Relatório de química sobre a ação e experimento com a ANTOCIONINA

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E. E. ANTOINE DE SAINT EXUPÉRY
QUÍMICA – 3º ANO A DO ENSINO MÉDIO 
EXPERIMENTO DE QUÍMICA: INDICADOR ÁCIDO-BASE NATURAL COM REPOLHO ROXO.
SÃO PAULO
2018
PROF. ANDRÉ CALLEGARI.
ANA PAULA ORTIZ BOMFIM
FRANCISCO EDUARDO DE OLIVEIRA
EXPERIMENTO DE QUÍMICA: INDICADOR ÁCIDO-BASE NATURAL COM REPOLHO ROXO.
Relatório apresentado à E.E. Antoine de Saint Exupéry – 3º ano A do ensino médio – para obtenção de uma parte da nota da matéria de química.
Orientador: Prof. André Callegari – Ciências da Natureza.
SÃO PAULO
2018
SUMÁRIO
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1. INTRODUÇÃO
O pH (potencial hidrogeniônico) é uma escala para especificar a acidez ou basicidade de uma solução aquosa, sendo sua medição essencial por exemplo: na parte agrícola, uma vez que a disponibilidade dos nutrientes sofrem influência do pH do solo, na parte da saúde, para prevenção de doenças e até mesmo para a avaliação de piscinas e aquários, sendo esta primordial não só para a qualidade da água e saúde, mas também para a durabilidade dos equipamentos como um conjunto. Para essa medição (do caráter do pH), são utilizados indicadores visuais ácido-base, mas como se chegou a esse parâmetro?
Antes de Gilbert Lewis dar a ‘’definição final’’ de ácido e base no século XX, ao longo da história, essa definição foi muito debatida na química. No século XVII, o químico Robert Boyle preparou um licor de violetas e observou que esse extrato tornava-se vermelho em meio ácido. Ele Fez isso com a solução do extrato, e adicionando o mesmo à um papel, sendo estes os primeiros indicadores ácido-base de pH na forma que hoje conhecemos: solução e papel, e concluiu: "Ácido é qualquer substância que torna vermelho os extratos de plantas", porém, essa definição ainda não estava formalizada e não se sabia o real motivo dessa mudança de cor.
 Somente no início do século XX, houve melhor explicação. Richard Martin Willstätter e Sir Robert Robinson mostraram que a cor roxa de plantas vem de um pigmento chamado antocionina, que sai nos estratos (chá) dessas plantas. Eles notaram que o estrato (antocionina) ficava avermelhado se fosse misturado a uma substância ácida, e azul/verde/amarelo quando se misturava esse chá com uma substância básica. Este estudo explicou as mudanças de cores de extratos vegetais observadas por Boyle. Ou seja, a responsável por isso era a antocionina.
O repolho roxo (Brassica oleracea var. capitata) é altamente rico em antocianinas, dando-lhe sua cor arroxeada. Por esse motivo, seu extrato torna-se um excelente indicador natural de pH.
As antocianinas, são capazes de alterar sua estrutura e, consequentemente, coloração, de acordo com o meio ácido ou básico (pH) em que se encontram, como demonstrado na figura 1. Como há mudança na estrutura, há também mudança na cor da solução e número do pH, como demonstrado na figura 2.
(Fonte: https://quimicaempratic.files.wordpress.com/2017/07/sv2492491-e1499359451668.pnga)
 Figura 1. A mudança da estrutura da antocionina em meio ácido, para básico e com diferentes proporções de cátion, base e ânion cianina (íons).
 
(Fonte: https://assimquefaz.com/antigo/admin/ckeditor/ckfinder/imagesimages/repolho%20roxo%20nivel%20de%20pH.jpg)
Figura 2. Escala de ph do extrato de Repolho roxo em solução aquosa.	
2. OBJETIVO
Determinar relativamente a característica do pH de algumas substâncias selecionadas, através do uso de um indicador de ácido-base, o extrato (chá) de repolho roxo, em meio aquoso.
3. MATERIAIS
- Luvas descartáveis;
- Panela de alumínio;
- Água potável (H2O) 1 litro;
- ¼ de repolho roxo;
- Fonte de calor (fogão);
- 1 garrafa plástica 500 ml;
- Peneira;
- 3 copos de vidro;
- 1 colher de plástico;
- 1 medidor culinário;
- Ácido acético CH3COOH (vinagre de álcool);
- Bicarbonato de sódio NaHCO3;
- Hidróxido de sódio NaOH (soda caustica).
4. PROCEDIMENTO
Na panela de alumínio, foi adicionado ¼ de repolho roxo fresco manualmente desfiado, juntamente com 1 litro de água potável. 
Aqueceu-se o repolho com a água, na fonte de calor, á 100ºC por 20 min. Após aquecimento, a solução roxa foi filtrada com a peneira e colocada em uma garrafa de 500 ml. Os outros 500 ml restantes, foram descartados.
Colocou-se 3 copos de vidro em uma superfície, fazendo identificação de 1 à 3, e de acordo com os reagentes destinados. 
Utilizando luvas descartáveis, e com o auxílio do medidor culinário colocou-se:
Copo 1: 2 colheres de sopa de ácido acético (CH3COOH); 
Copo 2: ½ colher de sopa de bicarbonato de sódio (NaHCO3);
Copo 3: 1 colher de sopa de hidróxido de sódio (NaOH).
Foi colocado cerca de 160 ml da solução roxa em cada um dos copos.
5. RESULTADO
Após a colocação da solução roxa (antociocina) nos 3 copos individualmente, notou-se evidente mudança de cor, como demonstrado na Tabela 1 e na Figura 3.
	
