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)

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1 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 SOUTO 1, I. D.; RAMOS 1, J. C. M. B.; SILVA 2, T. S.; SOUZA 3, 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

2 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 ácidobase, 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). Figura 1. Foto de espécies de Vinca (Catharanthus sp.).

3 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). Figura 3. Foto da pata de vaca (Bauhinia forficata).

4 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).

5 B + PV PV A + PV PI B + PV A + PI 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). VR A + VB B + VB B + VR A + VR 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.

6 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 Titulação do HCl NaOH com 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 Titulação do NaOH Titulação do HCl extrato com HCl com NaOH Antes Ponto de Ponto de Antes Viragem 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.

7 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, 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, 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 , 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, 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), TAYLOR, L. The Healing Power of Rainforest Herbs, Disponível em: Acesso em 14 de março de 2013.