5º CONGRESSO NORTE-NORDESTE DE QUÍMICA 3º Encontro Norte-Nordeste de Ensino de Química 08 a 12 de abril de 2013, em Natal (Campus da UFRN)
USO DE EXTRATO DE FLORES E FOLHAS COMO INDICADORES NATURAIS
SOUTO1, I. D.; RAMOS1, J. C. M. B.; SILVA2, T. S.; SOUZA3, J. J. N. 1
Alunos de Licenciatura em Química no IFPB Campus João Pessoa 2
Aluna da pós-graduação do Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos na UFPB 3 Aluno da pós-graduação em Química na UFPB
RESUMO
Trabalhos experimentais com materiais de baixo custo estão a cada dia mostrando-se como poderosas ferramentas didáticas, contribuindo significativamente para o processo de ensino-aprendizagem de Química, aproximando professores e alunos e facilitando na assimilação de conceitos abstratos. Este trabalho traz uma proposta dentro desta túnica, com experimentos utilizando indicadores naturais de extrato de flores (vinca) e folhas de pata de vaca e pinhão-roxo para titulações ácido-base, mostrando seu potencial comparado à fenolftaleína, que é um indicador comercial, e destacando-se os extratos das folhas, uma vez que a literatura reporta vários trabalhos apenas com extratos de flores.
Palavras chave: Indicadores naturais, pinhão-roxo, pata de vaca, vinca.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Inúmeras espécies de plantas, flores e frutas possuem substâncias em sua seiva que mudam de cor conforme o pH do meio em que estão inseridas, sugerindo que tais espécies podem atuar como indicadores ácido-base (CUCHINSKI et al., 2010).
Indicadores ácido-base naturais são substâncias orgânicas, fracamente ácidas ou fracamente básicas, encontradas em flores de plantas ou na casca das frutas, que mudam de cor em função do pH da solução. O uso de indicadores começou no século XVII com
Robert Boyle (1663; 1744) ao preparar um licor de violeta e observar que o extrato desta flor tornava-se vermelho em solução ácida e verde em solução básica. (BACCAN
et al., 1979 apud PALÁCIO et al., 2012). Entretanto, essa prática só foi reconhecida
cientificamente no século XIX, por Arrhenius (PRADO & CÔRTES, 2007).
Em 1767, Lewis usou pela primeira vez o extrato de plantas em titulações de neutralização e nos dias atuais inúmeras plantas são citadas na literatura por apresentarem pigmentos que, quando submetidos a diferentes graus de acidez ou basicidade, alteram sua coloração, podendo ser utilizadas como indicadores ácido-base e consequentemente em titulações (PRADO & CÔRTES, 2007).
A possibilidade de utilização de indicadores naturais na aprendizagem de química faz com que estes se revelem como um providencial recurso didático, uma vez que a interdisciplinaridade está contida neste caso desde os procedimentos de extração até a explicação da mudança de cor, envolvendo conceitos e procedimentos da química analítica, orgânica, de produtos naturais e físico-química, oferecendo através destes aspectos grande quantidade de detalhes e informações a alunos em diferentes estágios de aprendizado. Além disto, o baixo custo dos experimentos propicia sua utilização em qualquer escola (COUTO et al., 1997).
Baseando-se na possibilidade de utilização de plantas como indicadores ácido-base, nesse trabalho foram estudadas as flores de duas espécies de Vinca (Catharanthus
sp.) e as folhas da pata de vaca (Bauhinia forficata) e do pinhão-roxo (Jatropha gossypiifolia L.).
A vinca (Catharanthus sp.) é uma planta bastante rústica e pouco exigente, com delicadas flores (Figura 1) e que vêm sendo bastante estudada. Muitas vezes nasce espontaneamente nos jardins, sem que seja preciso semeá-la. A vinca possui algumas variedades, com flores nas cores que variam do branco ao vermelho (PALACIO, 2012).
A Jatropha gossypiifolia L. ou pinhão-roxo (Figura 2) é planta cosmopolita muito conhecida na América Latina, Caribe, Índia e na África Ocidental onde é usada como planta medicinal para várias doenças, como ornamental e como cercas-vivas, graças à fácil propagação de suas sementes. De um modo geral, é possível afirmar que os exemplares dessa planta possuem ácidos orgânicos, alcaloides, terpenoides, esteroides, flavonoides, lignanas e taninos (SERVIN et al., 2006).
Figura 2. Foto do Pinhão-roxo (Jatropha gossypiifolia L.).
A pata de vaca (Bauhinia forficata) (Figura 3) é uma árvore pequena que cresce 5-9 m de altura. Suas folhas têm 7-10 cm de comprimento e são em forma da pata de uma vaca. Ela produz grandes flores brancas e uma semente marrom, podendo ser encontrada nas florestas tropicais e partes do Peru e do Brasil, bem como em zonas tropicais da Ásia, Paraguai oriental e nordeste da Argentina. Espécies desse gênero apresentam flavonoides, alcaloides e glicosídeos (TAYLOR, 2005).
Assim, neste trabalho buscou-se avaliar o uso destes extratos como indicadores naturais em titulações ácido-base e comparar com a fenolftaleína, buscando contribuir com o fortalecimento da experimentação no ensino de química de forma interdisciplinar.
METODOLOGIA
O extrato das flores foi obtido utilizando 5 flores das espécies de vinca imersas em cerca de 150 mL de álcool comercial durante 20 minutos, enquanto que o extrato das folhas (3 folhas do pinhão-roxo e 2 folhas da pata-de-vaca) foi obtido em água destilada a quente por 20 minutos.