	 SUBSTÂNCIA
	COR INICIAL 
COM ÁGUA
	COR FINAL
COM SOL. ROXA
	COPO 1
	ácido acético 
	incolor
	Vermelho 
	COPO 2
	bicarbonato de sódio
	incolor
	Azul
	COPO 3
	hidróxido de sódio
	incolor
	Amarelo
Tabela 1. Resultado das mudanças de cor no experimento após a colocação do líquido indicador da característica do pH.
Figura 3. Imagem do resultado.
6. CONCLUSÃO
Como já comentado, de acordo com Willstätter e Sir Robert Robinson. As antocianinas possuem cor avermelhada em meio ácido, violeta em meio neutro, e azul/verde/amarelo em condições alcalinas/básicas. 
Após colocado os cerca de 160 ml da solução individualmente em cada um dos 3 copos, notou-se mudança de cor e diferenciação nos mesmos. De acordo com as mesmas, obteve-se a demonstração da característica do pH de cada substância em meio aquoso. O ácido acético (vinagre), é classificado como ácido por sua cor final vermelha. O bicarbonato de sódio, de acordo com sua cor final azul, foi classificado em básico. E o hidróxido de sódio, cor final amarelo, foi classificado como substância muito básica. Esses resultados estão organizados na tabela 2:
	
	SUBSTÂNCIA
	COR FINAL
	CARACTERÍSTICA DO pH
	
	ácido acético
	Vermelho 
	Ácido
	COPO 2
	bicarbonato de sódio
	Azul
	Básico
	COPO 3
	hidróxido de sódio
	Amarelo 
	Muito básico
Tabela 2. Conclusão da característica do pH de cada substância de acordo com sua cor final.
O experimento foi simples de ser executado pelo fácil acesso aos matérias necessários, e ampla gama de possibilidades de plantas com antocionina, e reagentes possíveis. Porém, foram utilizados apenas os listados nos materiais.
A simplicidade da parte experimental, que não demanda a utilização de laboratórios bem equipados, torna essa experiência viável para escolas sem infra-estrutura laboratorial, pois os experimentos podem ser realizados na própria sala de aula e o tempo para demonstrá-la não é longo. Todo o processo durou cerca de 30 minutos.
Foi observado que o copo 3 ficou aquecido após a colocação de soda caústica, devido a sua propriedade corrosiva. Foi necessário mexer com uma colher de plástico o copo 2 e o copo 3 para melhor dissolução das substâncias com o líquido roxo.
Como notado, não se foi usado uma escala numérica para medir o número do pH no experimento pois não encontramos o indicador em fitas para comprar, mas a intenção foi demonstrar a característica do pH de cada substância, de acordo com os métodos utilizados inicialmente pelo químico Robert Boyle, e foi constatado os mesmos resultados e conclusões de Willstätter e Sir Robert Robinson também, conforme realizado.
BIBLIOGRAFIA
https://assimquefaz.com/antigo/admin/ckeditor/ckfinder/imagesimages/repolho%20roxo%20nivel%20de%20pH.jpg. Imagem do indicador. Acessado em: 16 de setembro de 2018.
http://contechind.com.br/blog/2017/10/02/por-que-e-importante-medir-o-ph/. Importância de medir o pH. Acessadoem: 19 de setembro de 2018.
http://e-escola.tecnico.ulisboa.pt/topico.asp?id=382&ordem=2. Evolução do conceito ácido-base. Acessado em: 12 de setembro de 2018. 
https://manualdaquimica.uol.com.br/experimentos-quimica/indicador-acido-base- com-repolho-roxo.htm . Experimento do repolho roxo. Acessado em: 12 de setembro de 2018.
https://quimicaempratica.com/2017/07/06/indicador-acido-base-de-repolho-roxo/. Experimento do repolho roxo (2). Acessado em: 5 de setembro de 2018.
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfQRsAK/obtencao-indicadores-ph-coloridos. Indicadores de pH naturais. Acessado em: 5 de setembro de 2018.
https://www.portalsaofrancisco.com.br/quimica/escala-de-ph. Escala de pH. Acessado em: 5 de setembro de 2018.
http://www.scielo.br/pdf/%0D/qn/v25n4/10546.pdf. Artigo sobre indicadores ácido-base naturais. Acessado em: 10 de setembro de 2018.
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422002000400026. Artigo sobre indicadores ácido-base naturais (2). Acessado em: 01 de setembro de 2018.
https://www.todamateria.com.br/ion-cation-e-anion/. Explicação sobre íon, cátion e anion. Acessado em: 5 de setembro de 2018.