Aula Experimental Sobre Indicador Ácido – Base

AULA EXPERIMENTAL SOBRE INDICADOR ÁCIDO-BASE

ESTRATÉGIAS DE ENSINO-APRENDIZAGEM

Esta aula experimental sobre indicador ácido-base é realizada em três etapas e tem por objetivo mostrar a ação da fenolftaleína em meio ácido.

A fenolftaleína é um indicador ácido-base sintético que fica rosa em meio básico

A fenolftaleína é um indicador ácido-base sintético que fica rosa em meio básico

A aula experimental sobre indicador ácido-base mostrada neste artigo tem por objetivo ajudar os alunos a observarem a ação do indicador chamado fenolftaleína. Apenas para relembrar: o indicador ácido-base é uma substância que pode ser natural ou sintética e que tem a propriedade de mudar de cor em função do pH do meio. Se estiver em um meio básico, terá uma determinada cor, e se estiver em meio ácido, a sua cor será outra.

A fenolftaleína é um exemplo de indicador ácido-base sintético muito usado em laboratório. Ela fica incolor em meio ácido e adquire uma coloração rosa intensa (como mostra a imagem inicial) em meio básico. O princípio de funcionamento da fenolftaleína pode ser visto no texto Indicadores de pH.

Além de usar essa atividade prática para explanar sobre o uso de indicadores ácido-base, o professor também pode usá-la para comprovar que o gás dissolvido na água gaseificada e nos refrigerantes, o gás liberado nos antiácidos efervescentes e o gás que nós expiramos é o mesmo nos três casos.

Outro ponto que pode ser abordado com esse experimento é o conteúdo de equilíbrio químico, pois a mudança de cor ocorre graças a um deslocamento do equilíbrio químico do indicador, conforme será explicado mais adiante.

Materiais e reagentes:

* Três copos transparentes ou béqueres;

* Solução de fenolftaleína (pode ser preparada pela dissolução de um comprimido laxante em álcool etílico);

* 1 canudo;

* Solução de amônia (podem ser usados também produtos de limpeza à base de amônia);

* Uma garrafa PET;

* Água;

* 1 comprimido efervescente;

* Água mineral com gás;

* Tubo plástico flexível (mangueira fina).

Procedimento Experimental:

Coloque água até a metade nos três copos, algumas gotas de fenolftaleína e algumas gotas de solução de amônia até que a cor fique rosa.

Esse experimento é dividido em três partes:

1ª parte: Determinação do gás dissolvido na água com gás e nos refrigerantes:

1- Adicione um pouco de água mineral com gás em um dos copos com a solução de fenolftaleína preparada;

2- Observe o que acontece.

2ª parte: Determinação do gás liberado pelos comprimidos efervescentes:

1- Faça um furo na tampa da garrafa PET e passe a mangueira;

2- Coloque água dentro da garrafa, adicione o comprimido efervescente e feche rapidamente a garrafa de modo que a mangueira fique dentro dessa solução;

3- Coloque a outra extremidade da mangueira dentro de outra solução de fenolftaleína preparada em um dos copos.

4- Observe o que acontece.

Esquema de experimento com indicador ácido-base fenolftaleína
Esquema de experimento com indicador ácido-base fenolftaleína

3ª parte: Determinação do gás liberado quando expiramos:

1- Assopre com um canudo a solução de fenolftaleína do terceiro copo;

2- Observe o que acontece.

Resultado e Discussão:

Geralmente, os indicadores são um ácido fraco ou uma base fraca que entra em equilíbrio com a sua base ou ácido conjugado, respectivamente, que apresenta coloração diferente. Veja um exemplo:

Indicador ácido + H2O ↔ H3O+ + Base conjugada
(cor A)                                              (cor B)

Quando esse indicador genérico entra em contato com um meio ácido, segundo o Princípio de Le Chatelier, o equilíbrio é deslocado no sentido de formação do ácido fraco, ficando com a cor A. Por outro lado, se o indicador entrar em contato com um meio básico, os íons OH da solução básica reagirão com os íons H3O+ do indicador. Desse modo, o equilíbrio será deslocado no sentido de repor os íons H3O+, ou seja, para a direita, que é também o sentido de formação da base conjugada, e o sistema adquirirá a cor B.

Comportamento do indicador fenolftaleína
Comportamento do indicador fenolftaleína

Aplicando isso para o experimento, nos três casos o gás borbulhado nas soluções de fenolftaleína é o dióxido de carbono, mais conhecido como gás carbônico (CO2)A solução de amônia é básica e, por isso, quando ela entra em contato com a fenolftaleína, a solução fica rosa.

