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COMO OBTER ALGUNS INDICADORES NATURAIS DE pH

Posted by o nerd da quimica on November 11, 2011 at 10:10 AM

Ver também:

EXPERIÊNCIAS

- O NERD DA QUÍMICA - INDICADOR DE PH COM FLOR!!! (VÍDEO)

- O NERD DA QUÍMICA-INDICADOR ÁCIDO-BASE NATURAL (VÍDEO)

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Indicador de repolho roxo em meio básico (azulado), em meio neutro (roxo) e em meio ácido (avermelhado).

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Neste artigo eu irei falar sobre os indicadores de pH naturais, que poucas pessoas conhecem mas estão dando sopa aí pela natureza. Pode não parecer, mas essas incríveis substâncias que muita gente acredita só existirem em laboratórios de química podem estar onde você menos imagina: no seu jardim, na sua salada, nas frutas que você come... Acredita só!

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Muitas plantas e alguns outros organismos produzem substâncias coloridas que podem atuar como indicadores ácido-base. Se conhecem vários exemplos de folhas, frutas e flores que possuem pigmentos que variam de coloração de acordo com o pH do meio. O tornassol, indicador muito conhecido nos laboratórios, que é vermelho em meio ácido e azul em meio básico, é extraído de uma espécie de líquen que cresce em algumas rochas perto do oceano, nas proximidades do mar mediterrâneo.

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Parmelia sulcata, uma das espécies de líquen da qual é extraído o indicador Tornassol.

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O princípio ativo do tornassol, 7-hidroxifenoxazona, e suas diferentes formas de acordo com a variação do pH: vermelho em meio ácido e azul em meio básico.

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Outros vegetais que produzem pigmentos indicadores são o repolho roxo, comprado em supermercados, o açaí (quem diria!), o cravo-de-defunto, o trevo roxo, suco de amora, hortências, a flor de sino-azul, no gerânio e até mesmo a casca da jabuticaba! Sem dúvida um dos indicadores naturais mais conhecido é o extrato de repolho roxo.

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--> REPOLHO ROXO

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O suco de repolho roxo contém uma substância (antocianina) que atua como um indicador de pH, tipo a fenolftaleína ou o papel de tornassol dos laboratórios. Em meio ácido, a antocianina do repolho roxo se torna vermelha; em meio básico, ela se torna azul/verde e em meio muito básico ela fica amarelada.

A mudança de cor se deve à reação da antocianina com o ácido ou com a base formando íons de cores diferentes da molécula neutra roxa (um íon positivo avermelhado e um íon negativo esverdeado). A molécula de antocianina é um exemplo de substância anfótera (que reage tanto com ácidos quanto com bases).

Ao se adicionar, por exemplo, soda cáustica à solução de repolho roxo, ela se torna verde-azulada e, se for em excesso, fica amarelada. Isso se deve ao aumento do pH da solução, tornando-a básica. Em meio básico a antocianina perde alguns íons H, formando um íon negativo cuja cor (verde-azul) é diferente da cor da molécula original (roxa). A solução roxa torna-se esverdeada. Em meio muito básico mesmo, a molécula da antocianina é destruída e forma um composto amarelado.

Ao ser adicionado vinagre (de preferência do branco pra não interferir na cor do indicador) ou outro ácido à solução de repolho roxo, ela se torna vermelho-alaranjada. Isso ocorre devido à diminuição do pH da solução, fazendo com que a antocianina seja protonada (receba um íon H) em meio ácido, formando um íon positivo (íon flavílio) de cor avermelhada.

Ao ser adicionado vinagre numa mistura de repolho roxo e soda, a solução muda de cor gradativamente: de verde-azul passa lentamente a roxo (neutralização do pH básico), e, se for adicionado excesso de ácido, a solução fica ácida e, portanto, se torna vermelha.

A equação química que representa essa mudança é:

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- meio ácido:

HA + H(+) --> H2A(+) (íon flavílio vermelho-alaranjado)

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- meio básico:

HA + OH(-) --> H2O + A(-) (íon antocianato verde-azulado)

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NOTA: HA = molécula da antocianina neutra.

