EXPERIMENTO 2: E ti...Quen vés sendo?

FUNDAMENTO TEÓRICO: os ácidos e as bases forman parte da nosa vida cotiá: recoñecemos o limón (ácido) polo seu característico sabor acre e o xabón (base) polo amargo. Mais o sentido do gusto, dada a toxicidade de moitas substancias, deixou de ser un método válido para a determinación da acidez ou da basicidade das substancias. Hoxe en día existen diversos métodos, cualitativos ou cuantitativos, para a determinación do pH; como son: o papel indicador, os indicadores en disolución (fenolftaleína, laranxa de metilo,...) e os pHmetros.

 Porén, dunha maneira similar ao que sucede co papel indicador, tamén é

posible precisar o pH dunha substancia a partir de indicadores naturais de pH presentes nalgunhas verduras e froitas. Uns destes son as antocianinas (do grego: "flor azul"); pigmentos vexetais de cores azuladas e moradas que se atopan nos vacúolos das células do repolo morado. Estas moléculas de natureza orgánica experimentan cambios estruturais, en función do pH do medio, que se traducen en distintas cores ás cales se pode asociar un valor concreto de pH.

Vocabulario traballado: pH, ácido, neutro, base, indicador, escala de pH, antocianinas, efervescencia, dióxido de carbono e neutralización.

1. Pregunta: As seguintes substancias, son: ácidas, neutras ou básicas?

Hipóteses formuladas polo alumnado:

• Zume de limón: ácida.
• Vinagre de limpeza: ácida/ básica.
• Auga: neutra.
• Bicarbonato: ácida/ neutra/ básica.
• Amoníaco: ácida/ básica.
• Sosa cáustica: ácida/ básica.

2. Obxectivo: Comprobar se as substancias anteriores son ácidas, neutras ou básicas. Para isto, elaboraremos un indicador de pH natural con follas de repolo morado, o cal contén antocianinas, e analizaremos as cores que adquire ao botalo nas substancias anteriores. Finalmente compararemos estas cores cas dunha escala de pH que nos permitirá asignarlles un valor concreto de pH e pescudar, polo tanto, cales son o ácido e a base máis forte.

3. Materiais: 

Repolo morado

• 3 follas de repolo morado.
  

• Batedor con accesorio para triturar.
• Coador de rexilla.

• Alcohol sanitario de 96º (100 mL).
• Probeta. 
• Bote de plástico para triturar.
• 6 vasos pequenos.
•  Variña de vidro.
• Unha culler de sobremesa.
• Culler-espátula.
•  1 vaso de precipitados para o indicador.
• 1 vaso de precipitados para realizar a mestura.
• Un anaco de papel absorbente. 
• Substancias: zume de limón, vinagre de limpeza, auga, disolución de bicarbonato de sodio, amoníaco e disolución de sosa cáustica. 

•  

  

  Amoníaco: irritante

  

  Sosa cáustica: corrosiva

  
  

  
  

4. Procedemento experimental:

1. Preparación do indicador: cortamos coas mans as tres follas de repolo morado en anacos máis pequenos e poñémolos no bote para triturar. Botamos 100 mL de alcohol sanitario, medidos coa probeta, e trituramos todo ben. Por último, coamos a mestura co coador de rexilla e pasamos o líquido  azul-violeta, o indicador, ao vaso de precipitados rotulado como tal.

Aclaración: trituramos as follas coa finalidade de extraer as antocianinas que se atopan no interior dos vacúolos das células vexetais.  

 2. Preparamos as disolucións de bicarbonato e sosa cáustica disolvendo tres culleradas, medidas cunha culler de laboratorio, en 100 mL de auga.

3. Identificamos cada vasiño coa substancia que vai conter e botámolas no vaso correspondente de xeito que en todos os vasos quede o mesmo volume de substancia.

4. Por último engadimos tres culleradas de sobremesa de indicador en cada vasiño e removemos coa variña de vidro para mesturalo todo ben. Debemos ter o coidado de limpar a variña cun pouco de papel absorbente antes de introducila nunha nova disolución.

5. Unha vez feitas as observacións e anotados os resultados, pasamos o contido do vaso rotulado como vinagre ao vaso de mestura e, pouco a pouco, engadimos o contido do vaso que contén o bicarbonato.

5. Observacións e resultados:

Ao engadir o indicador de cor azul-violeta, a cada unha das substancias, a cor do indicador cambia agás no vaso que contén auga. Utilizamos como referencia a seguinte escala de pH e asignámoslle a cada cor o seu valor numérico de pH:

• Zume de limón (ácido cítrico): pH<2 (vermella intensa). Ácida.

• Vinagre de limpeza: pH=4 (fucsia). Ácida. 

• Auga: pH=7 (azul-violeta). Neutra.

• Bicarbonato: pH= 9 (azul-verde). Básica.

• Amoníaco: pH= 12 (verde). Básica.

• Sosa cáustica: pH>13 (amarela). Básica.

•  Ao mesturar o vinagre (fucsia) co bicarbonato (azul-verde), prodúcese unha reacción química que detectamos pola efervescencia correspondente á formación do gas dióxido de carbono. Así mesmo, a cor resultante da mestura é a mesma que a cor que adoptan as antocianinas na substancia neutra (azul-violeta).

6.  Conclusións:

- As antocianinas sérvennos de indicador natural xa que adoptan distintas cores en función do pH do medio. Esta propiedade serve para para diferenciar se unha substancia é ácida, neutra ou básica.

- Ademais, a gama de cores obtida permite asignar un determinado valor de pH a cada substancia e ordenalas en función disto. Despois de comparar a cor obtida coa escala de referencia, a orde das substancias en función do pH é a seguinte:

zume de  limón (pH<2)<vinagre limpeza (pH=4)<auga (pH=7) <bicarbonato (pH=9)<amoníaco (pH= 12)<sosa (pH>13)

     

- O ácido máis forte é o zume de limón e a base máis forte é a sosa cáustica. A auga, substancia na que o indicador non cambia de cor, é neutra.

- Ao mesturar o vinagre de limpeza (ácido) co bicarbonato (base) a cor resultante é a mesma ca da substancia neutra e, polo tanto, o pH resultante é 7. Neste caso, produciuse unha neutralización entre ambas substancias; feito que pon de manifesto que os cambios estruturais que experimentan as antocianinas ao variar o pH do medio son reversibles.

Neste vídeo deixámosvos imaxes dunha sesión con moita cor! ;)