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laboratorio de una escala de pH casero ...

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UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS Y APLICADAS PROGRAMA DE BIOLOGIA IV SEMESTRE

LABORATORIO DE ANÁLISIS INDICADORES NATURALES DE PH REPOLLO MORADO, PÉTALO DE ROSA Y RAÍZ DE CÚRCUMA FECHA DEL LABORATORIO 30/05/2019 FECHA DE ENTREGA 8/06/2019 PRESENTADO POR: MORALES ADELFO; DE LOS SANTOS MARIA; MENDOZA KARLA; GUERRERO MARIA PRESENTADO A: DOCENTE Mg. YOLIS DE LA HOZ

RESUME Un indicador de pH es una sustancia colorida que cambia de color según la formas acida o básica de la solución. Algunos indicadores de pH se pueden obtener de origen natural, (los vegetales). El caso del repollo morado que contiene un pigmento muy fácil de extraer a macerando la hojas y poniéndolos en baño de maría o ebullición en agua o macerar en presencia de etanol, liberando antocianinas que pertenece a un grupo de compuestos químicos denominados flavonoides, son un amplio grupo de compuestos poli fenólicos de bajo peso molecular, los cuales se encuentran en las frutas, en los vegetales y también en algunos productos procesados a partir de productos naturales. Algunas características delos ácidos, tienen un sabor ácido, reaccionan con los metales liberando hidrógeno, reaccionan con las bases en proceso denominado neutralización en el que ambos pierden sus características y las bases tienen un sabor amargo, tienen un tacto jabonoso, los medidores de pH tiene una escala que va de uno(1) a catorce(14) donde siete(7) es neutro de uno(1) a seis(6.9) punto nueve son sustancias acidas y las que están más acerca a uno(1) son más acidas y de ocho(8) a catorce son básicas donde más cerca de catorce(14) son más básicas.

INTRODUCCIÓN Los productos que conocemos en la actualidad como ácidos y bases ya se conocían desde la antigüedad así lo ponen de manifiesto algunas recetas encontradas en papiros de la cultura helenística. (Jiménez y Manuel, 2002). El reconocimiento de estas sustancias se categorizaba y se identificaban según la percepción del gusto, aunque se utilizaban sustancias como vinagres o zumos de frutas como disolventes no se daba una interpretación de como ocurrían estos procesos. Nicolás Lemery (1645 - 1715). Realizo la primera interpretación de por qué una sustancia es acida porque esta contiene sustancias puntiagudas, como lo manifiesta el picor en la lengua al estar en contacto con una sustancia acida donde la fuerza del ácido depende de la finura de sus puntas y sus capacidad de penetrar los poros del cuerpo, así que las propiedades físicas y químicas de las sustancias se explican atreves de la forma y el movimiento de las misma (Bensaude Y Estengers, 1997). En 1663 boyle realiza la primera clasificación experimental de las disoluciones, en acidas, neutras y alcalinas según diferentes propiedades de las sustancias, ser corrosivas, disolver metales, reaccionar con ácidos o álcalis, gracias a que el mismo obtuvo un indicador que tomaba coloración roja con los ácidos y verdes con los álcalis (Esteban, 2002). 1887 Svante Arrhenius en su teoriza disociación electrolítica, designa la relación de moléculas activas y la suma de moléculas activas e inactivas, de tal forma los acido se consideran como sustancias químicas que contenían hidrogeno que disueltas en agua producían una concentración de iones hidrogeno o protones, mayor que la existente en el agua, mientras que la bases son sustancias que disueltas en agua producían un exceso de iones hidroxilo (-OH). Se establece una clasificación según la constante de disociación electrolítica. (Arrhenius, 1887). La teoría Arrhenius es rebatida por que el concepto de ácido se limita a especies que contiene hidrogeno y la bases hidroxilo solo se refiere a disoluciones acuosas, cuando se conocen que hay reacciones acido-bases que se producen en ausencia de agua. En 1923 Bronted propone que lo ácidos y las bases son sustancias capaces de separar o tomar iones de hidrogeno receptivamente, una sustancia no es acida o básica o neutra por si misma sino que dependerá frente a la sustancia frente a la que se encuentre (Garriga, 1930). Se propone la reversibilidad en la trasferencia de protones generándose el par conjugado, cuando un ácido libera un protón se forma una base conjugada capaz de aceptar un protón conformando un par acido/base, de igual modo una base produce un ácido conjugado, cuando estos dos procesos se combinan es una reacción acido base o de neutralización. En el mismo año Lewis propone una teoría sobre ácidos y bases en función de quien libera y recibe los electrones, para compartirlos en la formación de enlaces covalentes coordinado entre ambas especies (Garriga, 1930). Entonces un ácido es una sustancia capaz de recibir un par electrónico y una base es una sustancia capaz de transferir un par electrónico. En agosto de 1919 el científico Kaj Ulrik Limderstrom-Lang junto con el profesor Sorense, proponen la definición de Ph como el logaritmo negativo de la actividad del ion Hidrogeno pH= -lg aH=-log(MhmH/m°)

