Práctica: ¿Cuál es el pH de algunas sustancias comunes? Por medio de indicadores naturales ácido base

Práctica 1

¿Cuál es el pH de algunas sustancias comunes?

Por medio de indicadores naturales ácido base

Introducción

El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una sustancia, dicho esto, el pH es un indicador de concentración de iones de hidrogeno que están presentes en diferentes soluciones.

Un indicador se usa para visualizar el nivel de pH en una solución. Se encuentra presente en la solución en concentraciones tan bajas que no afectan el pH de la misma. El color de las soluciones que los contienen presenta cambios, los cuales ayudan a saber de qué tipo de solución se trata.

La acidez o basicidad de una sustancia le proporciona determinadas características que son visibles cuando esta entra en contacto con un medio acuoso u otra sustancia. Conocer estas características es de suma importancia. En la bioquímica es vital, ya que el medio celular, y en general el medio de un ser vivo, necesita determinadas condiciones para que la vida sea posible. Se sabe que una pequeña variación del pH en la sangre, por ejemplo,  puede llevar a la muerte a una persona. Las levaduras solo se desarrollan a ciertos pH; el pH de la piel nos sirve como protector contra enfermedades.; en la boca juega un importante papel en la salud; muchos productos de consumo humano requieren pH específico: jabones, champús, cremas, jugos y muchos otros alimentos.

Esto nos ayuda a saber que sustancias que consumimos día a día son acidas o alcalina, así determinar que alimentos debemos ingerir con una frecuencia moderada o consumirlos muy de vez en cuando.

En la escala del pH hay diferentes escalas, que va desde el cero que es el punto más ácido, en medio de la escala se encuentra el número 7 que es el punto neutro, y el otro extremo de la escala es el 14, que es el punto más alcalino de la escala.

Realizando un experimento determinamos las variaciones de pH en diferentes soluciones y saber si son sustancias ácidas, básicas o neutras utilizando un indicador vegetal.

Gracias a esta escala es posible medir que tan acido, neutro o alcalino puede llegar a ser una sustancia que eventualmente utilizamos en nuestro día a día. Y de este modo tener una dieta equilibrada para poder tener los nutrientes necesarios para nuestro desarrollo, evitando de esta manera problemas relacionados con la salud, que posteriormente desencadenen más enfermedades o que propicien la propia muerte.

Objetivo

Obtener un indicador biológico para conocer el pH de algunas sustancias comunes.

Material

Desarrollo

1. Para hacer extracto de col morada agrega 3 hojas de col morada a una olla, adiciona 250 ml de agua, enciende la estufa y deja que hierva por 10-15 minutos (mejor hasta que alcance los 100°C)

1. A medida que el agua se calienta, esta se irá tomando progresivamente un color violeta (proveniente de las hojas), entretanto, las hojas violetas se irán tornando verdes. Esto se debe a que el pigmento que da el color violeta es soluble en agua, sin embargo, la clorofila permanece porque no es soluble en agua. Espera a que pase el tiempo hasta que el agua esté de color violeta y luego apaga la estufa.

1. Deja enfriar la olla, a continuación, toma un embudo, pon un papel  de  filtro  de cafetera sobre el embudo, poner un frasco perfectamente limpio debajo del embudo y pasa la cocción violeta sin dejar que las hojas se caigan. Una vez se haya reunido todo el líquido morado, puedes desechar las hojas.

1. Coloca el frasco perfectamente cerrado con el indicador en el refrigerador, para posteriormente utilizarlo.

1. Para hacer extracto de hibisco agrega los pétalos de 2 flores rojas en una olla, adiciona 250 ml de agua, enciende la estufa y deja que hierva por 10-15 min. (mejor hasta que alcance los 100°.

1. A medida que el agua se calienta, esta se irá tomando progresivamente un color rojo (proveniente de los pétalos). Espera a que pase el tiempo hasta que el agua esté de color rojo y luego apaga la estufa.[pic 1]

1. seguir los pasos c y d.

Medición del pH de las sustancias

1. En cada una de las 11 muestras traídas en los vasos del # 0 ir agregando una por una, de10 a 20 gotas del extracto de col morada y remueve con un palito, verás que los ácidos se vuelven rojos y las bases verdes o azules.

2.- En cada una de las 11 muestras restantes traídas en los vasos del # 0 ir agregando una por una, de10 a 20 gotas del extracto de hibisco y remueve con un palito, verás que los ácidos se vuelven rojos y las bases verdes o azules.

El color del pigmento en función de pH es:[pic 2]

Rojo intenso 2 (muy ácido), Rojo violáceo (rosa) 4, Violeta 6, Azul violeta 7 (neutro) , Azul 7.5  azul (agua marina) 9, Verde azulado 10, Verde intenso 12 (muy básico).

Resultados

Preguntas

1.- Explica ¿Qué es el pH?

El pH es una medida de la acidez y de la alcalinidad de una sustancia. Tiene un rango que va desde 0 a 14. Una sustancia con pH entre 0 y 7 es una sustancia ácida y una sustancia entre 7 y 14 es una sustancia alcalina.

2.- ¿Qué permite que la col morada y el hibisco tengan la propiedad para medir el pH?

La flor de hibisco y de col morada  contiene unos pigmentos llamados antocianinas y cisandina que cambian de color cuando están en contacto con ácidos y bases. Las antocianinas tienen color rojo intenso en valores de pH bajos. A medida que el pH aumenta la coloración pasa a ser más violeta.

