MISURAZIONE DEL DIVERSO PH DI ALCUNE SOSTANZE

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1 MISURAZIONE DEL DIVERSO PH DI ALCUNE SOSTANZE Relazione di Edoardo Prosperi e Luisa Beorchia. Immagini di Matilde Cescutti. L esperimento è stato effettuato dall intera classe 4^B coadiuvata dalla Prof.ssa Daniela Carini, il giorno 30/05/2019 presso il laboratorio del Liceo classico J. Stellini. SCOPO DELL ESPERIMENTO E PREMESSE TEORICHE Lo scopo dell esperimento è quello di verificare il ph delle sostanze prese in esame. Nel mondo esistono molteplici sostanze chimiche, alcune delle quali sono acide, mentre altre sono basiche. Il criterio per stabilire la natura di una sostanza è la quantità di ioni idrogeno presenti in essa: una sostanza basica è povera di ioni idrogeno, mentre una acida ne è ricca. Il grado di acidità o basicità viene misurato in ph, in una scala che va da 0 a 14. Le sostanze con ph inferiore a 7 sono acide (più il ph si avvicina allo 0, più l acidità è forte, più al 7 debole), le sostanze con ph uguale a 7, come l acqua ad esempio, sono neutre, mentre quelle con ph superiore a 7 sono basiche (anche qui è valido lo stesso criterio: più il ph si avvicina al 14, più la basicità sarà forte, mentre sarà debole se il numero del ph è vicino al 7). Ci sono diversi modi per misurare il ph di una sostanza (il phmetro elettronico,la cartina tornasole..), che andranno ad indicare attraverso un riscontro, numerico o cromatico, inserendo la nostra sostanza in una data fascia della scala. Un particolare modo per misurare il ph è quello di unire una sostanza al succo di cavolo rosso: questo, infatti, è ricco di antocianine (sostanze idrosolubili che forniscono al cavolo il suo colore rosso) che, se sciolte in acqua ed unite ad un'altra sostanza, formano una soluzione il cui colore dipende dal grado di acidità. In questo modo è possibile stabilire con buona approssimazione se una sostanza è acida o basica e quale sia il suo ph. È noto che le antocianine in soluzione acquosa danno le seguenti colorazioni a seconda del ph: rosso in soluzioni acide, porpora o violetto in soluzioni neutre e blu, verde o giallo all aumentare del ph.

2 ATTREZZATURE E REAGENTI Per l esperimento sono stati utilizzati: dei becher in vetro per contenere le sostanze prese in esame del succo di cavolo rosso (indicativamente 0,4 L) un contagocce per prelevare il succo di cavolo e versarlo nei vari becher cartine tornasole un coltellino per tagliare il limone un cucchiaino Le sostanze che abbiamo fatto reagire, tenendo in considerazione il loro ph teorico, sono: 1) succo di limone ph: 2,3/2,5 2) aceto di vino ph: 2,9 3) acqua frizzante ph: 2,5/3,5 4) birra ph: 4/5,5 5) shampoo per adulti ph: 5 6) alcool denaturato ph:6/7 7) latte parzialmente scremato ph: 6,55/6,70 8) bicarbonato sciolto in acqua ph: 8,5/9 9) candeggina ph:11 10) ammoniaca ph:11/12 La quantità usata per ogni sostanza è circa 0,02 L, ma basta che, anche senza misurazioni specifiche, le sostanze siano distribuite più o meno nella stessa quantità, poiché siamo interessati ad un riscontro qualitativo. PROCEDIMENTO La classe si è recata presso il laboratorio di chimica dell Istituto, e sono state predisposte le attrezzature necessarie. I dieci becher vengono allineati sul piano di lavoro e, in ognuno di questi, viene versata circa la stessa quantità di ogni sostanza (una per becher). A questo punto, è stata prelevata tramite il contagocce una piccola quantità di succo di cavolo rosso. L intento è verificare il ph in base al cambio di colore della soluzione, La prima sostanza presa in esame è la soluzione di bicarbonato sciolto in acqua, attualmente incolore. Viene versata una piccola quantità di succo di cavolo tramite la siringa (non più di 5/6 gocce), e mescolata. Lo stesso procedimento viene eseguito singolarmente per tutti i reagenti, aggiungendo ogni volta il succo di cavolo alla sostanza presa in esame. OSSERVAZIONI Quasi subito le sostanze cambiano colore, e questi sono i risultati ottenuti:

3 1) SUCCO DI LIMONE Il succo diventa subito blu chiaro, e poi, mescolando meglio si tinge di un color viola opaco. Il risultato colloca il succo tra le sostanze acide. 2) ACETO DI VINO L aceto si colora di rosso vivo, collocandosi tra le sostanze parecchio acide.

4 3) ACQUA FRIZZANTE L acqua frizzante si colora di viola e quindi si colloca tra gli acidi, nonostante in teoria l acqua dovrebbe essere neutra. Questo avviene perché l acqua considerata è frizzante, quindi contenente CO₂ e ciò comporta una diminuzione del valore del ph (CO₂ + H₂O H₂CO₃). 4) BIRRA La birra invece si colora di bordeaux, ed è quindi anch essa una sostanza acida.

5 5) SHAMPOO Lo shampoo, ben mescolato al succo, si tinge di un viola acceso tendente al fucsia, collocandosi tra le sostanze acide. 6) ALCOOL DENATURATO L alcool denaturato si tinge di viola, collocandosi tra le sostanze debolmente acide.

6 7) LATTE Il latte si colora di lilla perché è parzialmente scremato, quindi assume caratteristiche diverse rispetto a quello intero. 8) BICARBONATO DI SODIO Come si può osservare dalla foto, il bicarbonato ha assunto un colore bluastro, e questo lo colloca all interno delle sostanze basiche.

7 9) CANDEGGINA La candeggina si colora di giallo e ciò la colloca tra le sostanze basiche. Infatti è la soluzione di un sale (ipocolorito di sodio), derivante da un acido debole (acido ipocloroso) ed una base forte (idrossido di sodio). 10) AMMONIACA L ammoniaca si colora di verde scuro (quasi tendente al blu), collocandosi tra le sostanze basiche. Abbiamo voluto anche effettuare un controllo del ph delle sostanze immergendoci la cartina tornasole ed abbiamo ottenuto il riscontro atteso attraverso la comparazione con i colori indicati sulla confezione:

8 (x = sostanze prese in esame; y = valore del ph) CONCLUSIONI Il succo di cavolo è un buon misuratore del ph delle sostanze: abbiamo osservato direttamente che il colore varia da rosso nelle soluzioni nettamente acide (ph intorno a 3) a viola blu in quelle da poco acide a poco basiche (valori di ph compresi fra 5 e 8) e infine a giallo nelle soluzioni nettamente basiche (valori di ph maggiori di 8), con una possibile transizione attraverso il verde (giallo+blu). Nell utilizzo dell indicatore estratto di cavolo rosso vi sono quindi apparenti discrepanze nei colori e nelle tonalità rispetto all indicatore universale della cartina tornasole, ma questo è dovuto alle caratteristiche dei due prodotti utilizzati. Per stabilire l acidità, la neutralità o la basicità di una sostanza quindi, l aggiunta di succo di cavolo rosso è un ottimo indicatore, ma bisogna ricordare che questa è un'operazione dalla quale si possono ricavare risultati orientativi relativi all uso delle antocianine, quindi è normale che il colore della soluzione ottenuta non coincida perfettamente con quelli di alcune tabelle di riferimento dei ph.