¿Cómo determinar el pH utilizando la col morada?

How to indicate the pH using purple cabbage?

Achury Vargas Sofia, Cifuentes Narvaez Gabriela y Reyes Quintero Daniela

Grado 7B Colegio La Arboleda Cali (Valle del Cauca) Introducción La col morada es fácil de encontrar y gracias a su gran contenido de antocianinas que son pigmentos hidrosolubles, y naturales que se hallan en las vacuolas de las células podremos ver en esta investigación si es posible determinar el pH con este método. Su función en las plantas es atraer a los animales para que coman sus frutos y ayuden a dispersar las semillas mediante sus heces. Fueron descubiertas por el científico alemán Richard Willstätter (1872-1942), hacen que los vegetales sean rojos, púrpuras o incluso azules y con ellas podemos controlar las fluctuaciones del pH que es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución que se determina por el número de iones libres de hidrógeno en una sustancia como el vinagre o el amoniaco. Otros vegetales con estas cualidades son las cerezas o la remolacha. Cuando una sustancia varía entre pH 7 y 14 es una solución alcalina, de 0 a 7 ácida y 7 es neutra como el agua.

Fig 1: Escala con relación a la investigación del pH. OBJETIVOS – Determinar el pH de diferentes substancias a través de la extracción de antocianinas que contiene la col morada.

– Identificar si las antocianinas tiene una reacción rápida o cómo van a reaccionar al mezclarla con los ácidos y bases. _ Encontrar el nivel de acidez de cada sustancia o químico a través de la escala del pH. MATERIALES Y MÉTODOS El lugar de la investigación y el equipo de investigación Como grupo trabajamos en un lugar abierto (Fig. 2) y con todo tipo de protecciones ya que algunos de estos químicos son un poco fuertes y al estar en un lugar donde recibimos sol, podemos ver el cambio de colores de las diferentes sustancias. Los componentes y materiales necesarios para realizar el experimento fueron; col morada que es la base del experimento, también usamos límpido,alcohol, agua destilada, bicarbonato de sodio, amoniaco, vinagre, zumo de limón y también para elaborar el experimento usamos unos recipientes como los goteros y probadores, para protegernos de los químicos que pueden ser perjudiciales para nuestra salud usamos guantes, tapabocas y gafas.

Fig 2: Lugar de realización del experimento.

– Las horas de experimentación siempre fueron las mismas, entre la 1:00 pm y 2:00 pm para que podamos apreciar bien los colores de las disoluciones a prueba. – Para evitar cambiar el pH revisamos que la col morada estuviera bien lavada y que no tuviera ninguna sustancia que pudiera afectar el resultado del experimento. – Entre cada prueba lavamos muy bien los recipientes y goteros. También nos cambiamos los guantes para que no se altere el resultado. – Las cantidades de los líquidos siempre fueron las mismas. – Se tomaba foto a cada reacción que el líquido tuviera – Más de una prueba era realizada Selección de los componentes. Escogimos, diferentes tipos de elementos los cuales varían en su pH, unos de pH alcalino y otro con un pH ácido, también buscando que tuvieran diferentes componentes dentro de su sustancia esto buscando el objetivo de poder encontrar diferentes colores en las soluciones y poder diferenciarlas fácilmente. (Tabla 3). Dividimos los elementos en 2 grupos. •Grupo del pH •Grupo según su color Lo que hicimos paso a paso. Preparamos nuestra zona de trabajo, y ponernos un atuendo adecuado ya que estas substancias tienen químicos que pueden afectar en ciertas partes de nuestro cuerpo, seguido a esto preparamos nuestra mixtura la cual consiste en mezclar diferentes tipos de químicos y col morada, realizamos las pruebas de una forma fácil y sencilla la cual era utilizar nuestros implementos como lo era el gotero y añadir poco a poco la extracción de la col esto para ir notando cambios o reacciones las cuales se diferenciaban entre líquidos. Además de esto siempre procuramos tener nuestra zona de trabajo limpio al igual que nuestros materiales, para que así nuestras mezclas no se combinarán y su pH siempre fuera el mismo.

Teoría Los ácidos sueltan H+ en la solución y las bases sueltan OH+, si fuéramos a mezclar un ácido y una base, el ión H+ se combinara con el ión OH+ para crear la molécula H2O, o como lo conocemos, agua.

Tabla 1: ejemplo de proceso de transformación de pH a agua.

La reacción neutralizante de un ácido con una base siempre producirá agua y sal, por ejemplo:

Tabla 2: segunda tabla de ejemplo del proceso de explicación.

La utilidad que nos da la col morada es, que actúa de una manera similar casi igual a la manera que los químicos que se requieren para medir el pH, si no que lo único que necesitamos es un vegetal y en este caso usamos la col morada.