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Existem vários tipos de antocianinas na natureza. Elas pertencem a um grupo de substâncias conhecido como flavonóides. Os flavonóides possuem propriedades antioxidantes (a vitamina PP é um flavonóide) e muitos deles são coloridos, de cores que variam do roxo ao azul (antocianidinas e antocianinas) e do amarelo ao vermelho (antoxantinas). Entre os exemplos citados acima, todos (exceto o cravo-de-defunto) são arroxeados e possuem antocianidinas que atuam como indicadores de pH, ficando roxas em meio neutro, avermelhadas em meio ácido e verde/azul em meio básico. No caso do cravo-de-defunto, a substância indicadora é uma antoxantina que fica amarela em meio ácido, laranja em meio neutro e vermelha em meio básico.

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--> FRUTAS, FLORES E FOLHAS ROXAS

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Suco de açaí.

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Uvas.

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Frutas, flores e folhas roxas geralmente possuem antocianinas indicadoras, semelhantes às do repolho roxo. O extrato de açaí, por exemplo, é vermelho intenso em meio ácido e azul em meio básico. O suco de amoras fica vermelho em meio ácido e esverdeado em meio básico. O mesmo ocorre com o extrato de jabuticaba, com o extrato de folha de trevo roxo, etc. As transformações químicas são similares às do repolho roxo.

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Transformações sofridas pelas antocianinas em diferentes faixas de pH.

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a)

b)

 

c) 

d)

Algumas antocianinas (na forma de íon flavílio, em meio ácido): a) Cianidina (presente na uva, no açaí, na cereja, no jamelão e no morango); b) Pelargonidina (presente na flor de gerânio, na amora, na ameixa, na acerola...); c) Malvidina (presente na flor do feijoeiro, no feijão preto, na uva, na acerola...); d) Peonidina (presente na cereja, na jabuticaba...).

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--> CRAVO-DE-DEFUNTO E CERTAS FLORES AMARELAS

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Cravos-de-defunto.

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O extrato alcoólico das pétalas da flor do cravo-de-defunto e de algumas outras flores amarelas contém antoxantinas e geralmente se apresentam com uma cor alaranjada muito viva, que se torna vermelha intensa em meio básico e bem amarela em meio ácido. Essa mudança de cor é exatamente oposta àquela sofrida pelo indicador artificial alaranjado de metila (vermelho em meio ácido e amarelo em meio básico) mas as cores são incrivelmente semelhantes.

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Luteolina, um exemplo de composto da família das antaxantinas. Note a semelhança estrutural com as antocianinas. Este pigmento amarelo está presente em muitas flores, sendo o principal responsável pela cor.

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--> VINHO

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Vinho tinto.

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O vinho tinto também se comporta como um excelente indicador de pH. Sabe-se que a cor do vinho varia entre vários tons de roxo, desde roxo profundo até um tom bem avermelhado, de acordo com sua acidez. Em pH ácido, o vinho (que contém as antocianinas cianidina e malvidina, entre outras) fica vermelho; em pH básico fica verde.

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--> FLOR DE SINO AZUL

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A flor de sino azul é uma flor normalmente azul, presente em muitos jardins. Entretanto, quando um pé desta planta cresce perto de um formigueiro de formigas vermelhas, suas flores adquirem uma cor rosa incomum. Isso ocorre porque o pigmento presente nessa flor é um indicador do grupo das antocianidinas que se torna rosa em meio ácido. A mudança ocorre por causa do ácido fórmico (H-COOH) produzido pelas formigas que é absorvido pela planta e altera o pH da flor, tornando-o mais ácido.

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--> HORTÊNSIAS

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Hortênsia rosa (solo predominantemente ácido).

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Hortênsia azul (solo predominantemente básico).

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A hortênsia é uma planta muito comum em jardinagem, que produz flores com coloração diferente dependendo do solo onde foi plantada. Isso ocorre por causa do pH do solo onde ela cresce: se for um solo ácido, as flores ficam rosadas; se for um solo básico, as flores se tornam azuladas. Essa planta é excelente para identificar a acidez dos solos, além da bela coloração de suas flores. Minha avó tinha um pé de hortênsia azul. Isso significa que o terreno onde minha avó mora possui um solo com pH básico.

