Relatorio de Ácidos e Bases

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Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia – Campus Jequié
Departamento de Química e Exatas - DQE
Disciplina: Química Geral Experimental II – Bacharelado em Química 
Professor: Cleber Galvão Novaes
Alunos: Joabe Andrade e Joselânio de J. Coutinho 
Atividade: Aula prática		Data: 11.07.2016 
 ÁCIDOS E BASES
Relatório de aula prática apresentado à disciplina de Química Geral Experimental II, ministrada pelo professor Cleber Galvão, como avaliação parcial do I semestre-2016. 
Jequié – Bahia
Julho de 2016
1. RESULTADO E DISCUSSÃO
1.2 Preparo da escala padrão:
 As colorações obtidas no preparo da escala padrão, a partir da infusão do repolho roxo, obtendo o extrato de cor (Azul) com diversas substâncias em diferentes tubos de ensaio, estão apresentados na tabela 1 e na imagem 1 (vide anexo 1).
 Tabela 1: Preparo da escala padrão. 
	Valor do pH
(aproximado)
	Procedimento
	Cor obtida
	1
	5,00 mL de HCl 0,10 mol L-1 + 5,00 mL de extrato de repolho
	Vermelho
	3
	5,00 mL de água dest. + 5 gotas de vinagre + 5,00 mL de extrato de repolho
	Rosa
	5
	5,00 mL de etanol + 5,00 mL de extrato de repolho
	Violeta
	6
	5,00 mL de água dest. + 5,00 mL de extrato de repolho
	Azul Claro
	9
	5,00 mL de água dest. + 1 gota de NaOH 0,10 mol L-1 + 5,00 mL de extrato de repolho
	Verde Azulado
	11
	5,00 mL de água dest. + 5 gotas de NaOH 0,10 molL-1 + 5,00 mL de extrato de repolho
	Verde Lima
	12
	5,00 mL de solução de NaOH 0,10 mol L-1 + 5,00 mL de extrato de repolho
	Amarelo
 
 O extrato do repolho roxo adquire diferentes colorações com a variação do pH, pois a substância presente nesse alimento (repolho roxo), as antocianinas podem se comportar tanto como um ácido ou como uma base dependendo do outro reagente presente. A cor depende dos arranjos eletrônicos em cada um dos dois estados (fundamental e excitado), ou seja, a coloração está subordinada à estrutura e o meio em que encontra-se a molécula, quando altera-se o pH da solução, assim no composto ocorre o efeito indutivo retirador de elétrons, devido à proximidade de dois grupos com eletronegatividade semelhantes, fazendo que a molécula libere um ou mais prótons (H+), dessa forma, ela apresenta deslocalização de cargas, e que em seguida por ressonância a molécula é estabilizada. (ver anexo) [1].
 Essa emissão de luz visível, em forma de cor, depende da quantidade de energia absorvida pelo átomo no seu estado fundamental e emitida no estado excitado (em forma de Fótons que são pacotes de energia), assim cada cor observada é característica da interação da luz (um tipo de radiação eletromagnética) com a matéria, além de apresentar um comprimento de onda e frequência que são característicos do seu movimento[1].
 Para cada comprimento de onda pertencente a luz visível encontra-se associada a percepção de uma cor, essa região está compreendida no espectro eletromagnético de comprimentos de onda que variam de aproximadamente 400 a 750 nm (nanômetros). Existe outros tipos de radiação eletromagnética além da luz visível, ondas de rádio “transportam’’ música, infravermelho (calor), os raios X usados por médicos. Todos os tipos de radiações eletromagnética movem-se no vácuo com velocidade de 3,00 x 108 m/s, velocidade da luz [2].
1.3 Testando o pH de diferentes materiais; 
Mediu-se o potencial hidrogeniôco com o papel indicador de pH em cada um dos matérias, conforme mostrado abaixo:
Leite: pH 7.
Leite de magnésia Mg(OH)2(aq): pH 10.
Clara de ovo: pH entorno de 9 e 10.
Coca Cola: pH entre 2 e 3.
