sexta-feira, 25 de maio de 2012

Concentração e cor

Introdução

Monte um experimento usando materiais de baixo custo que ilustra como a transmição da luz depende da concentração da substância e da distância que ela atravessa.
 Este experimento foi realizado em um minicurso ofertado pelo Pontociencia em Guarapuava/PR e contou com a colaboração dos seguintes participantes: Fernando, Giseli e Wellington.

Materiais necessários

  • Corante alimentício ou suco artificial em pó
  • Azul de metileno
  • Dois copos transparentes
  • Água
  
O que acontece
Este experimento ilustra o que se conhece como Lei de Beer que simplificadamente refere-se à relação da transmição de luz em uma substância e a concentração dessa substância, bem como a  longitude do corpo que a luz atravessa.
Neste experimento observamos exatamente isso, ou seja, mesmo em concentrações iguais, dependendo do volume utilizado o efeito visual variava. Ou mesmo com volumes iguais e concentrações diferentes o visual também variava. E no caso de substâncias diferentes e concentrações diferentes, você poderia chegar ao mesmo visual.
A relação da lei entre concentração e absorção de luz é a base do uso de espectroscopia para determinar a concentração de substâncias em química analítica.
Esta lei também se aplica para descrever a atenuação da radiação solar ao passar através da atmosfera.
  

  Fonte: <http://www.pontociencia.org.br>
Créditos: Thaís Pinheiro

Poluição invisível


A química também serve para descobrir quando águas, que parecem estar completamente limpas, estão tóxicas. Neste exemplo, o índice de solubilidade do poluente na água é tão grande, que faz com que este fique transparente, ocasionando, possivelmente, infecções graves e ate morte para aqueles que entram em contato com a solução.


Fonte: <http://www.pontociencia.org.br>
Créditos: Thaís Pinheiro

Globo de neve


Aprenda mais sobre a solubilidade dos materiais e construa você mesmo um globo de neve.

 Materiais necessários
  • Ácido benzóico
  • Uma garrafa de PET 500mL transparente ou um frasco de maionese
  • Água destilada
  • Decoração de natal ou boneco pequeno

Parte 1: Preparando a solução


Parte 2: Montando o globo


O que acontece
Graças à baixa solubilidade do ácido benzóico, algo em torno de 3,4 g/L de água a 25°C, é possível fazer este experimento. Como esta solubilidade aumenta com a elevação da temperatura, torna-se possível dissolver todo o ácido que adicionamos. Porém, com o resfriamento a solubilidade diminui. Esta diminuição da solubilidade faz com que surjam cristais do ácido benzóico parecidos com flocos de neve.


  Fonte: <http://www.pontociencia.org.br>
Créditos: Wagner Moreira

quarta-feira, 16 de maio de 2012

Esse vídeo mostra que é possível colocar fogo em amido de milho, mais conhecido como maizena. Na verdade vai alem de colocar fogo, ocorre uma verdadeira explosão.
Isso acontece com todo pó muito fino. A relação área volume aumenta muito - quanto menor o grão maior vai ser a área com relação ao volume - assim vai existir oxigênio e calor o sucifciente para fazer com que cada grão emtre em combustão.
Se for realizar esse experimento em casa muito cuidado, chame um adulto e comece com pequenas quantidades de maizena. Faça ao ar livre, senão corre o risco de incendiar sua casa.


Postado por: Thaís Pinheiro

domingo, 22 de abril de 2012

Fazendo a água subir

Utilizando uma proveta com água e palha de aço observaremos neste experimento evidências interessantes para a reação do ferro presente na palha de aço e o oxigênio do ar.

Materiais necessários

  • Proveta de 100 mL
  • 1/2 bucha de palha de aço
  • Vinagre
  • Béquer de 500mL
  • Corante
  • Suporte

Procedimento:

  
O que acontece

Você irá perceber que a palha de aço oxida e que simuntaneamente o volume de água dentro da proveta começa a aumentar. Isso ocorre pois a oxidação da palha de aço é um processo que consome oxigênio.