3.- ¿A qué sé de qué el extracto de col morada y el hibisco se torna rojo en un medio ácido y se torne verde o azul en un medio básico?

En medio ácido los jugos de la col y hibisco se torna rojo por que los anillos de benceno (moléculas hexagonales con dobles enlaces internos) se conjugan; mientras que en medio básico se torna verde o azul, porque la conjugación que existía se destruye, y por ende ya no va a exhibir coloración roja.

4.-Investiga y anota cómo influye el pH en los seres vivos

    Un cambio ligero de pH sanguíneo puede ocasionar hasta la muerte.

- El pH del estómago tiene que ser cercano a 1.0 para que se pueda llevar bien el proceso de digestión.

- En la orina si no se conserva el pH puede dar lugar a la aparición de cálculos renales.

- En la vagina de la mujer el pH ácido mantiene a la flora microbiana controlada, si se alterael pH pueden aparecer infecciones.

- El pH ácido de la piel protege contra posibles infecciones.

- El pH de la boca también es importante para la salud bucal.

5.- ¿Qué efectos tiene en la salud el consumo frecuente de algunas de las sustancias que mediste el pH? y ¿Por qué?

Refresco de cola:

El exceso de azúcar de estos refrescos cusa una aumento en los niveles de ácido fosfórico y el ácido orto fosfórico que contienen estos refrescos son altamente corrosivos lo que puede causar irritación en la piel

Melox o Pepto Bismol:

Pueden debilitar tus huesos. Desde hace ya varios años se sabe que tomar antiácidos durante un tiempo prolongado aumenta el riesgo de sufrir una fractura porque debilita los huesos, dado que el calcio necesita un determinado pH en el estómago para ser absorbido.

Salsa:

El consumo frecuente de salsa debiendo a si bajo pH irrita el estimado  causando malestares ya que aumenta la acidez estomacal pidiendo causar diarrea

Café:

El café es una bebida bastante ácida. Además, diversos de sus componentes, no solo la cafeína, estimulan la secreción de jugos gástricos, por lo que un exceso de café contribuye a que las paredes del estómago y el intestino estén en exceso expuestas a estos líquidos corrosivos que pueden destruir la mucosa.

6.- ¿Qué sucede si mezclamos un ácido y una base?

Las reacciones de neutralización o reacciones ácido base, son generalmente exotérmicas. Esto significa que desprenden energía en forma de calor. Son reacciones de neutralización porque al reaccionar un ácido con una base, estos neutralizan sus propiedades mutuamente. Cuando una reacción ácido-base está totalmente neutralizada, el pH se iguala a 7 produciéndose una sal y agua

Explica ¿Cuál es la importancia biológica  que tiene los productos que se obtienen de mezclar un ácido y una base?  

En la vida diaria son muchas las situaciones donde se dan reacciones ácido base, y dónde es importante controlar la acidez o alcalinidad. Algunas de estas situaciones son:

Océano: El océano es el gran regulador del clima del planeta. Parte de la regulación del clima del planeta viene por la absorción del CO2 que hace el océano. La absorción de CO2 por parte del océano implicaría una acidificación del mismo. Gracias al equilibrio en el océano entre el CO2 absorbido, (que se convierte en ácido carbónico), y los carbonatos, se genera un equilibrio en la reacción ácido-base, que mantiene el pH del océano en valores constantes .Una acidificación excesiva del océano implicaría prácticamente el final de la vida en el océano y por tanto de la vida en el planeta.

Estómago y jugos gástricos. Antiácidos para ardor de estómago. El jugo gástrico es un fluido cuya finalidad es la digestión de los alimentos, tiene un pH alrededor de 1,5. Cuando, debido a las reacciones, se liberan una cantidad excesiva de hidronio H3O+, puede causar molestias, llamadas acidez de estómago, que se neutralizan con antiácidos con bases como por ejemplo: Bicarbonato de sodio (NaHCO3), carbonato de calcio (Mg(OH)3, carbonato de magnesio (MgCO3) entre otros.

Conservación de alimentos. Algunos ácidos se pueden emplear como conservantes de alimentos, ya que la acción bacteriana no se produce a pH bajo. Ácido cítrico, acético, sórbico, son ejemplos de estas sustancias. Por ejemplo las sardinas en escabeche, o boquerones en vinagre, utilizando el ácido acético (vinagre). El ceviche se prepara con pescado blanco y ácido.

Conclusión

Gracias a los extractos y sus propiedades de pigmentación (antocianina y cisandina) pudimos notar que el extracto de col morada dio mejores resultados en el cambio de color de las sustancias por lo que si pudimos saber su pH aproximado en base a la escala, a lo que podemos  decir que es un buen indicador biológico de pH. Por otra parte cuando se colocó extracto de hibisco las sustancias parecieron tener un cambio de color igual en todas las sustancias por lo que con esta no pudimos lograr  una certera identificación del pH en las mismas.

Evidencias

Las muestras que se encuentra al lado izquierdo contienen gotas de extracto de Hibisco, mientras que en la derecha contienen gotas de extracto de Col morada.

Bibliografía

1.-Zumdahl, S. (1992). Fundamentos de Química (1st ed., pp. 540-542). Edo. De México: Mc Graw-Hill.

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