CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAISDepartamento de QuímicaCurso: Técnico em Química Turno: Diurno

Turma: Qui 1ADisciplina: Introdução à Química ExperimentalProfª.: Mariângela O. LimaAluna: Maria Luiza Andrade Aquino e Mariana Gabriela de Oliveira - T2Data: 26/10/2009

Indicadores ácido-base

Objetivo: Investigar as propriedades ácidas e básicas de certos materiais encontrados em casa, utilizando como indicador ácido-base o extrato de repolho roxo.

Materiais/Reagentes:_ 12 tubos de ensaio enumerados _ estante para tubo de ensaios _ 4 béqueres 100 mL _ 1 béquer de plásico 100 mL _ 13 pipetas de Pasteur _ placas de petri _ Liquidificador _ H2O _ NH4OH (amoníaco)_ CH3COOH _ Extrato de repolho roxo_ 5 mL de HCℓ diluído _ 5 mL de NaOH diluído_ vinagre branco _ detergente_ limão_ laranja

EPI’s:_ jaleco_ luvas

Introdução: Existem substâncias em nosso cotidiano que apresentam sabor azedo, tais como o suco de limão e o vinagre. Há também aquelas que apresentam sabor adstringente, ou seja “amarram” a boca. É o caso da banana, do caju e do caqui verdes, do leite de magnésia. Na verdade, esses dois tipos de sabor, o azedo e o adstringente, caracterizam dois grandes grupos de substâncias: os ácidos e as bases. Químicos do passado, então perceberam que as substâncias de sabor azedo e adstringente em determinados meios, como o suco de uva, por exemplo, mudavam a coloração. A partir daí puderem classificá-las (essas classificações são operacionais de ácidos e bases, ou seja, definições fundamentadas apenas em operações experimentais). Pelo fato de que provar toda e qualquer substância a fim de classificá-la é um procedimento perigoso e completamente errado, descobriram-se indicadores que determinam a acidez, alcalinidade ou neutralidade dessas substâncias.

São estes, indicadores ácido-base. Esses indicadores são substâncias que apresentam uma determinada coloração em meio ácido e outra em meio básico. Os indicadores ácidos possuem hidrogênio (s) ionizável (eis) na estrutura, quando o meio está ácido (pH<7), a molécula de indicador é "forçada" a manter seus hidrogênios devido ao efeito do íon comum, nesta situação a molécula está neutra. Quando o meio está básico (pH>7), os hidrogênios do indicador são fortemente atraídos pelos grupos OH- (hidroxila) para formarem água, e neste processo são liberados os ânions do indicador (que possuem coloração diferente da coloração da molécula). Os indicadores básicos possuem o grupo ionizável OH- (hidroxila), portanto, em meio alcalino (pH>7) as moléculas do indicador "são mantidas" não-ionizadas, e em meio ácido (pH<7) os grupos hidroxila são retirados das moléculas do indicador para a formação de água, neste processo são liberados os cátions (de coloração diferente da coloração da molécula). Os químicos usam uma escala de pH para expressar quão forte é uma substância ácida ou básica. Um valor de pH abaixo de 7 indica que a substância é ácida e, quanto menor for o número (6,5,4,3,2,...) mais forte será o ácido. Um valor de pH acima de 7 indica que a substância é alcalina (básica) e, quanto maior for o número (8,9,10,...) mais forte será a substância alcalina. Dentre os indicadores ácido-base destacam-se:

Tornassol: Corante solúvel em água extraído de certos liquens. Torna-se vermelho em condições ácidas e azul em condições básicas. A mudança de cor ocorre para variações no pH de 4,5 a 8,3; ou seja, é possível determinar a função inorgânica (meio ácido ou meio básico) de substâncias com pH entre 4,5 e 8,3. Pode-se adquiri-lo também na forma de papéis azul e vermelho. O papel de tornassol azul é usado para testar se um certo material é ácido. Ácidos fazem-no mudar de cor, de azul para vermelho. O papel de tornassol vermelho é útil para indicar se determinado material é básico, uma vez que substâncias álcalis fazem-no mudar de vermelho para azul.

Fenolftaleína (C20H14O4): Indicador cuja mudança de cor ocorre da seguinte forma: para pH inferior a 8,3 permanece incolor e para pH superior a 10,0 adquire a coloração rosa (carmim). Portanto, uma solução básica (meio básico), em presença de fenolftaleína, adquire a coloração résea.

Alaranjado de metila (C14H14N3O3S Na ): Corante orgânico que muda desde vermelho para um pH abaixo de 3,1 (meio ácido) até amarelo para um pH acima de 4,4 a 25oC. É usado para titulações envolvendo bases fracas.

Azul de Bromotimol (C27H28Br2O5S): Indicador de pH que em meio ácido adquire a coloração amarela, em meio básico fica azul e em solução neutra fica verde. Adequado para determinações de ácidos e bases fracos, preferencialmente com pH próximo de 7.