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--> HIBISCO ROSA

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O extrato aquoso de hibisco rosa, embora seja um pouco gosmento, serve como indicador de pH. A solução neutra possui uma cor rosa muito pálida, quase incolor. Ao se adicionar um ácido, sua cor se torna bastante alaranjada; na presença de base ela se torna visivelmente verde. (em Nova Venécia, por tradição, essa flor é chamada de "papoula", embora não seja o nome correto.) 

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--> ROSAS

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Rosa vermelha.

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As rosas, especialmente as mais avermelhadas, possuem pigmentos que se tornam azulados em meio básico, ficando avermelhados novamente quando o extrato alcalino reage com ácidos. A transformações são reversíveis.

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Existem muitos outros exemplos de indicadores naturais de pH, que podem ser usados em experiências caseiras de identificação de acidez/basicidade de alguns produtos. Isso pode ser muito útil para elaborar projetos de ciências!

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DICAS PARA SABER QUAIS PLANTAS PRODUZEM INDICADORES:

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1) Suspeite das plantas que produzem flores, folhas ou frutas arroxeadas ou dos produtos delas derivados (como vinho, suco de amora, etc). Muitas delas contêm antocianidinas que atuam como indicadores de pH.

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2) Se ao amassar uma parte arroxeada de algumas dessas plantas num recipiente com água o pigmento se dissolver com facilidade, é um indício de que ele é um indicador. Descarte as plantas cujas partes coloridas não são solúveis em água, como a flor da violeta

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3) Faça um teste com os sumos das partes suspeitas das plantas em solução de água + vinagre (ácido) ou água + sabão (básico). Se as soluções mudarem radicalmente de cor, significa que essa planta é indicadora.

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COMO EXTRAIR ALGUNS INDICADORES

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- Repolho roxo

Ferva em água algumas folhas do repolho por cerca de 5 minutos. O pigmento (cianidina) se dissolverá com facilidade. Espere esfriar e, se necessário, filtre. A solução se conserva por pouco tempo (cerca de 2 dias) devido à deterioração por micróbios e à oxidação pelo ar. O extrato de repolho roxo se apresenta avermelhado em pH abaixo de 3,5 (ácido) e esverdeado em pH acima de 8 (básico). Em meio muito básico (pH acima de 12), o indicador é destruído e a solução perde suas propriedades indicadoras.

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Cianidina (na forma de íon flavílio, em meio ácido).

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- Trevo roxo

Amasse algumas folhas de trevo roxo em um recipiente com água. O pigmento (também é a cianidina) se dissolve com facilidade. Se necessário, filtre. A solução neutra é roxa, mas pode se apresentar avermelhada acusando meio ácido, pois a planta é naturalmente ácida, rica em ácido oxálico (H2C2O4). Neste caso, se desejar, pode neutralizar a acidez com um pouco de solução diluída de bicarbonato de sódio (NaHCO3). O extrato aquoso de trevo roxo se apresenta avermelhado em pH abaixo de 3,5 (ácido) e esverdeado em pH acima de 8 (básico). Uma solução de água e vinagre ou água e sabão já é suficiente para mudar a cor do indicador (veja essa reação neste vídeo). A solução se conserva por cerca de uma semana, especialmente em meio ácido. 

Trevo roxo.

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- Cravo-de-defunto

Retire algumas pétalas de cravo-de-defunto amarelo e coloque-as em um recipiente contendo álcool (a luteolina, pigmento presente nessa flor, é mais solúvel em álcool) e, se necessário, amasse. Aguarde cerca de meia hora e se necessário filtre. A solução alaranjada se conserva por vários meses, apresentando cor amarelo vivo em pH menor que 3,5 (ácido) e vermelho vivo em pH maior que 8,5 (básico).

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cravo-de-defunto amarelo.

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- Amoras

Recolha algumas amoras maduras e as amasse em um recipiente com água. A solução (contendo cianidina) adquire cor roxa escura. Em pH ácido abaixo de 3, a solução se rorna vermelha intensa; em pH básico acima de 8, se torna esverdeada ou azulada. A solução se conserva por pouco tempo (cerca de 2 dias) devido à oxidação e à presença de açúcar, que propicia a deterioração por microrganismos.

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Amoras.