1.4 Medindo o pH da solução com papel indicador:
Enumerou-se 4 tubos de ensaio, estes correspondente a cada substância em ordem, como observada no item 1.3, respectivamente.
 Leite: A solução presente no tubo 1 apresentou coloração próxima ao violeta e anotou-se aproximadamente pH 6, que comparada com a escala padrão através da coloração observamos pH 5.
Leite de magnésia: A solução presente no tubo 2 apresentou coloração verde- lima, em seguida, anotou-se que o pH era aproximadamente 9. Que comparado com a escala padrão observou-se que seu pH era aproximadamente 10. 
Clara de ovo: A solução presente no tubo 3 apresentou coloração verde- azulada, logo após, observou- se que o pH da solução era aproximadamente 9. Comparando-se a cor apresentada com a escala padrão notou-se que seu pH era aproximadamente 9.
 Coca cola: A solução contida no tubo 4 apresentou coloração marrom e anotou-se pH que era aproximadamente entre 3 e 5, que comparada com o padrão, notou-se que o pH 
Os dados do teste de pH dos materiais citados acima estão organizados na Tabela 2:
Tabela 2: Testando o pH de diferentes materiais
	Tubos
	Materiais testados em extrato de repolho roxo e água
	pH medido pelo papel de pH
	 pH comparado com escala padrão
	1
	Leite
	7
	6
	2
	Leite de magnésia
	10
	9
	3
	Clara de ovo
	Entre 9 e 10
	9
	4
	Coca Cola
	Entorno de 2 e 3
	Entre 3 e 5
 O indicador natural extrato de repolho roxo possui em sua estrutura substâncias chamadas antocianinas, que são as responsáveis pela mudança de coloração observada quando altera-se o pH do meio. De acordo com a definição de ácido e base de Bronsted-Lowry, os indicadores, são eles próprios compostos ácidos ou básicos. Assim um indicador genérico IndH em solução aquosa apresenta o seguinte equilíbrio:
IndH + H2O ⇌ H3O+ + Ind-
 Com isso, o aumento ou a diminuição de espécies ácidas ou básicas no meio fará com que o equilíbrio se desloque para a esquerda ou para a direita, e a cor resultante será dependente das concentrações relativas de IndH e Ind-, que são espécies responsáveis pela coloração do meio. Assim, quanto menor o pH do meio em solução ácida, maior será a protonação (um próton H+ liga-se a um átomo) do indicador e, consequentemente, maior será a concentração de IndH. Já com o aumento do pH, ou seja, quanto maior a basicidade, essa forma do indicador vai sendo desprotonada (perda de H+), com o consequente aumento da concentração de Ind- [4].
 As variações nas cores observadas com a mudança do pH do meio, deve-se a estrutura das antocianinas, pois a mesma possui ligações conjugadas. As reações das antocianinas com ácidos ou bases levam a uma configuração estrutural em que, conforme, diminui o pH do meio, as estruturas predominantes apresentarão menor conjugação estendida, devido a protonação da molécula de antocianina, sendo assim, a estrutura irá absorver os comprimentos de onda de maior energia e irá refletir os de menor energia, pois ambas as soluções possuem caráter ácido, adquirindo coloração vermelha ou rosa, que no espectro eletromagnético possuem menores energias [3]. 
Quando a basicidade do meio é aumentada, ocorre uma reação contrária a citada acima. Conforme se aumenta o pH do meio, as estruturas predominantes apresentarão maior conjugação estendida, devido á desprotonação da molécula de antocianina, sendo assim, a estrutura irá absorver os comprimentos de onda de menor energia e irá refletir os de maior energia. Esse fato ocorre com a clara de ovo e em menor intensidade com o leite de magnésia, pois ambas as soluções possuem caráter básico, adquirindo respectivamente coloração azul e verde, que no espectro eletromagnético possuem maiores energias [4].
1.5. CONCLUSÃO
Com os experimentos realizados foram obtidos resultados satisfatórios para determinar o pH aproximado de algumas soluções. Com o indicador de extrato de repolho roxo, foi possívelobservar a variação de cor quando a solução é ácida, básica ou neutra.
