Indicadors naturals

Des de casa, 

podem identificar si una substància és àcida o bàsica?

Objectiu

Aquesta és una experiència que l'alumnat ha hagut de realitzar des de casa en plè confinament. 

L'objectiu és introduir-nos als conceptes d'àcid i base mitjançant un experiment amb ingredients casolans.

Observeu les aportacions de l'alumnat!!! Ho han fet realment molt bé.

Fonaments

-- Berta --

Un àcid és una substància que, al ser dissolta en aigua, presenta una sèrie de propietats. Tenen un gust àcid (agre); tenen un pH inferior a 7; quan es mescla amb un indicador, aquest adquireix una tonalitat rogenca; a més, quan estan dissolts condueixen corrent elèctric.

En canvi, una base és una substància que, al ser dissolta en aigua, presenta unes característiques contràries o diferents als àcids. Les bases tenen un pH major de 7; tenen un gust amarg, si es mescla amb un indicador, aquest obtindrà una tonalitat verdosa o blavosa; a més si es troben dissolts en una dissolució aquosa, condueixen la electricitat.

A continuació es detalla l’escala de pH amb alguns exemples:

Col llombarda

-- Berta --

En aquest experiment prepararem un extracte de col llombarda que conté antocianines, un pigment que canvia de color depenent del pH del medi on es trobi. Veurem una escala de colors segons el pH d'una sèrie de dissolucions i podrem conèixer el pH de cadascuna d’elles. 

L’Antocianina és un pigment natural present en molts vegetals, hidrosolubles que pertanyen a la família dels flavonoides com també les antoxantines. En els vegetals es poden trobar en les flors, fruits, fulles i arrels. Els colors dels antocians poden variar del roig al blau i són els responsables dels colors que s'observen en els caducifolis a la tardor quan la fotosíntesi ha cessat o del color vermellós de les fulles joves en rosers i noguers, per exemple, que indiquen que encara no predomina la fotosíntesi.

Tenen propietats antioxidants i protegeixen de les radiacions ultraviolades l'excessiva insolació combinada amb sequedat o baixa temperatura. La coloració atreu insectes polꞏlinitzadors.

Per la seva sensibilitat a les variacions del pH poden servir com indicadors, ja que viren del roig al violeta en augmentar l'alcalinitat.

Hi ha altres aliments o begudes que contenen antocianina com veurem a la taula adjunta.

Material

La Carmen ha aconseguit fer una llista del material exhaustiva i curosa: ha recordat que hem de posar les quantitats de tots els compostos!!!

-- Carmen --

• Càmera mòbil
• 8 gots transparents (5 per l’experiment i altres per la preparació)
• Dues olles
• Estufa (O Bec Bunsen)
• 1L d’H2O (Aigua)
• Una llimona
• 20mL de Vinagre Blanc
• 25g de Bicarbonat
• Un ou
• Una cullera
• Un ganivet
• Un colador
• Una trituradora

A les fotos es fa evident les bones aptituds de l'Àlex al laboratori: ordre i pulcritud!

Us mostrem aquí altres estils de preparació de l'experiment:

Preparació a casa de la Berta

Preparació a casa la Ivet

Preparació a casa el Pau C.

Preparació a casa del Víctor

Procediment

-- Carmen --

1. Primerament col·loquem tots el materials que emprarem en la taula de treball, i així fer el procediment més fàcil de portar a terme.
2. Agafem la col llombarda i tallem ¼ d’aquesta, ja que serà més fàcil per la manipulació i també no necessitem tanta.
3. Agafem l’aigua i la vessem dintre de l’olla. Quan estigui bullint tirem la col llombarda dintre i deixem que es cuini una mica. 
4. Mentre la col està bullint, col·loquem els 5 gots en línea i anem preparant els altres ingredients:
1. Exprimim la llimona.
2. Separem la clara del ou, amb molt de compte.
3. Posem tota l’aigua en un got, però no apliquem ara el bicarbonat (així ens estalviem rentar gots).
4. I finalment el vinagre.
5. Ara es l’hora de triturar la col amb l’aigua que hem bullit. Ens quedarà una massa morada molt pastosa. I la colem fins que ens queda un líquid molt morat. 
6. Agafem una cullera fonda i repartim el líquid morat equitativament per els cinc gots.
7. Vessem amb molt de compte les cinc solucions (Suc de llimona, clara d’ou, aigua, aigua amb bicarbonat i vinagre) en els respectius gots.
8. Ara queda moure una mica les mescles fins obtenir un color distintiu.

