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Instituto Federal de educação, Ciência e tecnologia da Bahia – IFBA Engenharia de Alimentos Disciplina: Química de Alimentos I Professora: Itana da Purificação Costa ESCALA DE pH SOLUÇÕES TAMPÃO Acadêmica: Tatielly de Jesus Costa Barreiras 2015 Análise dos resultados obtidos nas aulas práticas: Escala de pH e soluções tampão realizadas nos dias 13 e 14 de novembro 2015 respectivamente. Escala de pH A presente aula prática teve como objetivo: Se familiarizar com a escala de pH e aferir o mesmo em diferentes amostras. Há determinadas substâncias que adquirem certa cor em solução ácida e uma cor diferente em solução básica. Os indicadores ácido-base são um corante que se usa para distinguir soluções ácidas de básicas, mediante a modificação de cor que sofre nestas soluções. O indicador ácido-base utilizado na prática foi o extrato de repolho roxo, que se trata de um indicador de fácil acesso e totalmente natural; o repolho roxo é rico em pigmentos chamados antocianinas, e esses pigmentos naturalmente sofrem mudanças de cor de acordo com o pH do meio: ficam vermelhas em meio ácido, roxas em meio neutro e esverdeadas em meio básico, quando o meio é extremamente básico, as moléculas de antocianina são destruídas e o resultado é a cor amarela .As antocianinas podem ser encontradas em outros alimentos, como a amora, o açaí e a uva os extratos destas frutas também funcionam como indicadores de pH. O extrato de repolho foi utilizado pela praticidade no preparo e por ser mais barato. Algumas dessas mudanças de coloração foram obtidas no decorrer da prática, onde o extrato de repolho roxo foi adicionado às soluções: ácido clorídrico, vinagre branco, álcool, detergente com amoníaco, água destilada e hidróxido de sódio. A partir do preparo dessas soluções observou-se que houve mudanças de cor devido à faixa de pH de cada solução usada no experimento. A reação ocorreu, porque na solução os indicadores de pH ligam-se aos íons H+ positivo ou OH- negativo da solução que por consequência altera a configuração eletrônica dos indicadores fazendo acontecer a alteração da cor, conforme mostrado abaixo: Tabela 1. Soluções preparadas, e seu pH e coloração obtidas. Solução Preparo Coloração obtida Valor do pH aproximado 1 5 mL de ácido clorídrico diluído + 5 mL de extrato de repolho Vermelho 1 (ácido) 2 5 mL de água destilada + 5 gotas de vinagre branco + 5 mL extrato de repolho Rosa-claro 3 (ácido) 3 5 Ml de álcool + 5 Ml extrato de repolho Lilás-claro 5 (ácido) 4 5 Ml de água destilada + 5 Ml extrato de repolho Lilás-claro 6-7 (neutro) 5 5 mL de água destilada + 1 gota de detergente com amoníaco + 5 mL extrato de repolho Lilás-médio 9 (Básico) 6 5 mL de água destilada + 5 gotas de detergente com amoníaco + 5 mL extrato de repolho Lilás-escuro 11 (Básico) 7 5 mL de solução diluída de hidróxido de sódio + 5 mL extrato de repolho Esverdeado 12 (Básico) Figura 1. Cores da faixa do pH. A Figura 2 apresenta as cores obtidas nas soluções segundo a faixa de pH que elas se encontram. Figura 2. Escalas de pH encontradas no experimento. Através dos dados obtidos pode-se observar que o extrato de repolho roxo foi eficiente na determinação da escala de pH em relação às soluções 1, 2, 3, 4, 5, 7; entretanto a solução 6 que apresentava uma maior concentração de detergente de amoníaco, pelo seu pH aproximado, deveria ter apresentado as cores de azul-verde, entretanto no experimento essa solução apresentou a coloração lilás-roxo, coloração que não condiz com a escala de pH, dessa forma houve um erro nessa faixa de cor/pH. Dessa forma podemos perceber que apesar de prático e razoavelmente preciso, esse método de indicação de faixas de pH pode apresentar falhas o que pode comprometer o resultado final do experimento. A segunda parte do experimento consistia em testar o pH de diferentes materiais: Saliva, leite A, leite B, vinagre, soluções de sacarose e bicarbonato. Sendo que o leite A foi do tipo desnatado com mais tempo aberto na geladeira e o leite B foi do tipo integral com apenas um pouco menos de tempo que o A na geladeira; a amostra de saliva foi de uma das alunas presentes na prática. As soluções preparadas e colorações obtidas são mostradas na tabela 2. Tabela 2. Soluções preparadas e escala de pH obtido. Solução Preparo Coloração obtida pH aproximado 1.1 5 mL de água destila + 5 mL extrato de repolho + 5 gotas da amostra de saliva Roxo 6,8 (neutro) 2.1 5 mL de água destila+ 5 mL extrato de repolho + 5 gotas do leite A Lilás 6,6 (ácido) 3.1 5 mL de água destila+ 5 mL extrato de repolho + 5 gotas do leite B Lilás esbranquiçado 6,6 (ácido) 4.1 5 mL de água destila+ 5 mL