 O extrato bruto de repolho roxo apresenta potencialidade como indicador natural, podendo ser utilizado no processo de ensino-aprendizagem de equilíbrio ácido-base, pois a extração do indicador é de baixo custo e não requer laboratórios e equipamentos sofisticados.
6. REFERÊNCIA BIBLIGRÁFICA
[1] BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: a ciência central. 9 ed. Prentice-Hall, São Paulo, 2005.
[2] Kortz, Jonh C.; Treichel, Jr., Paul M. Química Geral e Reações Químicas, Vol. 2, 5ª Ed., Cengage Learning, São Paulo, 2009.
[3] RUSSEL, Jonh B. Química Geral. Vol.2. 2ª edição. Makron Books, São Paulo, 1994.
[4] GOUVEIA-MATOS, João A. M. Mudança nas cores dos extratos de flores e do repolho roxo. Química Nova na Escola. Nº 10. Novembro, São Paulo, 1999.
7. QUESTIONÁRIO
7.1 Quais dos materiais testados são ácidos? Entre esses, quais são os mais ácidos?
Dentre todos os materiais testados, a coca cola foi a que apresentou um pH menor, portanto a bebida é bastante ácida.
7.2 Quais são básicos? Entre esses quais são os mais básicos?
O leite de magnésia (MgOH)2 e a clara de ovo são básicos. O mais básico é o leite de magnésia.
7.3 Certo material confere cor lilás ao repolho roxo. Em que faixa de pH esse material se encontra?
A antocianina é a substancia que proporciona a coloração roxa ao repolho, esse composto absorve fortemente a região do espectro eletromagnético que denominamos a luz visível. 
Denominadas anfóteros, as antocianinas podem se comportar tanto como um ácido ou como uma base dependendo do outro reagente presente. A mudança das suas estruturas é responsável pelas alterações das cores observadas quando se altera o pH do meio.
A absorção da luz visível, isto é, a cor, depende da diferença de energia entre o estado excitado e o fundamental, e essa diferença depende dos arranjos eletrônicos de cada um dos dois estados, ou seja, a cor vai ser dependente da estrutura e do meio em que se encontra a molécula.
O extrato de repolho roxo possui uma ampla faixa de pH de 1 – 12. Esses pigmentos se encontram em diferentes formas e apresentam diversas cores variando do vermelho ao azul. Em meio ácido, as antocianinas são geralmente de coloração vermelha, com o aumento do pH elas passam a ter uma coloração púrpura e em meio alcalino possui cor azul.
7.4 Defina ácido e base segundo as definições de Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis.
Arrhenius: Ácido: são compostos em solução aquosa que ionizam, produzindo como íon positivo apenas o cátion hidrogênio (H+) ou, mais corretamente, o íon H3O+, denominado íon hidroxônio ou hidrônio. Base: são compostos que, por dissociação iônica, liberam, como íon negativo apenas o ânion hidróxido (OH-), também chamado de hidroxila ou oxidrila.
Bronsted-Lowry: Ácido: é qualquer substância capaz de doar um próton a outra substância. 
Base: É qualquer substância capaz de aceitar um próton de qualquer outra substância.
Lewis: Ácido: É uma substância capaz de aceitar um par de elétrons de outro átomo para formar uma nova ligação.
 Base: É uma substância capaz de doar um par de elétrons a outro átomo para formar uma nova ligação.
7.5 Defina: hidrólise, produto iônico da água e indicador.
Hidrólise: É qualquer reação química que envolva a quebra de uma molécula por ação da molécula de água.
O produto iônico da água é a sua constante de equilíbrio que é dada pela multiplicação entre os produtos de sua auto ionização, isto é, os íons hidrônio e hidróxido. Kw = [H3O+]. [OH-]
Indicador: Os indicadores ácido-base são substâncias orgânicas que é, em geral um ácido fraco ou uma base fraca, que ao entrar em contato com um ácido ficam com uma cor e ao entrar em contato com uma base ficam com outra cor.
8. ANEXOS
Figura 1: Resultados obtidos de acordo com a Tabela 1:
Figura 2: Resultados obtidos de acordo com a Tabela 2.