La Ivet també ens mostra el procés per obtenir el líquid de la col llombarda:

I el Pau C. ens fa una demostració de precisió a la cuina de casa:

Resultats

L'Anna ens mostra els seus resultats. Ha estat una gran idea emprar les culleres per comparar millor els color!

La Berta ha etiquetat cada un dels recipients com faríem al laboratori de química. Genial!

La Carmen ha presentat els resultats en format taula, molt científic!

i ens afegeix aquest comentari: "Un detall que crec que es important destacar es que el color vermellós de la mescla amb suc de llimona va aparèixer instantàneament, mentre que amb les altres mescles va costar una mica"

Altres resultats de la classe:

Adrià G.

Enric P.

Àlex

Ivet

Naina

Víctor

-- Berta -- 

El got amb clara d’ou pren una tonalitat molt semblant a la del pH 8 (verd fosc), però més forta. Podem dir que la clara d’ou té pH 8,5 (pH ≈ 8,5) i que és base.

El got amb vinagre presenta un color semblant al pH 2 de la escala tot i que una mica més clar. Podem suposar que el vinagre té un pH d’aproximadament 2,5 (pH ≈ 2,5), i que la substància és àcida.

El got amb aigua no varia de color ja que l’aigua té pH neutre. Aquest valor no és arbitrari, l'explicació cal cercar-la en l'autoionització de l'aigua i la seva constant d'equilibri. Per tant pH de l’aigua (pH ≈ 7).

El got amb suc de llimona presenta un color vermell que correspon al pH 2 de la escala tot i que una mica més fosc. Podem suposar que la llimona té un pH d’aproximadament 2,3 (pH ≈ 2,3), i que la substància és àcida.

El got amb bicarbonat pren una tonalitat molt semblant a la del pH 9 (verd fosc), però més forta. Podem dir que el bicarbonat té pH 9 (pH ≈ 9,5) i que és base. Aquesta és una substància alcalina, i per aquesta raó s’utilitza en el tractament de la acidesa estomacal, ja que neutralitza l’àcid de l’estómac.

Curiositats

Com sempre, dels errors s'apren. Mireu l'enriquidora experiència de la Carmen. Gràcies a ella hem après com millorar la identificació dels colors!

El primer cop que vaig fer l’experiment no vaig ni bullir ni triturar la col. Em van sortir els colors, però amb menys intensitat:

Curri

La Nerea no va trobar col llombarda al seu municipi i, donada la situació de confinament, va haver de buscar una alternativa. Amb creativitat i una mica de recerca va descobrir que el curri podia ser un bon indicador de ph.

Quan mirem l’escala de pH del curri, podem veure que a pH > 6 serà de color groc, que a pH < 9 es veurà de color vermell i que des del 6 fins al 9, es veurà de color taronja.

Materials:

• Curri
• Suc de llimona
• Vinagre blanc
• Aigua
• Clara d’ou
• Bicarbonat (hidrogencarbonat de sodi) 
• Amoníac
• 6 vasos

Resultats:

Comentaris finals

L'alumnat ha gaudit de l'experiment i ha mostrat molta creativitat.

Unes frases finals de l'alumnat:

M’ha encantat fer aquest experiment. M’he adonat que es poden realitzar molts experiments

de química a casa, utilitzant estris de cuina i reactius casolans. Experiències com aquesta

ajuden a despertar l'interès en les reaccions químiques i ajuden a observar així com analitzar

els fenòmens químics que ens envolten.

Res millor que la ciència recreativa per incentivar la ment durant el confinament!