O uso do repolho roxo como indicador natural de ácido-base

1. Introdução

As atividades de caráter experimental é sem dúvida uma importante estratégia de ensino, não só de química, mas da ciência em geral. Nesse contexto para que uma atividade proposta ao ambiente escolar, como a experimentação ocorra, faz-se necessário a participação do aluno de forma investigativa e problematizadora segundo Guimarães (2009) “no ensino de ciências, a experimentação pode ser uma estratégia eficiente para a criação de problemas reais que permitam a contextualização e o estímulo de questionamentos de investigação”. Partindo dessa perspectiva a ação do aluno não deve ser limitada apenas ao trabalho de manipulação ou de observação do fenômeno, ele deve se inserir de forma investigativa e científica, refletindo, discutindo, explicando e relatando os fenômenos observados (Carvalho, 2004).

Para que uma atividade investigativa apresente significado para o aluno, de modo que ele saiba o porquê de estar investigando é fundamental o papel do professor como mediador do conhecimento, problematizando, dialogando e construindo um novo conhecimento a partir do que ele já sabe o que para Gonçalves e Marques (2006 p. 227), a problematização no sentido de um questionamento reconstrutivo, isto é, aquele que parte dos conhecimentos que o sujeito possui, é um modo de colaborar para a superação do entendimento de que a experimentação em sala de aula tem um fim em si mesma.

Partindo dessa premissa, o experimento com o uso do repolho roxo como indicador natural de ácido-base se encaixa no método investigativo atuando na metodologia de ensino. O repolho roxo atua como substituto barato e facilmente acessível de indicadores ácido-base. As antocianinas encontradas no extrato são pigmentos responsáveis pela mudança de coloração observada quando se altera o pH do meio (figura 1). Segundo Juliana da Silva, Ari Silva, Romário Antero e Elisangela Borges, (Enciclopédia Biosfera, 2009) “sabe-se atualmente, que as antocianinas, pigmentos da classe dos flavonóides, são responsáveis pelas cores: azul, violeta, vermelho e rosa de flores e frutas. Quando extraídos do meio natural, apresentam-se na forma de sais flavílicos, normalmente ligados a moléculas de açúcares, sendo os mais comuns a -Dglucose, a -D-galactose e a -D-ramnose, e quando livres destes açúcares são conhecidos como antocianidina”.

[pic 1]

Figura 1. Estrutura geral das antocianinas. R1 e R2 podem ser H ou açúcares, R podem ser OH ou H.

No extrato de repolho roxo, a coloração varia com o pH do meio. Na figura 2, podemos observar a escala de cor e o pH correspondente ao indicador:

[pic 2]

Figura 2. Escala de pH e cores do extrato de repolho roxo.

Segundo o site Clube Ciência (2011), “o suco de repolho roxo passa do roxo para o verde quando se adiciona uma base, e passa da cor verde passa para o vermelho quando se junta a um ácido. A mudança de coloração se deve ao fato, destes compostos serem dotados de propriedades halocrômicas, que é a capacidade de mudar de coloração em função do pH do meio. Quando adicionamos a uma solução, os indicadores de pH ligam-se aos íons H+ ou OH- que consequentemente, provoca uma alteração da configuração eletrônica dos indicadores resultando-se assim, na alteração da cor. A mudança de coloração ocorre numa estreita, porém, bem definida faixa de pH.

No sentido de problematizar o conteúdo visto em sala de aula, através da prática de experimentação, o objetivo geral deste trabalho é preparar uma solução de um indicador ácido-base utilizando materiais do cotidiano.

1. Metodologia

Em busca de propor a construção do conhecimento químico sobre acidez e basicidade e suas aplicações aproveitando materiais do cotidiano, utilizou-se o repolho roxo como indicador ácido-base, tornando-se uma aula investigativa e eficiente.

1. Questão prévia

Por que o repolho roxo é capaz de indicar se uma substância é ácida, básica ou neutra?

1.  Materiais e Reagentes

• Liquidificador;
• Papel filtro - (R$ 3,50);
• Pipeta ou seringa sem agulha - (R$ 1,50);
• Repolho roxo - (R$ 4,00);
• H2O;
• HCl;
• H2SO4;
• H3PO4;
• Vinagre – ácido acético (CH₃COOH) – (R$ 2,00);
• Fenolftaleína;
• NaOH;
• Leite de Magnesia – (R$ )
• Detergente – (R$ 1,80);
• 8 Tubos de Ensaio;
• Papel Indicador Universal

Total: R$

1. Procedimento

1. Preparo da solução indicadora do repolho roxo por trituração

Foram colocados 300 mL de água no liquidificador, em seguida foram adicionadas 5 folhas do repolho roxo picadas, bateu-se a mistura por aproximadamente um minuto, e após filtrou-se utilizando um papel de filtro para obter a solução indicadora.

Aplicação do experimento

Foram enumerados 8 tubos de ensaio, nos quais adicionou-se o extrato de repolho roxo. No tubo 1, foram adicionadas algumas gotas de HCl, onde a mudança de coloração foi observada. No tubo 2, foram adicionadas algumas gotas de H2SO4 e o procedimento de observação de mudança de cor e medição do pH foi realizado. Foi repetido o procedimento no tubo 3, com adição de H3PO4, no tubo 4 com adição do vinagre, no tubo 5 foi inserido a Fenolftaleína, no tubo 6 o NaOH, no tubo 7 o leite de magnésia e no tubo 8 com adição do detergente, sempre anotando o pH a cada mudança de coloração.

1. Resultado e discussão

A seguir, a tabela preenchida com os dados encontrados em cada tubo:

Substância	Coloração	pH	Estado
HCl	Rosa	4	Ácido
H2SO4	Vermelho	0	Ácido
H3PO4	Vermelho	1	Ácido
Vinagre (CH₃COOH)	Rosa	4	Ácido
Fenolftaleína (C20H14O4)	Lilás	5	Ácido
NaOH	Verde claro	11	Base
Leite de magnésia	Verde escuro	8	Base
Detergente	Lilás	7	Neutro

O extrato de repolho roxo demonstrou modificação em sua coloração tanto em meio ácido como meio básico (figura 3). Assim em produtos, cujo meio é levemente ácido com pH próximo de seis, predomina uma coloração lilás, e em meio fortemente ácido com pH próximo de dois a coloração predominante é vermelha. Em meio alcalino, a faixa de coloração varia de azul claro (meio levemente básico) para verde (meio fortemente alcalino).