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- Jamelão

Recolha alguns jamelões maduros e amasse-os em um recipiente com água. A solução roxa contém cianidina. Se necessário, filtre a solução ou neutralize a acidez, se esta se apresentar avermelhada. A solução se torna vermelha em meio ácido (pH menor ou igual a 3,5) e azul-esverdeada em meio básico (pH menor ou igual a 8,5). A solução se conserva por cerca de 3 dias.

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Jamelões.

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- Feijão preto

Ao cozinhar feijão preto em uma panela de pressão por cerca de meia hora, antes de ele amolecer, recolha um pouco da água em que o feijão foi cozido (cuidado pra não se queimar), espere esfriar e filtre. A solução contém o pigmento malvidina. Esta solução se conserva por apenas 2 dias, devido à deterioração por microrganismos. Ela se torna avermelhada em meio ácido (pH abaixo de 3,5 a 4) e esverdeada em meio básico (pH acima de 8,5).

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Feijão preto cru.

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Malvidina (meio ácido).

 

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- Flor de Boa-noite cor-de-rosa

Amasse as pétalas das flores de boa-noite (de preferência as flores de cor rosa mais escura) em um recipiente com água ou álcool (o álcool é melhor). A solução resultante contém vários pigmentos (depende do tipo de flor) e apresenta cor arroxeada ou rosa. A solução alcoólica resiste por cerca de 2 meses e a aquosa por cerca de 6 dias. Em meio ácido (pH < 3 ou 4), a solução se apresenta vermelha alaranjada a vermelha viva, enquanto em meio básico (pH > 8 ou 9) apresenta cor de verde a azulada. A cor depende muito da tonalidade da flor. Uma flor rosa arroxeada intensa produz uma cor vermelho viva em meio ácido e verde em meio básico (veja este vídeo).

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Flor de boa-noite.

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- Jabuticaba

Triture algumas cascas de jabuticaba bem limpas em um recipiente com álcool ou água (o álcool é melhor) e depois filtre.A solução arroxeada resultante contém o pigmento peonidina, podendo se apresentar avermelhada devido à acidez em alguns casos (se preferir, neutralize a solução). A peonidina é mais facilmente solúvel em álcool. A solução aquosa se conserva por 3 dias e a alcoólica por cerca de 1 mês, talvez mais. Se apresenta avermelhada em meio ácido (pH < 3 ou 4) e esverdeada em meio básico (pH > 8,5). A solução de água e sabão não é básica o suficiente para induzir a mudança da cor do indicador para verde-azulado no extrato de jabuticaba.

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Jabuticabas.

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Cloridrato de peonidina (sal ácido do íon flavílio da peonidina, vermelho).

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O NERD DA QUÍMICA, Nova Venécia - ES

Categories: Explicações sobre química

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10 Comments

Reply Evelyns
6:56 PM on May 12, 2012 
Parabens pelo post, foi muuuuito explicativo!!!! Adorei ter encontrado esse site, vai me ajudar muito com qumica q eu tenho dificuldade rsrs.... Valeu meeesmo, ajudou muito!!!!! Voc explica muito bem :)
Reply REHH
5:43 PM on June 19, 2012 
NOSSA MUITO BOM, TIMO, MELHOR IMPOSSVEL VOU TIRAR 10 NO MEU RELATRIO, OBRIGADA!
Reply kelly
5:37 AM on August 27, 2012 
seu blog ta incrivel mais nao consegui achar o indicador da ameixa
;/
Reply Bella
10:18 PM on November 7, 2012 
Excelente, muito explicativo e esclarecedor! Obrigada!
Reply Higor
7:04 PM on June 20, 2013 
Parabns! Aqui foi o nico site que consegui encontrar sobre as propriedades dos indicadores naturais, e explicando tudo certinho.
Reply Alex
8:47 AM on July 16, 2013 
Muito bom e de fcil compreenso.
Reply chico picadinho
3:07 PM on October 22, 2013 
isso aqui um lixo
Reply Alessandro
9:43 PM on November 11, 2013 
Elucidativo! Que bom saber que h essa diversidade de indicadores naturais de ph.
Reply thais
10:32 AM on November 30, 2013 
muito bem explicado amei este site
Reply carolaine
10:34 AM on April 26, 2014 
muito explicou muitoo bem e tbm mim ajudou muito no meu trabalho de quimica ameiiiiiii