O gás carbônico liberado pelo pulmão, pelo comprimido efervescente e que está contido na água mineral gaseificada entra em contato com a solução, dissolve-se na água e torna a solução ácida, pois há a formação do ácido carbônico, conforme mostrado a seguir:

CO2(g) + H2O(l)→ H2CO3(aq)

Como o meio fica ácido, há um deslocamento do equilíbrio químico da fenolftaleína e a coloração rosa vai clareando até ficar incolor.

O que é o pH?

O que é pH? É um índice que indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de um meio qualquer.

Indicador de Ph

Indicador de Ph

O pH, potencial hidrogeniônico ou potencial hdrogênio iônico, é um índice que indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de um meio qualquer.
A escala do pH pode variar de 0 até 14, sendo que quanto menor o índice do pH de uma substância, mais ácida esta substância será, veja o pH de algumas substâncias:

Ácido de bateria – < 1,0
Coca-cola – 2,5
Água Pura – 7,0
Saliva Humana – 6,5 – 7,4
Cloro – 12,5

O pH menor que 7 indica que tal substância é ácida, para pH maior que 7 indica que a substância é básica e para substância com pH 7 indica que ela é neutra.

O valor do pH está diretamente relacionado com a quantidade de íons hidrogênio de uma solução e pode ser obtido com o uso de indicadores.

Os indicadores possuem a propriedade demudar de cor conforme o caráter da substância, se for ácido ou básico.
Um exemplo é o tersol e a fenolftaleína.
Na presença de ácidos, o papel de tornassol fica com a coloração vermelha e a solução de fenolftaleína saí de vermelha e fica incolor na presença de um ácido.

Você pode fazer estas experiências em sua casa, basta comprar um papel tornassol e mergulhá-lo em um copo de Coca-Cola que você poderá observar a mudança na cor.
É importante que você lembre que não é recomendável manipular substâncias com teor alto de acidez (ou com pH muito próximos a 0, geralmente menores que 2).

O pH

O valor de pH é uma característica que qualquer substância apresenta, determinado pela concentração de íons
de Hidrogênio (H+). Os valores variam de 0 a 14, sendo que valores de 0 a 7 são considerados ácidos, valores
em torno de 7 são neutros e valores acima de 7 são denominados básicos ou alcalinos. Quando o valor do pH
de uma substância é baixo, maior a sua concentração de íons H+ e menor a concentração de íons OH-.

valor de pH 0 7 14
caracteristica Ácido Neutro Básico ou
Alcalino
concentração de íons H+ + H+ – H+

 

Medindo e alterando um pH.

Medir e alterar o valor de pH das substâncias é uma tarefa importante no cotidiano do homem. Veja alguns exemplos:

• Industrias:

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/893/imagens/industria_r3_c2.jpg

  •  Fermentação;
  •  Fabricação de alimentos;
  •  Controle de qualidade de produtos;
  •  Fabricação de produtos de limpeza e desinfecção;
  •  Fabricação de ácidos para processos de corrosão e reações químicas;

• Estações de tratamento de águas:

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/893/imagens/eta.jpg

  •  Água potável;
  •  Águas para processos industriais;
  •  Águas de torres de refrigeração;
  •  Efluentes;

• Laboratórios:

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/893/imagens/lab.jpg

 

  •  Análise de substâncias;
  •  Desenvolvimento de novos produtos;
  •  Controle de qualidade;

Professor , após a leitura do texto peça aos alunos que façam uma relação em seus cadernos dos produtos
que serão usados no experimento classificando-os em: Ácidos, Neutros ou Básico/Alcalinos.

Soluções:

a) latas de coca-cola (1 normal e 1 light)
b) limão comum
c) cebola
d) garrafas de água mineral (1 com gás e a outra sem gás)
e) frasco de Veja multiuso
f) detergente incolor
g) xampu neutro
h) vinagre
i) café
j) leite

Atividade 2

Após os grupos terem classificado as soluções, forneça uma amostra de cada uma delas junto com duas
fitas indicadoras de pH comercial para cada solução e sua escala padrão de medição de pH. A medida de
pH deve ser tomada individualmente com a fita indicadora de pH mergulhada na solução e lida contra a
escala padrão enquanto estiver molhada. Em seguida deve ser descartada. Após a medição peça para
os alunos preencherem a tabela abaixo:

Tabela de pH
Solução papel indicador

 

 

Depois de terem medido todas as soluções peça para que façam uma comparação entre a sua primeira
classificação das soluções sem o experimento e as obtidas com a fita de pH.

Promova a discussão sobre os resultados obtidos.

