4.1 Determinação do pH por papel indicador universal .................................................. 9 4.2 Determinação do pH por pHmetro .............................................................................. 9 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................... 10 CONCLUSÃO .................................................................................................................... 10 REFERÊNCIAS ................................................................................................................ 11 ANEXOS ............................................................................................................................ 12 1 INTRODUÇÃO Ácidos e bases são encontrados em quase todo lugar. No interior de cada célula viva existe uma fábrica que produz os ácidos e bases que suportam a vida e controlam a composição de nosso sangue e fluidos celulares. Ácidos e bases afetam o sabor, a qualidade e a digestão de nossa comida 1. Segundo a teoria da dissociação iônica de Arrhenius, uma substância é considerada ácida se, em meio aquoso, ela liberar como único cátion o H+ ou (H3O +). Quanto maior a quantidade desses íons no meio, maior será a acidez da solução. E uma base é um receptor de próton. O bioquímico Peter Lauritz Sorensen (1868-1939) propôs o uso de uma escala logarítmica para trabalhar com as concentrações do íon hidrônio [H3O +(aq)] nas soluções, que ele chamou de pH (potencial (ou potência) hidrogeniônico) 2, assim o pH é uma escala numérica que determina o grau de acidez de uma solução aquosa, baseado na concentração de íons hidrônio (H3O+). Soluções ácidas possuem excesso de íons de hidrônio e pH menor que 7. Soluções básicas possuem excesso de íons hidroxila (OH-) e valores de pH superiores a 7. Soluções consideradas neutras têm igual concentração de íons H3O + e íons OH-, e sua medida de pH é 7. 3 A escala de pH varia entre 0 e 14 na temperatura de 25 C, sendo possível classifica- la como ácida (pH < 7), básica (pH > 7) ou neutra (pH = 7). Figura 1: Escala de pH Fonte: google fotos. 1.1 INDICADORES DE PH 1.1.1 Papel Tornassol e Papel indicador universal O papel de tornassol ou tiras de pH são usados para determinar a acidez ou alcalinidade de uma substância. O papel de tornassol mostra apenas se um material é ácido ou básico. O papel tornassol pode se apresentar em três diferentes cores: vermelha, azul ou neutra. Tornassol vermelho é usado para testar bases, tornassol azul para testar ácidos e tornassol neutro para testar os dois. Figura 2: papel tornassol Fonte: lojanel.lab O papel indicador universal é essencialmente composto por hidróxido de magnésio juntamente com água, sal de sódio de fenolftaleína, sal monossódico de azul de bromotimol, propano-1-ol, hidróxido de sódio e sal monossódico de azul de timol. O uso é simples apenas mergulhe a tira do papel indicador de pH por dois segundos no fluido que deseja controlar e aguarde dez segundos. Figura 3: papel indicador universal. Fonte: Portfólio SPLABOR 1.1.2 pHmetro O phmetro é um aparelho capaz de realizar medidas elétricas, possuindo um tipo especial de eletrodo apropriado para mergulhar em soluções aquosas. Após calibrar o aparelho, mergulha-se o eletrodo em uma solução de pH desconhecido e o aparelho fará todas as conversões necessárias, fornecendo o pH da solução como leitura direta em um instrumento de ponteiro (analógico) ou em um mostrador digital. O eletrodo é uma peça de vidro complexa e muito delicada, contém geralmente uma solução de KCl. A calibração do pHmetro é feita mergulhando seu eletrodo em uma solução de pH bem determinado e ajustando os botões apropriados (ou teclas). 4 • Cuidados com o manejo do pHmetro ✓ Os eletrodos são muito sensíveis e devem ser manejados com extremo cuidado. ✓ Sempre mantenha o eletrodo preso em seu suporte. ✓ Não deixe o eletrodo exposto ao ar por longos períodos. Ele deve ser sempre mantido mergulhado em alguma solução para manter sua membrana sensora hidratada. ✓ Para transferir o eletrodo de uma solução para outra, é necessário lavá-lo. ✓ Se estiver utilizando agitação magnética, cuide para evitar que o agitador se choque com o eletrodo. ✓ Após utilizar, não deixe o eletrodo mergulhado na solução que você testou; remova, lave e volte a colocá-lo na solução de armazenamento. ✓ Ao ligar o instrumento, dê-lhe alguns minutos para estabilizar antes de iniciar qualquer operação. ✓ Não se esqueça da necessidade de calibração. Figura 4: pHmetro digital Fonte: CAP-LAB. 1.1.3 Indicadores Indicadores são geralmente ácidos ou bases orgânicos fracos que possuem a propriedade de ter uma cor na sua forma não ionizada e outra cor na sua forma ionizada. Como exemplo, a fenolftaleína, que na forma incolor, as ligações duplas de cada anel não estão conjugadas com as duplas dos outros anéis, mas na forma vermelha há conjugação entre