Indicador natural de PH

En esta ocasión trabajaremos en física y química de 4º de la eso los siguientes estándares:
3.6.2 Establece el carácter ácido, básico o neutro de una disolución utilizando la escala del PH
3.7.1 Diseña y describe el procedimiento de realización de una volumetría de neutralización entre un ácido fuerte y una base fuerte, interpretando los resultados.

Para ello utilizaremos la col lombarda (Es muy importante plantarla en todas las cosechas de invierno, ésta junto con el romanescu, son las que más juego dan en el área de Matemáticas y FQ).
La primera parte se realiza in-situ, en el mismo huerto o en el laboratorio de clase, comprende los puntos 1-6, los alumnos sólo tendrán que tomar nota y hacer lo que se les pide. estándar 3.6.2
La segunda parte comprende el estándar 3.7.1 y se trata del punto 7 de este guión, tendrán que inventar ellos todo el procedimiento y buscar la información. Se entregará otro día, al menos una semana después.

ATENCIÓN!!!! El trabajar con ácidos en laboratorio es muy peligroso, en nuestro caso el ácido cítrico (de los limones) no es muy poderoso pero sí capaz de arruinar el mármol (¡Disuelve la piedra!).A modo de ejemplo pondré la siguiente escena https://www.youtube.com/watch?v=egPf4TgOIfY


Para la teoría os recomiendo los siguientes vídeos:
https://www.youtube.com/watch?v=0wdDvNoxfb4
https://www.youtube.com/watch?v=73R197l9GD4

Ampliación (Voluntario):
https://www.youtube.com/watch?v=bo9X-nAwEH8


PRIMERA PARTE
MATERIALES:
INSTRUMENTAL
- Tubos de ensayo (para comparar los colores de las distintas disoluciones) y gradilla.
- Mechero Bunsen, se puede sustituir por un camping-gas
- Vaso de precipitados con rejilla, para calentar la muestra. Se puede sustituir por un cazo
- Colador y vaso de precipitados, para ir preparando las diferentes disoluciones, se puede sustituir por cualquier vaso.
- Pipeta
INGREDIENTES
- Limones
- Col lombarda, si no dispones de ella puedes utilizar arándanos, lo importante es que lleve antocianina que es el pigmento marcador. También puedes utilizar los pétalos de algunas flores como las rosas, o incluso cúrcuma, pero dará otra escala de colores.
- Bicarbonato sódico.
- Agua destilada, se puede sustituir por agua mineral con bajo contenido en sales minerales.
- Agua del huerto
PROCEDIMIENTO:
Se reparte la clase en grupos de 4 personas.
1. Tendrán que repartirse una col por cada 2 grupos. Tienen que preparar un hervido o sopa de col, para ello deben de trocearla muy menudamente. Para mejorar la práctica es mejor congelar durante dos días antes de la experiencia la col y luego descongelarla, así obtendremos más antocianina.

2. Se deja hirviendo unos 5 minutos, hasta que la disolución coja el color morado característico de
esta col.

3. Preparar 4 disoluciones, se puede distribuir una disolución por cada grupo para agilizar la práctica.
a) Zumo de limón (Ácido). PH cercano a 2,5
b) Disolución del zumo anterior al 50% en H20 de agua destilada. PH entre 2,5 y 7
c) Disolución supersaturada de bicarbonato sódico a temperatura ambiente (Base) PH cercano a 8,5
d) Disolución de lo anterior al 50% en H2O de agua destilada. PH entre 7 y 8,5

Además deberás preparar dos tubos de ensayo, uno con agua del huerto y otro con agua destilada, esto lo tendrán que hacer todos los grupos.

4. Empieza echando en el agua mineral gotitas con la pipeta del preparado de col morado, este será nuestro indicador de PH. Ve contando las gotitas (dependerá de lo concentrada que te haya salido la disolución morada).