Avaliação

A atividade deve ser avaliada através da observação dos alunos durante a discussão dos resultados obtidos no levantamento de hipóteses e no experimento executado.

DETERMINAÇÃO DA ACIDEZ DE UM SUCO DE LIMÃO OU DE LARANJA

ESTRATÉGIAS DE ENSINO-APRENDIZAGEM

Por meio do uso de indicadores ácido-base naturais feitos de frutas (como amoras, jabuticabas e uvas) é possível realizar a determinação da acidez de sucos de laranja e de limão.Esse experimento de titulação ácido-base pode ser realizado em sala de aula

Esse experimento de titulação ácido-base pode ser realizado em sala de aula

O experimento a seguir tem como principal objetivo determinar a acidez de diferentes amostras de sucos de limão e de laranja por meio de um indicador natural ácido-base.

Materiais e reagentes:

  • 2 copos de vidro ou béqueres;
  • Água;
  • Amoras, jabuticabas, jambolão ou uvas;
  • Solução de hidróxido de sódio a 0,1 mol . L-1;
  • Um bastão de madeira ou um pistilo;
  • Copo do tipo usado para espremer limão ou almofariz;
  • Coador de café;
  • Recipiente de vidro de 1L;
  • Proveta de 50 mL;
  • Conta-gotas.

Amora, jabuticaba, jambolão e uva são frutas que podem ser usadas como indicadores ácido-base

Procedimento experimental:

Preparar antecipadamente a solução de hidróxido de sódio a 0,1 mol . L-1. Isso pode ser feito seguindo os seguintes passos a seguir:

  1. Pesar 4,0g de hidróxido de sódio (NaOH) em um béquer;
  2. Acrescentar água para dissolver o hidróxido;
  3. Esperar a mistura esfriar;
  4. Transferir a mistura para um balão volumétrico de 1L;
  5. Completar o volume de 1L com água, agitando para homogeneizar.

Com a solução pronta, podemos dar início ao experimento em sala de aula:

  1. Primeiro prepare a solução que será usada como indicador ácido-base, triturando, com o bastão de madeira ou o pistilo, aproximadamente 10g da fruta escolhida no copo (do tipo usado para espremer limão ou no almofariz);
  2. Acrescente água até cobrir o vegetal e continue triturando a mistura. Isso pode ser feito também em um liquidificador;
  3. Filtre a solução com o coador de café, colocando a solução de indicador-ácido-base obtida em um copo ou béquer;
  4. Colocar 10mL do suco de limão ou de laranja em um copo. Podem ser usados tubos de ensaio também, porém a quantidade da amostra deverá ser menor;
  5. Adicionar 15 gotas da solução de indicador;
  6. Anotar a cor obtida;
  7. Adicionar a solução de hidróxido de sódio com o conta-gotas bem devagar, anotando quantas gotas são necessárias para que a mistura adquira a coloração do ponto de viragem da titulação;
  8. Essa parte do experimento pode ser realizada também da mesma forma como é feita na titulação em laboratório de química: colocando o titulante na bureta, isto é, a solução de hidróxido de sódio e o titulado (a mistura do suco com o indicador) em um erlenmeyer.

Obs:- 1 gota equivale a 3 microgotas, então 20 gotas equivalem a 60 microgotas. Podemos obter uma relação entre mililitros e microgotas: Portanto, 1ml contém 60 microgotas.

Resultados e discussão:

Para melhores resultados,  os alunos podem usar amostras de diferentes sucos de laranja e limão. Depois podem comparar entre si os resultados obtidos e colocar os materiais que foram analisados em ordem crescente de acidez, como o exemplo mostrado a seguir, sendo que nessa ilustração temos a escala para diferentes pHs, obtida com o extrato de amora, jabuticaba, jambolão e uva, respectivamente:

Escala de cores para diferentes pHs, obtida com o extrato de amora, jabuticaba, jambolão e uvas

Adicionar aos favoritos o Link permanente.
bbraga

Sobre bbraga

Atuo como professor de química, em colégios e cursinhos pré-vestibulares. Ministro aulas de Processos Químicos Industrial, Química Ambiental, Corrosão, Química Geral, Matemática e Física. Escolaridade; Pós Graduação, FUNESP. Licenciatura Plena em Química, UMC. Técnico em Química, Liceu Brás Cubas. Cursos Extracurriculares; Curso Rotativo de química, SENAI. Operador de Processo Químico, SENAI. Curso de Proteção Radiológica, SENAI. Busco ministrar aulas dinâmicas e interativas com a utilização de Experimentos, Tecnologias de informação e Comunicação estreitando cada vez mais a relação do aluno com o cotidiano.

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *