Determinazione pH con indicatori naturali

COLORANTI VEGETALI COME
INDICATORI ACIDOACIDO-BASE
Il cavolo rosso
Pigmenti dei
fiori
IL CAVOLO ROSSO
Il colorante blu vegetale, estratto con alcali e latte di calce da licheni del genere Rocella e da
altri licheni colorati, è il componente fondamentale della soluzione di tornasole, sostanza
efficace come indicatore acido-base nell’intervallo di pH 4,4-8,0
Il tornasole è composto da diversi cromofori, tra cui il principale è il 7-idrossi-2-fenazinone.
La soluzione di tornasole, viola in ambiente neutro, assume una colorazione blu in presenza
di basi, mentre diventa rossa in ambiente acido.
Anche altre sostanze organiche fungono da indicatori acido-base, sebbene non in modo
tanto specifico.
Il succo spremuto della rapa rossa, per esempio, si colora di rosso porpora in presenza di
acido acetico, mantiene tale colore fino a pH 7, addizionando ammoniaca passa a blu
violaceo e a pH 12 diventa marrone e floccula.
Molto efficace come indicatore è il succo di cavolo rosso, utilizzato in questo esperimento.
Nel cavolo rosso, come in molte bacche infiorescenze e fiori, sono contenuti antociani che
con la loro intensa colorazione coprono il colore della clorofilla.
PRODOTTI
MATERIALI
Estratto acquoso di cavolo rosso
(preparato per bollitura del
materiale fresco e successiva
filtrazione)
Otto provette grandi
Soluzioni 0,1 M di HCl
Bacchette di vetro
Soluzioni 0,1 M di KH2PO4
guanti protettivi
Soluzioni 0,1 M di Na2HPO4
occhhiali protettivi
Soluzioni 0,1 M di K3PO4
Soluzioni 0,1 M di NaOH
Procedimento
1. Riempire per metà le provette 1-8 con l’estratto acquoso di cavolo rosso
2. Diluire con acqua il contenuto della provetta 1
3. Aggiungere alle provette 2-7 5 mL delle miscele tampone indicate nella tabella
4. Miscelare accuratamente
5. Aggiungere alla provetta 8 10 mL di NaOH
Provetta n°
Composizione del tampone
1
pH
Colore
circa 7
blu violaceo
2
9,5 mL HCl + 0,5 mL KH2PO4
2,1
rosso
3
0,5 mL HCl + 5 mL KH2PO4
3,6
rosso violaceo
4
9,0 mL KH2PO4 + 1,0 mL Na2HPO4
5,9
viola
5
4,0 mL KH2PO4 + 6,0 mL Na2HPO4
7,0
blu violaceo
6
2,0 mL KH2PO4 + 8,0 mL Na2HPO4
7,4
blu
7
5,0 mL KH2PO4 + 5,0 mL K3PO4
9,8
blu verde
> 12
verde
8
PIGMENTI DEI FIORI
Molti fiori contengono pigmenti che appartengono a un gruppo di composti chiamati
antociani. Questi indicatori naturali si possono estrarre con alcool o acqua e si presentano di
colore rosso in soluzione fortemente acida, violetto in soluzione debolmente acida, blu
verde in soluzione debolmente basica e giallo in soluzione fortemente basica.
In questa esperienza gli antociani presenti nei petali di alcuni fiori vengono estratti, utilizzati
per stabilire una serie di colori standard che possono poi essere impiegati per valutare
approssimativamente il pH di alcune sostanze di uso quotidiano.
PRODOTTI
MATERIALI
Diversi tipi di fiori colorati: rose,
petunie, gerani, iris ecc.; i fiori con
colori scuri sono quelli che danno
risultati migliori
Piatra riscaldante
Etanolo, CH3CH2OH
10 provette
Succo di limone
Becker
Aceto bianco, CH3COOH
guanti protettivi
Soluzione di acido borico, H3BO3.
Tossico, la soluzione può essere
assorbita attraverso la pelle, usare i
guanti
occhiali protettivi
Soluzione di sodio bicarbonato,
NaHCO3
Soluzione di sodio carbonato,
Na2CO3
Soluzione di borace, Na2[B4O5(OH)4]
x 8H2O. Tossico, la soluzione può
essere assorbita attraverso la pelle,
usare i guanti
Idrossido di sodio 1M, NaOH.
Caustico, indossare guanti e occhiali
protettivi
Diverse sostanze di uso quotidiano:
ammoniaca, vino bianco, shampoo,
acqua tonica, fertilizzanti per
giardino, detersivo per lavastoviglie
Procedimento
1. Preparazione dell’indicatore
A. Mettere circa 30 mL di etanolo in un becker piccolo
B. Aggiungere circa 12 petali di uno dei fiori scelti per l’esperimento
C. Mettere in becker su una piatra riscaldante e riscaldare per 5 minuti o fino a quando
i petali hanno rilasciato il colore. Agitare durante il riscaldamento.
ATTENZIONE: l’etanolo è infiammabile.
D. Eliminare dal becker i petali; il liquido ottenuto contiene l’indicatore
2. Preparazione di soluzioni a diverso pH per la serie di colori standard
A. Etichettare otto provette come indicato in tabella
B. Aggiungere ad ogni provetta 10 mL di una delle soluzioni riportate in tabella
C. Aggiungere ad ogni provetta 30 gocce della soluzione di indicatore e agitare per
miscelare bene
D. Annotare il colore
3. Determinazione approssimativa del pH di alcune sostanze di uso comune
A. Preparare alcuni campione di diversi materiali; se i campioni sono solidi, scioglierne
circa 0,1 g in 10 mL di acqua
B. Aggiungere in ogni provetta contenente i deiversi campioni scelti, 30 mL di
indicatore; agitare e confrontare il colore con quello delle soluzioni standard.
C. Registrati i dati e le osservazioni. Confrontare il colore di ogni soluzione contenente
il campione a pH incognito con quello delle soluzioni standard preparate al punto 2
e valutarne l’acidità o la basicità. Confrontare i propri risultati con quelli della classe.
Provetta pH
Soluzione
a
2
Succo di limone preparato di fresco; nel succo di limone c’è
una concentrazione elevata di acido ascorbico
b
3
Aceto bianco; è una soluzione di acido acetico
c
5
Acido borico, preparata sciogliendo 1g di acido borico in 100
mL di acqua
d
7
Acqua
e
8
Bicarbonato di sodio, preparata sciogliendo 1 g di
bicarbonato di sodio in 100 mL di acqua
f
9
Borace, preparata sciogliendo 1 g di borace in 100 mL di
acqua
g
12
Carbonato di sodio, preparata sciogliendo 1 g di carbonato di
sodio in 100 mL di acqua
h
14
Idrossido di sodio 1,0 M, preparata sciogliendo 4.0 g di
NaOH in 100 mL di acqua:
ATTENZIONE: Non toccare l’idrossido
l’idrossido di sodio solido, è
caustico
Domande
A. Gli indicatori usati mostrano una graduale variazione da colori scuri a colori chiari?
B. Perché i pigmenti presenti nei petali dei fiori non dissolvono con la pioggia?
C. Quali fiori danno i risultati migliori?