Para observação do fenômeno de mudança de cor em função da acidez ou basicidade do meio e análise da reversibilidade do equilíbrio os extratos brutos foram adicionados inicialmente às soluções de HCl 0,12 M e em seguida à soluções de NaOH 0,12 M. Em seguida, adicionou-se a solução de NaOH à solução ácida que continha o extrato e a solução de HCl à solução que continha o extrato, observando-se se a cor indicada pelo meio era reestabelecida.
Para titulação do NaOH 0,12 M, foi adicionado aproximadamente 1 mL do extrato à 10 mL da base, titulando com HCl 0,12 M até o ponto de viragem. O mesmo procedimento foi realizado na titulação do HCl com NaOH. Esses resultados foram comparados com os dados obtidos para titulação utilizando a fenolftaleína como indicador padrão.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Após a adição dos extratos brutos às soluções ácidas, observou-se que as soluções com vinca rosa (VR) e com pinhão-roxo (PI) adquiriram coloração rosa, enquanto que as soluções com o extrato da vinca branca (VB) e da pata de vaca não apresentaram alteração perceptível na coloração. Posteriormente, adicionaram-se os extratos às soluções básicas e foi observado que todas as soluções adquiriram coloração amarela (Figuras 4 e 5).
Figura 4. Coloração do extrato puro da pata de vaca e do pinhão-roxo, em meio ácido e em meio básico. (B = base; PV = extrato da pata de vaca; A = ácido; PI = extrato do pinhão-roxo).
Figura 5. Coloração do extrato puro das espécies de Vinca, em meio ácido e em meio básico. (VR = extrato da Vinca Rosa; VB = extrato da Vinca Branca; A = ácido; B = base).
Em seguida, adicionando-se a solução de NaOH à solução ácida observou-se uma alteração de cor rosa para amarela nas soluções com vinca rosa e pinhão-roxo, de incolor para amarelo nos casos das soluções com os extratos da vinca branca e da pata de vaca. Este comportamento pode ser aproveitado para discussões sobre a reversibilidade e deslocamento do equilíbrio químico, bem como sobre propriedades de ácido-base de substâncias orgânicas, utilizadas como indicadores.
A + VB B + VB B + VR A + VR VR PV B + PV A + PV PI B + PV A + PI
Os resultados obtidos nas titulações ácido-base estão mostrados na tabela 1 e as mudanças de coloração nas titulações estão mostradas na tabela 2. Entre as espécies estudadas, os extratos da vinca branca e da pata de vaca não apresentaram potencialidade para a titulação do ácido com a base (titulante), uma vez que estes extratos tem a mesma cor no meio ácido e neutro, entretanto todos os extratos testados podem ser utilizados para titulação da base com o ácido.
Tabela 1. Volume das titulações com indicadores naturais e comercial.
Indicador Titulação do NaOH com HCl Titulação do HCl com NaOH VB 10 mL - VR 9,7 mL 10 mL PV 9,7 mL - PI 9,8 10,4 mL Fenolftaleína 9,6 mL 9,8 mL
Tabela 2. Mudança de coloração nas titulações ácido – base.
Indicador Coloração do extrato Titulação do NaOH com HCl Titulação do HCl com NaOH Antes Ponto de Viragem Antes Ponto de Viragem
VB Incolor Amarelo Incolor - -
VR Incolor Rosa Incolor Amarelo Incolor PV Levemente
amarelo Amarelo Incolor - - PI Levemente
verde Amarelo Incolor Rosa Incolor Fenolftaleína - Rosa Incolor Incolor Rosa
Todas as titulações utilizando os indicadores naturais consumiram o mesmo volume de titulante, quando comparado com a fenolftaleína, mostrando que estes extratos podem ser utilizados como alternativa na ausência do indicador comercial.
CONCLUSÕES
Com os resultados obtidos, pode-se concluir que os extratos das espécies estudadas são boas ferramentas didáticas para a demonstração da reversibilidade do equilíbrio químico e do comportamento de substâncias naturais como indicadores em titulações ácido-base.
REFERÊNCIAS
COUTO, A. B.; RAMOS, L. A.; CAVALHEIRO, E. T. G. Aplicação de pigmentos de flores no ensino de química. Química Nova, v.21, n.2, 1998.
CUCHINSKI, A. S.; CAETANO, J.; DRAGUNSKI, D. C. Extração do corante da beterraba (Beta vulgaris) para utilização como indicador ácido-base. Eclética Química, v. 35, n. 4, 2010.
PALÁCIO, S. M.; OLGUIN, C. F. A.; CUNHA, M. B. Determinação de ácidos e bases por meio de extratos de flores. Educación Química, v. 23, n. 1, p. 41-44, 2012.
PRADO, A. C.; CÔRTES, C. E. S. Experimentos de titulação ácido-base utilizando indicadores naturais e materiais de baixo custo. 30ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química, 2007.
SERVIN, S. C. N.; TORRES, O. J. M.; MATIAS, J. E. F.; AGULHAM, M. A.; CARVALHO, F. A.; LEMOS, R.;SOARES, E. W. S.; SOLTOSKI, P. R.; FREITAS, A. C. T. Ação do extrato de Jatropha gossypiifolia L. (Pião Roxo) na cicatrização de anastomose colônica: estudo experimental em ratos. Acta Cirúrgica Brasileira – v. 21, (Suplemento 3), 2006.
TAYLOR, L. The Healing Power of Rainforest Herbs, 2005. Disponível em: http://www.rain-tree.com/. Acesso em 14 de março de 2013.