as duplas)4 Figura 5: Fenolftaleína Fonte: fundamentos de Química Experimental, 2004. Outro indicador, o alaranjado de metila (também chamado de heliantina) tem as seguintes estruturas: Figura 6: Alaranjado de metila Fonte: fundamentos de Química Experimental, 2004. A cor apresentada pelo indicador depende da concentração de íons H+ presentes na solução. Tomemos como exemplo o caso de um indicador que seja um ácido orgânico fraco: Em solução ácida (grande concentração de H+) o equilíbrio está deslocado para a esquerda: a concentração de HIn é alta e a concentração de In é baixa, resultando na cor A. Se formos adicionando base a essa solução, a concentração de H+ vai sendo reduzida e o equilíbrio vai sendo deslocado para a direita, fazendo com que finalmente comece a predominar a cor B. Figura 7: Indicadores Fonte: fundamentos de Química Experimental,2004. 2 OBJETIVO Determinar o pH de algumas amostras aquosas e comparar qual método de determinaçãoé mais eficiente. 3 MATERIAIS 3.1 Instrumentos • pHmetro • Papel indicador universal; 3.2 Amostras • Kombucha; • Suco de pêssego; • Coca-cola; • Suco de uva; • Leite; • Café; • Limão; 4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4.1 Determinação do pH por papel indicador universal Mergulhe a tira do papel indicador de pH por dois segundos no fluido que deseja controlar e aguarde dez segundos. Após dez segundo compare a cor indicada no papel com as cores da embalagem, onde cada faixa de cor indicar um pH. Para todas as amostras kombucha, suco de pêssego, coca-cola, suco de uva, leite, café e limão utilizou o mesmo procedimento. 4.2 Determinação do pH por pHmetro Remova o copo de proteção do eletrodo, ligue o pHmetro, pressionando o botão liga/desliga. Lave o eletrodo em água destilada ou deionizada em abundância e remova o excesso de água utilizando um papel toalha levemente. Realize a calibragem do equipamento, caso necessário, onde deve-se mergulhar o eletrodo na solução tampão de pH bem definido por exemplo (pH 7, pH 4 e pH 10) ajustando os botões apropriados. Com pHmetro calibrado e devidamente lavado e secado, mergulhe a ponta do eletrodo na amostra em análise. Após a leitura estabilizar, observe no visor os valores de pH da amostra. Importante ressaltar que a cada nova analise deve-se lavar e secar o eletrodo. Esse procedimento foi realizado em todas amostra: kombucha, suco de pêssego, coca-cola, suco de uva, leite, café e limão. 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO Resultados obtidos na determinação do pH pelos métodos de papel indicador universal e pelo pHmetro: Amostras pH determinado no papel indicador pH determinado no pHmetro Kombucha 4 2,98 Suco de pêssego 4 2,57 Coca-cola 4 2,23 Suco de uva 4 2,50 Leite 7 6,32 Café 4 5,30 Limão 2 2,20 Tabela 1: Resultados obtidos na determinação do pH por papel indicador e pHmetro. Fonte: próprio autor,2022. A partir dos resultados obtidos na tabela com os valores de pH é possível observar uma mudança muito considerável de valores comparando o pH de uma mesma amostra pelos dois métodos isso mostra o quanto um método é mais eficiente para se usar. E medir o pH é de extrema importância para vários processos dentro da engenharia de alimentos. CONCLUSÃO Portanto, dentre os métodos utilizados para a determinação do pH das amostras o pHmetro foi o que apresentou maior eficiência isso porque seus valores contêm mais exatidão ao medir. Já o papel indicador universal ao mergulha-lo na solução mesmo com a mudança de coloração o resultado era definido por interpretação do visualizador, ou seja, o valor de pH ficou com uma interpretação em aberto onde cada pessoa poderia entender de uma forma diferente. Assim, conhecer e entender qual método de determinação se encaixar na metodologia que for trabalhar é que suma importância para ter valores com o máximo de exatidão possível, principalmente na indústria de Alimentos onde o pH é importantíssimo em toda cadeia de produção. REFERÊNCIAS [1] ATKINS, P. JONES. L. Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5a Ed, Bookman Companhia Ed., 2011. [2] FOGAÇA, J. R. V. Conceito de pH. Manual da Química. Disponível em: https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/conceito-ph.htm. Acesso em: 15 de novembro de 2022. [3] LIMA. A. L. L. Você sabe o que é pH. Mundo Educação. Disponível em:https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/voce-sabe-que-significa ph.h tm#:~ :tex t = O%20pH%20%C3%A9%20uma%20escala,acidez%20de%20algumas%20sbst%C3%A2n cias%20comuns.> Acesso em: 15 de novembro de 2022. [4] CONSTANTINO, M. G.; SILVA, G. V. J.; DONATE, P. M. Fundamentos de Química Experimental. São Paulo: EDUSP, 2004. ANEXOS Figura 8: cores de alguns indicadores (ácido e base) Fonte: próprio autor,2022. Figura 9: pHmetro utilizado na aula. Fonte: próprio autor, 2022.
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