Ácido e Base relatório

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
INSTITUTO DE SAÚDE E BIOTECNOLOGIA
QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL
DISCENTE: JÉSSICA BATISTA DA SILVA MATRÍCULA: 21855595
DATA: 30/07/2021
EXPERIMENTO: INDICADOR ÁCIDO-BASE ORGÂNICO
	OBJETIVO
	
Colocar em prática o experimento usando um indicador natural orgânico e observar seus grupos funcionais.
	INTRODUÇÃO
	
Inúmeras espécies de plantas, flores e frutas possuem substâncias coloridas em sua seiva que mudam de cor conforme o pH do meio em que estão inseridas, sugerindo que tais espécies podem atuar como indicadores ácido-base. Os indicadores são substâncias capazes de mudar de cor dependendo das características físico-químicas da solução na qual estão contidas. Podem ser classificados de acordo com o mecanismo de mudança de cor ou os tipos de titulação nos quais são aplicados. Os indicadores ácido-base, ou indicadores de pH, são substâncias orgânicas fracamente ácidas (indicadores ácidos) ou fracamente básicas (indicadores básicos) que apresentam cores diferentes para as suas formas protonadas e desprotonadas. A mudança de coloração ocorre numa estreita, porém, bem definida faixa de pH.
Uma alternativa para ensinar a titulação em aulas práticas é a utilização de corantes naturais, os quais possuem a propriedade de mudar de coloração quando se varia o pH. A beterraba é um destes indicadores naturais pertencendo à família Chenopodiaceae, na qual a parte comestível é a raiz tuberosa. Esta hortaliça tem coloração vermelho-arroxeada devido à presença dos pigmentos betalaínas. As betalaínas são compostos semelhantes às antocianinas e flavonóides, sendo pigmentos hidrossolúveis e são divididas em duas classes: betacianina (responsável pela coloração avermelhada) e betaxantina (responsável pela coloração amarelada), caracterizando a coloração típica das raízes de beterraba. Na beterraba fica evidenciada a presença de um pigmento vermelho com características polares, a substância betanina, que corresponde a entre 75% e 95% dos pigmentos. As betalaínas são estáveis em pH 4 e 5; e razoavelmente estáveis em pH 5 a 7 e instáveis em presença de luz e ar, além destes fatores a atividade de água e o oxigênio afetam a estabilidade dos pigmentos. Os extratos da beterraba apresentam diferentes colorações quando estão em meio ácido ou básico. O comportamento observado é justificado pela isomerização da betanina em função do pH do meio. (CUCHINSKI et al, 2010)
	MATERIAIS
	
5 copos de vidro
Copo de medido
Polpa de beterraba
Água
Suco de limão
Álcool
Água Sanitária
Detergente
Vinagre
Sabão em pó
	METODOLOGIA
	
A espécie utilizada para obtenção dos extratos da beterraba foi a Beta vulgaris, em que foram usados aproximadamente uma beterraba grande, previamente descascada e cortada e em seguida liquidificada com um pouco de água. Posteriormente, foi usado somente 25 mL de polpa de beterraba e adicionado 75 mL de álcool foi feita a homogeneização e reservada essa polpa para uso de indicador orgânico. Em seguida, separadamente em cada copo de vidro foi colocado 20 ML de água sanitária, sabão em pó diluído em água, detergente líquido transparente, vinagre incolor e suco de limão, foi utilizados 3 limões médios. Colocado as soluções nos copo, foi adicionado em cada copo cerca de 2-5 ml do indicador natural orgânico, foi feita a visualização das transformações e anotadas.
	RESULTADOS
	