Fig 3: Un momento de la prueba.

- Primera prueba (Amoniaco). Consistió en utilizar nuestro primer químico el cual era el amoniaco, para esto, lo vertemos en un recipiente previamente lavado y con un gotero poco a poco añadimos la sustancia de col morada y notamos como inmediatamente el color cambió (Fig. 3), además de esto descubrimos diferentes aspectos como que la cantidad de sustancia de col morada no afectaba en el color, lo que quiere decir que se volvia mas potente el color pero no cambiaba su tonalidad.También notamos que el amoniaco es tan fuerte que la sustancia de col en el gotero al igual cambiaba de color.

Fig 4: Prueba con amoniaco

– Segunda prueba (Vinagre). En la tercera prueba utilizamos vinagre. Seguimos el mismo proceso de verter la sustancia en el recipiente y añadir unas cuantas gotas de la solución de col morada.Pudimos ver que como el vinagre no es un químico y no es tan fuerte como el amoniaco, no cambió de manera drástica el color original con la col.

Fig 5: Prueba con vinagre

–Tercera prueba (Zumo de limón). En la quinta prueba, el zumo de limón no está diluido y gracias a esto no afecta el pH, aplicamos la sustancia de col morada y alcohol previamente hecha con un gotero, pudimos apreciar la tonalidad de este, que por tener un pH más ácido que el del vinagre quedó un poco más oscuro.

Fig 6: Prueba con zumo de limón

– Cuarta prueba (Límpido). Para esta prueba usamos límpido el cual tiene un pH superior a 10 , al tener ya nuestro límpido en un recipiente le agregamos la extracción de la col morada y notamos como su color iba cambiando a la vez que añadiamos la mixtura. Terminado esto, era interesante porque cuando aplicamos la mezcla se convierte naranja pero con el pasar de el tiempo su color final era amarillo.

Fig 7: Prueba con Límpido

– Quinta Prueba (Bicarbonato de sodio). Con el bicarbonato de sodio hicimos los pasos un poco diferentes ya que teníamos que calentar el agua para que el bicarbonato se pudiera homogeneizar en la solución, preparamos la mixtura y poco a poco con el gotero serviamos la col, notamos como su color iba variando cada vez que se le ponía más su color variaba entre morado y azul.

Fig 8: Prueba con bicarbonato de sodio

–Sexta prueba (Agua Oxigenada). En nuestra sexta y última prueba realizamos los mismos pasos pero en esta vez utilizamos únicamente el agua oxigenada no la diluimos para evitar alguna reacción no deseada, la dejamos pura para que nos mostrara un color de acuerdo a su pH, al mezclarlo con la sustancia extraída de la col morada. Al hacer esta prueba notamos algo diferente, la reacción fue distinta ya que al añadir la sustancia de la col que tiene un color morado, el agua se convirtió de aquel color y se fue diluyendo poco a poco hasta quedar transparente. Al momento de servirlo Unos minutos después

Fig 9 y 10: Prueba con agua oxigenada.

RESULTADOS

Componente Color pH

Bicarbonato de Sodio Azul 8,4 (ácido)

Agua Oxigenada Morado/Transparente 6,2 (ácido)

Amoniaco Amarillo verdoso 11,6 (alcalino)

Vinagre Rosado claro 2,4 (ácido)

Zumo de limón Fucsia 2 (ácido)

Límpido Amarillo 12 (alcalino)

Tabla 3: Clasificación de los elemento

Gráfico de resultado:

Gráfico 1: Nivel de pH de los elementos.

Fig 11: Escala de pH con las pruebas.

Conclusiones. Las conclusiones que a través de nuestro experimento encontramos fueron las siguientes. El pH es muy útil para la vida en diferentes aspectos, pero en el caso de algunas personas las cuales puede que no tengan los recursos suficientes para ir a un centro médico o tener un potenciómetro, a la hora de tener alguna dificultad, urinaria o algo infeccioso, pueden requerir a la col morada la cual tiene un bajo costo y es fácil de conseguir, esto gracias a sus antocianinas les daría un color respecto a el pH de su elemento y de esta forma poder encontrar el pH de esta. Esto como habíamos dicho seria de gran ayuda para aquellas personas que viven alejados,en el pueblo o de aquellas que no tienen los suficientes recursos para poder hacerse una prueba. Nuestro propósito como grupo era encontrar el pH de diversas sustancias y comprobar las cualidades de las antocianinas en la col morada y como pudimos ver en nuestra investigación, la col sirve como medidor de pH. Es una manera fácil, rápida y económica de distinguir el ph de un producto mediante su color. Gracias a nuestro increíble resultado del proyecto, podemos ayudar a muchas

personas.