(a= actividad relatividad, m= molalidad, g= coeficiente de actividad molal, °m= molalidad estándar = 1mol kg -1) (IUPAC, 2002.) 1. ¿Qué es un indicador químico? ¿Para qué se usan? Son sustancias orgánicas que se compartan como ácidos o bases débiles que permite medir el pH de un medio. Los indicadores Ácido-base tienen un intervalo de viraje de una unidad arriba y otra abajo de pH, en la que cambian la disolución en la que se encuentran de un color a otro, o de una disolución incolora, a una coloreada 2. ¿Qué colores presentan las diferentes sustancias usadas como indicadores en medio Ácido y en medio básico?

3. ¿Todas las sustancias son buenos indicadores? ¿Por qué? Dependen de las constantes de equilibrio que corresponden al indicador a lo largo del proceso la concentración de protones va ir cambiando y esto dependerá de La proporción entre la forma básica o acida y por tanto el color de la disolución se tiene en cuenta dos parámetros por un lado la constante del indicador que es propia de ese compuesto y por otro lado la concentración de protones que va variando a lo largo del procesos de valoración y que hace que también varié la relación entre acido base que color que se ve en la disolución la forma básica o acida debe predominar 10 veces con respecto de la otra ejemplo si tenemos un indicador de pk=5 veremos pH > 6 el color básico a pH < 4 el color acido ¿Podría desaparecer el color de la muestra después de haberle añadido la sustancia utilizada como indicador? Si esto dependerá de La proporción entre la forma básica o acida y por tanto el color de la disolución de manera que al principio tendremos mucho y finalmente acabara neutralizándose y precisamente esos protones que están en la disolución condicionan el equilibrio del indicador de manera que lo desplazan en un sentido o el otro

OBJETIVOS -

Reconocer el carácter ácido o básico de una sustancia con ayuda de diferentes indicadores. Estudiar los diferentes colores que presentan algunas sustancias con las que estamos muy familiarizados en medio ácido y básico

METODOLOGIA -

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Se realizaron tres tipos de indicadores para esto primero se cortaron en pedazos pequeños las hojas de una remolacha morada y se le agrego etanol lo mismo se hizo con los pétalos de rosa y la raíz de cúrcuma En once vasos plásticos transparente se agregaron de manera independiente las siguientes sustancia, alicer, bicarbonato, milanta, Colgate, alkaserse, sal de frutas, champo, Bretaña, vinagre y desengrasante y se rotularon A cada sustancia de la once sustancia se le agrego unas cuantas gotas del medidor de pH remolacha morada se repitió el mimo procedimiento per se cambió el medidor de pH por otro medidor de pH pétalos de rosas lo mismo pero con la raíz de cúrcuma.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN De los tres indicadores de pH el repollo morado tienen un mayor rango en su indicador de pk esto se observa cuando se hizo la medición de las diferentes disoluciones al dar una mayor gama de colores en la medición de pH desde la alcalinas hasta las acidas la raíz de cúrcuma tiene el pk más bajo solo mide pH mayores de 6 sustancias neutras y alcalinas o básicas. Los indicadores del pollo morado y los pétalos su medidor de pH va desde los dos como se ve en la gráfica 2 hasta los treces con la diferencia que dé el pH del tres al siete presenta una misma coloración por lo que el repollo morado tiene una mayor precisión, al comparar algunas sustancias con su pH teórico se observa, que hay diferencias de pH pero siguen manteniéndose en el rango de ácido o básico según indica la teoría con respeto a la práctica esto se debe a la diferencia de compuesto y marcas comerciales que agregan diferentes químicos a sus productos. Los pH experimentales de algunas sustancias se compararon con sus pH teóricos obteniendo los siguientes resultados. Tabla 1