5. Echa la misma cantidad de gotas que has echado en el agua destilada (PH=7) en las disoluciones a, b, c y d.

6. Por último hecha la misma cantidad de gotas en el tubo de ensayo con el agua del huerto. ¿Qué PH crees que tiene el agua con la que estamos regando? Compara con los colores de los distintos tubos de ensayo.
SEGUNDA PARTE, ¡ahora te toca a ti!
7. Deberás inventar un experimento donde realizarás una volumetría de neutralización de un ácido o una base fuerte, deberás incluir una introducción teórica y cálculos. para facilitarlo te propongo este guión.
INTRODUCCIÓN TEÓRICA:
¿Qué es una volumetría de neutralización?
Cómo manejar ácidos y bases con seguridad.
Peligros del laboratorio.
MATERIAL UTILIZADO E INSTRUMENTAL DE LABORATORIO:
¿Con qué puedo realizarla?
PROCEDIMIENTO:
¿Cómo?
BIBLIGRAFÍA:
¿Dónde he encontrado la información?
CONCLUSIONES:
¿Cuál es el resultado?
¿Se puede realizar en laboratorio?

Tras realizar la práctica, vino Juanjo de la Red de huertos escolares de Murcia y aprovechamos para plantar las patatas y recibir sus explicaciones.
Aquí tenéis imágenes de los alumnos realizando la práctica en el invernadero del huerto y de 4º BC sembrando patatas en el huerto ¡Espero que os guste!

Cromatografía en el huerto.

En esta ocasión hemos realizado una cromatografía con los alumnos de 2º de la ESO.
Estamos en la unidad didáctica que versa sobre la materia y su estructura. Estamos estudiando las mezclas homogéneas y heterogéneas y distintos métodos de separación de mezclas.
Para la separación física de mezcla heterogénea vamos a usar la filtración.
Para la separación físisca de mezcla homogénea utilizaremos la cromatografía.
La cromatografía es un método de separación, se utiliza para identificar y determinar las cantidades de ciertos componentes. En nuestro caso lo hemos aplicado para separar los distintos tipos de clorofila existentes en las hojas.
Lo primero ha sido explicarles cómo se realiza el método.
Se trata de colocar papel secante sobre una mezcla con alcohol o acetona (llamada fase móvil por su alta capilaridad, es la que arrastra los pigmentos hacia arriba) y ver cada uno de los pigmentos hasta donde asciende. Aquellos con más velocidad aprovecharán mejor los capilares y subirán más alto.
Después hemos bajado al huerto, hemos cogido con guantes (pues tenemos bastantes ortigas aún en el huerto) una hoja de acelga, otra de col lombarda y otra de lechuga (cuantos más colores distintos mejor), también se podrían coger pétalos de diversos colores pero no queríamos destrozar mucho el huerto.

Una vez cogidas las muestras hemos subido al laboratorio donde hemos majado en un mortero trocitos chicos de hojas con alcohol. Muy importante empezar a majar solo las hojas antes de añadir el alcohol porque así evitamos salpicadurs y manchas innecesarias.
La mezcla heterogénea se debe filtrar utilizando embudo y papel de filtro. De esta manera separamos las hojas que se quedan en el filtro y obtenemos un líquido verde (radiactivo decían mis alumnos) que depositamos en una placa. Este líquido es una mezcla completamente homogénea. Para separar los componentes hacemos la cromatografía. Basta con coger un recorte de lo sobrante del papel de filtro para apoyarlo de manera vertical y ver como ascienden los distintos colores (tarda bastante pero con paciencia se consigue ver hasta 3 colores, moradito, verde y amarillo claro.

Al recoger y limpiar se han dado cuenta de que involuntariamente han realizado también una cromatografía en el papel de filtro del embudo.

Los pigmentos presentes en una hoja son caroteno (anaranjado), xantofila (amarillo), clorofila a (verde azul), clorofila b (verde oliva).
Preguntas que podemos plantearles a los alumnos:
¿Que proporción de sustancias hay en nuestra mezcla? -Vemos que sobre todo hay clorofila b, un poquito de clorofila a y algo de xantofilo. Caroteno no hemos encontrado en nuestra mezcla.
¿Que pigmento se disuelve mejor en el alcohol? -La xantofila pues sube más en la cromatografía.
Si añadimos benceno a la mezcla, el alcohol se pondría de color amarillo-naranja mientras que el benceno acabaría con color verde ¿Por qué?- La clorofila a y b son más solubles en alcohol que en el benzeno. La xantofila y el caroteno son más solubles en el benceno que en el alcohol. Por cierto, nunca haremos esta práctica con Benceno pues es altamente cancerígeno, hago este supuesto para poder para tratar de una manera transversal el tema de la seguridad y salud en el laboratorio de física y química.
Espero que os haya gustado!