No experimento descrito acima, tem como por resultados as mudança das coloração, sendo usado como indicador natural a beterraba misturada com álcool. Inicialmente os extratos da polpa da beterraba foram colocados em diferentes soluções para avaliar a alteração de coloração. Ao adicionar a polpa da beterraba na água sanitária tem obteve de imediato uma coloração amarelada. Ao adicionar a polpa de beterraba no sabão em pó diluído em água, obteve uma coloração lilás e fragmentos do sabão em pó. Ao adicionar a polpa da beterraba no detergente obteve uma coloração roxo bem escuro, exatamente da cor da beterraba, sendo como observação que a solução do detergente foi a solução que mais ficou parecida com a coloração verdadeira da beterraba. Em seguida adicionei a polpa da beterraba na solução de vinagre e obteve a coloração vermelha. E por fim, foi adicionado polpa de beterraba na solução de suco de limão e obteve a coloração vermelho mais claro que a solução anterior.
Pode-se observar que as soluções base apresentaram coloração avermelhada quando colocados em meio ácido, apresentando alteração de coloração com o aumento do pH. Na faixa de pH entre 1 e 9,5 a coloração permaneceu a mesma (vermelha), entretanto ocorreu uma alteração na coloração para amarelo próximo do pH 12, pois o extrato em meio básico pode sofre alguns modificações estruturais, dificultando a visualização do ponto de viragem, tanto em meio ácido quanto em meio básico, demonstra a modificação de coloração associada à forma dos espectros. Em meio ácido, predomina uma coloração vermelha (pH abaixo de 5,0), já no meio básico (pH acima de 12,0), apresenta-se uma coloração amarela. A mudança de coloração geralmente é atribuída à variação estrutural dos corantes presentes no extrato, neste caso principalmente as betalaínas. Esses resultados corroboram com os obtidos visualmente. Os resultados para os extratos de beterraba mostraram-se promissores para sua utilização como indicadores de pH em titulações ácido-base, pois a mudança de coloração foi percebida facilmente no ponto de viragem, além dos volumes de equivalência estarem próximos aos obtidos com o eletrodo de vidro. Podem também ser aplicados para a explicação de equilíbrio químico, por ter apresentado boa reversibilidade da cor em diferentes pH. Portanto, estes extratos podem ser uma alternativa simples e de baixo custo para explicar diversos conteúdos nas aulas de química, tornando o aprendizado mais interessante.
	REFERÊNCIAS
	
CUCHINSKI, Ariela Suzan; CAETANO, Josiane; DRAGUNSKI, Douglas C. Extração do corante da beterraba (Beta vulgaris) para utilização como indicador ácido-base. Eclética química, v. 35, p. 17-23, 2010.
C. A. I. Mazali, F. Ferraz, I. C. Voegel, A. B. Sá, Revista Científica do IMAPES (2006) 13.
M. V. Dias, P.I.C. Guimarães, F. Merçon, Química Nova na Escola, 17 (2003) 27.
T. Morita, Manual de soluções, reagentes e solventes. Padronização - Preparação - Purificação, Edgard Blucher, São Paulo, 2 ed., 1981, cap. 1-3.
	EXERCÍCIO
	1) Preencha os dados baseados na prática
	Produto
	Coloração formada
	Estrutura básica
	Classe: ácido ou base
	Hipoclorito de sódio
	
Amarelada
	NaClO
	
Base
	Sabão em pó
	
Lilás
	
	
Base
	Detergente líquido
	
Roxo avermelhado
	
	
Base
	EVinagre
	
Vermelho
	C2H4O2
	
Ácido
	Suco de limão
	
Vermelho claro
	C6H8O7
	
Ácido
2) Qual é a estrutura do princípio ativo do indicador natural orgânico que possibilitou a visualização da classe de ácido-base das substâncias? Desenhe a estrutura e descreva as características dessa classe.
O princípio ativo da beterraba é o Betanina, pois a partir dela é possível a visualizações dos tipos diferentes das colorações, sendo assim mais eficaz as visualizações de ácido-bases.
C24H27N2O13
Suas características: É um glicosídeo de cor vermelha oriundo da beterraba (Beta vulgaris) e é usado como corante alimentar. O seu grupo aglicona é a betanidina. A betanina é normalmente obtida a partir do extracto de beterraba vermelha; a sua concentração pode atingir os 300-600 mg kg-1. É um pigmento pertencente à classe das betalainas, juntamente com a isobetanina, a probetanina e a neobetanina. A cor deste composto é dependente do pH: entre valores de pH de 4 e 5, esta é vermelho-azulada intensa, tornando-se azul-violeta com o aumento do pH. A valores de pH alcalinos a betanina degrada-se por hidrólise e a cor da solução muda para amarelo-acastanhado.
	ANEXO
	Colorações das soluções 
Materiais e soluções utilizados
Obs.: Os espaços podem ser ampliados conforme a necessidade de cada prática