Tabla 1: datos obtenidos de las tres sustancias medidores de pH y las 10 muestras donde 5 son alcalinas, 5acidas y una muestra de control con pH neutro Sustancias pH Repollo Morado pH Pétalos de Cúrcuma pH PH teórico Acido/Alcalino Rosas s Alicer 13 Amarrillo 13 Marrón Rojo >9 10-14 Básico Bicarbonato 9 Verde oscuro 11 Azul verdoso Rojo >9 8,4 Básico Milanta 8 Azul oscuro 11 Azul verdoso Rojo >9 8-10 Básico Colgate 7.5 Azul 11 Verde Azul Rojo >9 9.9 Básico Desengrasante 13 Marrón 13 Marrón Rojo >9 13 Básico Agua agente neutro Alkaserse Sal de frutas Champo Bretaña Vinagre

7

Morado claro

7

Rosa

Amarrillo

7

Neutro

4 4 3 3 2

Fucsia Fucsia claro Fucsia claro Fucsia Rojo

2 2 2 2 2

Fucsia Fucsia Fucsia Fucsia Fucsia

Amarrillo Amarrillo Amarrillo Marrillo Amarrillo

7.14 6.49 6.1-7 3-4 2,9

Acido Acido Acido Acido Acido

Grafica 1 escalas de pH:

Grafica 2: comparación de indicador de pH del pollo morado y los pétalos de rosa (Schereiner et al., 1989)

Grafica 3: Estructura molecular del indicador de repollo y su comportamiento en medio ácido y básico estas estructuras se forman por en medio ácido el jugo de repollo (que es morado) se torna rojo por que los anillos de benceno (moléculas hexagonales con dobles enlaces internos) se conjugan; mientras que en medio básico el jugo de repollo se torna verde o azul, porque la conjugación que existía se destruye, y por ende ya no va a exhibir coloración roja.

Grafica 4: Estructura molecular del indicador de cúrcuma y su comportamiento en medio ácido y básico donde esta molécula puede perder tanto un hidrogeno de cualquiera de los dos tipos –OH como el hidrogeno situado entre la dos cetonas la perdida de cualquiera de estos hidrógenos se produce para ph=8-9

Grafica 5: imágenes de los resultados del indicador hecho con el extracto de repollo morado organizados desde las bases hasta lo ácidos

Grafica 6: imágenes de los resultados del indicador hecho con el extracto de los pétalos de rosas organizados desde la bases hasta lo ácidos

Grafica 7: imágenes de los resultados del indicador hecho con el extracto de la raíz de cúrcuma organizados desde la bases hasta lo ácidos

CONCLUSIÓN La elaboración de medidor de pH casero se debe a un pigmento vegetal llamado “Antocianina” que se encuentra en muchas células vegetales y es la responsable de la coloración de hojas, flores y frutas. La Antocianina cambia de color de acuerdo a la acidez o alcalinidad presente en la solución en la que se encuentra. Donde la importancia del pH radica que es un parámetro que se emplea para medir la actividad del ion hidrogeno en un medio y que medidor de pH dependerá dela capacidad de pk del indicador de pH pesto se debe a la relación de protones de indicador y sustancia a medir donde el pk del indicador debe estar por encima del pk da la solución a medir y por último se observa que el ser humano desde la antigüedad se vio en la necesidad de clasificar las sustancia en un principio lo realizo por medio del sentido del gusto u que el medio de clasificación fue evolucionando al igual que el concepto de ácido y bases y la forma de clasificarlo hasta llegar a la base teórica en la proposición de pH como logaritmo negativo de la actividad del ion de hidrogeno

BIBLIGRAFIA

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Arrhenius, S (1887). On the dissociation of Subtances Dissolvedin Water. Zeitschruft fur physikalische Chemie.I, 631, Translated by H.C.Jones

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Bensaude-Vincent B., y Stenger, I, (1997). Historia de la química versión en español de Encarnacion Hidalgo. Ed. Addison – Wesley, Universidad Autonoma de Madrid, Eespaña. Pp. 34

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Esteban, S. (2002). Entorno a boyle: su mundo y su obra científica. Anales de la Real Sociedad Española de Química. Julio-Septiembre, 24.

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Garriga, R., (1930). Importancia del pH en la industria química y sus principales aplicaciones, Revista tecnológica industrial 146. Pp. 227-231

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IUPAC (2002) Measurement of Ph: Definition, Standards, and procedures. (IUPAC Recomendaciones, 2002) Pure and Applied Cchemistry, Vol. 74, No. 11. Pp. 21692200

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Jimenez, R., y De Manuel, E. (2002) La neutralización Acido- Base A Debate. Enseñanzas de las ciencias 20 (3). Pp. 451 – 464

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SCHEREINER R., SHAKHASHIRI, B.Z., D.B., PERKING, R. I. y JURGUENS, F. H. (1989). Chemical Demotrations: A Hanbook for teacher of Chemistry. Volumen 3. Wiconsin: the university of winconsin press....