Indicador universal: Mistura em volumes iguais de soluções dos seguintes indicadores: vermelho de metilo, a-naftolftaleína, timolftaleína, fenolftaleína e azul de bromotimol. O papel Universal pode checar por ambas as soluções ácidas ou básicas, e ainda, dar uma indicação do valor aproximado de pH da solução sendo analisada. O indicador irá mudar de cor quando umedecido na solução, e o pH será lido comparando-se a cor final do indicador com uma carta de cores, geralmente contida na embalagem do próprio indicador.

Algumas plantas e flores podem ser utilizadas, também, como indicadores de pH (indicadores ácido-base naturais). Um dos mais interessantes é o extrato de repolho roxo, que apresenta cores diversas conforme a acidez e a basicidade do meio em que se encontra (o extrato de repolho roxo mostrará cores diferentes para valores de pH diferentes). Flores como a hortênsia, contém indicadores ácido-base naturais em suas pétalas. Podem adquirir a cor rósea ou azul-arroxeada, dependendo de fatores como solo, adubação, etc., que influenciam a acidez ou a basicidade das pétalas.

Procedimentos:I – Preparo do extrato de repolhoa) Cortar um pedaço de repolho roxo e bater no liquidificador com 500 mL b) Coar a mistura numa peneira fina.

II – Preparo da escala padrão de pHa) Preparar 7 tubos de ensaio como indicado:

Solução Preparo Valor de pH(aproximado)

1 5 mL de HCℓ diluído + 5 mL do extrato de repolho roxo 1

2 5 mL de água destila + 5 gotas de vinagre branco + 5 mL do extrato de repolho roxo

3

3 5 de álcool comum + 5 mL do extrato de repolho roxo 54 5 mL de água destilada + 5 mL do extrato de repolho roxo 6

5 5 mL de água destilada + 1 gota de NH4OH (amoníaco) + 5 mL do extrato de repolho roxo

9

6 5 mL de água destilada + 5 gotas de NH4OH (amoníaco) + 5 mL do extrato de repolho roxo

11

7 5 mL de NaOH diluído + 5 mL do extrato de repolho roxo 12

III – Teste de pH de algumas substâncias de uso diário:a) Colocar, num tubo de ensaio, 5 mL de água destilada + 5 mL de extrato de repolho roxo e 5 gotas de suco de laranja; b) repetir o item anterior, em outros tubos de ensaio, substituindo o suco de laranja pelos seguintes materiais: suco de limão, Xampu, detergente e leitec) comparar a coloração obtida em cada solução com a escala de pH prepara anteriormente utilizando o extrato de repolho roxo.

Resultados:

- Procedimento II

Solução Preparo Valor de pH(aproximado)

Coloração obtida

1 5 mL de HCℓ diluído + 5 mL do extrato de repolho roxo

1 Vermelho

2 5 mL de água destila + 5 gotas de vinagre branco + 5 mL do extrato de repolho roxo

3 Rosa

3 5 de álcool comum + 5 mL do extrato de repolho roxo

5 Lilás

4 5 mL de água destilada + 5 mL do extrato de repolho roxo

6 Roxo

5 5 mL de água destilada + 1 gota de NH4OH (amoníaco) + 5 mL do extrato de repolho roxo

9 Azul

6 5 mL de água destilada + 5 gotas de NH4OH (amoníaco) + 5 mL do extrato de repolho roxo

11 Verde escurol

7 5 mL de NaOH diluído + 5 mL do extrato de repolho roxo

12 Verde claro

- Procedimento III

Produto Coloração obtida Valor pH aproximadoSuco de limão Rosa escuro 1 – 3

Suco de laranja Lilás roseado 3 – 5Xampu Palmolive Lilás escuro 5 – 6

Detergente Lilás escuro 3 – 5 Leite Roxo azulado 6 – (7) – 9

Discussão:- O extrato de repolho roxo, tal como as solução que o levaram na sua composição devem ser prepradas imediatamente antes do uso pelo fato de se decompor com facilidade.

Questões:01. Coloque os materiais que você testou em ordem crescente de acidez, mostrando quais

são ácidos e quais são básicos.

(meio básico) (meio ácido)

Leite < detergente < Xampu Palmolive < Suco de laranja < suco de limão pH 6 – 9 pH 3 – 5 pH 5 – 6 pH 3 – 5 pH 1 – 3

02. Coloque os materiais que você testou em ordem crescente de basicidade.

suco de limão < suco de laranja < Xampu Palmolive < detergente < leite

03. Por que não é muito correto, do ponto de vista científico, afirmas, como em algumas propaganda de Xampu:

“Xampu com pH neutro”

Conclusão: Essa prática nos permitiu concluir que é possível medir o pH (aproximado) de substâncias utilizando indicadores ácido-básico naturais. Além disso, foi realizada com sucesso, pois os resultados foram facilmente percebidos, de forma correta. É um análise química qualitativa muito utilizada em laboratórios onde se tem poucos recursos financeiros, devido aos baixos custos, materiais utilizados e facilidade de obtenção dos mesmos.

Bibliografia:- TITO e CANTO. Química na abordagem do cotidiano. São Paulo: Moderna, 2006.- Folha entregue pela professora.- www.ufpa.br/quimicanalitica/sindicador.htm. Acesso em 28 out. 2009- www.puc-rio.br/piues/docs/acidos%20e%20bases.ppt. Acesso em 28 out. 2009