extrato de repolho + 5 gotas de vinagre Rosa 3 (ácido) 5.1 5 mL de água destila+ 5 mL extrato de repolho + 5 gotas da solução de sacarose Roxo 6.1 5 mL de água destila+ 5 mL extrato de repolho + 5 gotas da solução de bicarbonato Azul esverdeado 9 (Básico) Através dos dados da tabela percebemos que a coloração obtida em cada uma das soluções condiz com o seu pH aproximado, apenas o pH da solução de sacarose não foi encontrado em pesquisas literárias, mas partindo de sua coloração (roxo) podemos estimar que seu pH está próximo da neutralidade, já que a cor roxo representa a faixa de pH 6,5-9 mas com pico maior tonalidade no 7. No caso das amostras de leite A e B apresentaram basicamente a mesma tonalidade de lilás, somente a amostra B que teve uma tonalidade mais esbranquiçada de lilás, mas talvez isso se dê ao fato do leite ser integral. O leite por ser um alimento bem difundido comercialmente, pode sofrer algumas fraudes, fraudes essas que resultam em alterações em seu pH, podem ser adicionadas ao leite substâncias como: Bicarbonato de sódio, soda cáustica, formol, água oxigenada, urina entre outros, essas substâncias mascaram o pH para assim o leite passar pelos testes de qualidade. Solução tampão A presente aula prática teve como objetivo: Verificar a capacidade tamponante mediante adição ácido e de base. Solução tampão é uma solução cujo pH se mantém aproximadamente constante quando lhe são adicionadas pequenas quantidades de ácidos ou de bases fortes. Esse comportamento foi observado durante a prática. Tabela 3. Preparo das soluções utilizadas no experimento. Tubos Preparo 1 10 mL de água destilada + 3 gotas do indicador de repolho 2 9 mL de água destilada + 1 mL de solução tampão pH 7,0 + 3 gotas do indicador de repolho 3 10 mL de água destilada + 3 gotas do indicador de repolho 4 9 mL de água destilada + 1 mL de solução tampão pH 7,0 + 3 gotas do indicador de repolho 5 9 mL de água destilada + 1 mL de solução tampão pH 7,0 + 3 gotas do indicador de repolho A partir dessas soluções foi adicionada uma gota do ácido HCl 0,05 M nos tubos 1 e 2; essa mistura resultou em uma leve coloração rosada no tubo 1, que foi resultado da reação do indicador repolho roxo (como indicador ácido base resulta em cor vermelho/rosa em meio ácido) com o ácido HCl, esse tubo não continha a solução tampão; o tubo 2 permaneceu com a mesma coloração devido ao fato da água ter um pH neutro e a mesma se encontrava em solução tampão que também possui pH neutro (7,0); Se um ácido for adicionado a um tampão, ocorrerá uma elevação da concentração dos íons H+ no meio (uma perturbação ao equilíbrio); de acordo com o princípio de Le Chatelier, essa perturbação será neutralizada pela base conjugada do tampão, restabelecendo o estado de equilíbrio, e o pH da solução irá variar pouco, Tambémfoi adicionada uma gota de NaOH 0,05 nos tubos 3 e 4; sendo que esse mistura resultou em uma coloração esverdeada no tubo 3, essa coloração foi devido a reação do pH do meio básico(14,0) com o indicador repolho roxo (como indicador ácido base resulta em cor verde em meio alcalino); a solução do tubo 4 permaneceu com a mesma coloração devido ao fato da água ter um pH neutro e a mesma se encontrava em solução tampão que também possui pH neutro (7,0). Se uma base for adicionada a um tampão, ocorrerá uma elevação da concentração dos íons OH– no meio (uma perturbação ao equilíbrio); de acordo com o princípio de Le Chatelier essa perturbação será neutralizada pelo ácido acético do tampão, restabelecendo o estado de equilíbrio. É importante ressaltar que existe um limite para as quantidades de ácido ou de base que podem ser adicionadas a uma solução tampão antes que um dos componentes seja totalmente consumido. Esse limite é conhecido como a capacidade tamponante de uma solução tampão e é definido como a quantidade de matéria de um ácido ou base forte necessárias para que 1 litro da solução tampão sofra uma variação de uma unidade no pH, (Skoog et al., 2006). Referências: Escala de pH utilizando repolho roxo como indicador; Disponível em: < http://www.pontociencia.org.br/experimentos/visualizar/escala-de-ph-utilizando- repolho-roxo-como-indicador/157>. Acesso em: 20 de nov. 2015. Indicador ácido-base com repolho roxo. Disponível em: < http://www.manualdaquimica.com/experimentos-quimica/indicador-acido-base-com- repolho-roxo.htm>. Acesso em: 20 de nov. 2015. Solução tampão; Disponível em: < http://www.ebah.com.br/content/ABAAABN3oAJ/solucao-tampao?part=2>. Acesso em: 20 de nov. 2015. SKOOG, D. A. ; WEST, D. M. ; HOLLER, F. J.; CROUCH, S. R. ; Fundamentos de Química Analítica. Tradução da 8ª ed. Norte-Americana, Thomson Learning, Ltda, 2006.