A palha de aço é composta principalmente por ferro metálico. Em presença de oxigênio ocorrerá uma reação de oxirredução em que o Fe(s) será transformado em íons Fe2+.

Observe as semirreações:

 Fe(s) --------> Fe2+(aq) + 2e-

O2(g) + 4H+(aq) + 4e --------> 2H2O(l)



Assim a reação global do processo será:

2Fe(s) + O2(g) + 4H+(aq) -------->    2Fe2+ (aq) + 2 H2O(l)


Os íons Fe2+ são novamente oxidados pelo O2 formando íons Fe3+.



4Fe2+ (aq) + O2 (g) + 4H+ (aq) --------> 4Fe3+ (aq) + 2H2O (l)



Observe que ao molhar a palha de aço com o vinagre, que é composto principalmente por ácido acético, você aumenta a quantidade de íons H+ no meio e acelera a reação de oxidação da palha de aço. O vinagre também tem a função de "limpar" a bucha, retirando uma grande parte do óxido presente.

Ao mergulhar a boca da proveta na água isolamos o sistema e, portanto, não haverá  troca de ar com o ambiente. Assim o consumo de oxigênio durante a reação ocasionará uma diminuição da pressão dentro da proveta, fazendo com que a água suba e ocupe o volume que era antes ocupado por este gás. Medindo o volume final de água na proveta é possível determinar a quantidade de oxigênio que foi consumido no processo. Esse cálculo deve ser feito comparando o volume da água que subiu com o volume total da proveta. No caso do experimento realizado a água atingiu uma altura de 5cm, o que corresponde a um volume de 35cm3,  em uma proveta de 24cm e 170 cm3. Isto é, o volume de água na proveta corresponde aproximadamente a 21% volume total da proveta. Como o volume de água corresponde ao volume de O2 que foi consumido durante a reação, podemos dessa forma determinar a porcentagem deste gás na atmosfera.

Créditos: Wagner Moreira

Bebida Esfumaçante.


Material:
  • Gelo seco( CO₂ na forma solida);
  • Água ou suco de frutas de cor claras;
  • 1 copo;
  • 5 gotas de Corante alimentício artificial azul( ou de qualquer outra cor);


Procedimento:
  1. Coloque agua ou suco de frutas no capo;
  2. Em seguida, coloque as cinco gotas de corante alimentício artificial azul na água ou suco de fruta;
  3. Depois adicione o gelo seco,
Pronto!!!! Sua bebida esfumaçante esta feita!!!


Explicação:

O gelo seco é gás carbônico ( dióxido de carbono CO₂) na sua forma solida, que por sua vez possui uma propiedade muito interessante, passa do estado solido para o de vapor, sem passar pelo estado liquido, e por isso o nome gelo seco, e esse processo fica mais acelerado quando colocamos o gelo seco em contato com água.
Observação: o gelo seco não pode ser ingerido, pois em contato com os ácidos estomago  provoca mau estar!!!!  Como mostrado no vídeo!!!

 

Deixando a água transparente

  As cores que enxergamos dependem muito de como os átomos se arranjam nas moléculas. Nesta experiência, é possível perceber que os mesmos átomos conseguem formar cores completamente diferentes dependendo da forma como se organizam.Na primeira experiência, uma mistura de água com permanganato de potássio, que é violeta, é misturada com vinagre e depois com água oxigenada. O resultado é completamente transparente.

 Materiais necessários:
  • Permanganato de Potássio 300mg
  • Água 40 ml
  • Vinagre 40ml
  • Balão volumétrico
  • 2 Becker 100ml
  • Funil
  • água oxigenada volume 10 40ml


Explicação:
 
O que ocorre é que o permanganato, violeta, reage com o vinagre e com a água oxigenada, formando o íon manganês, que é transparente.
Na segunda experiência, a solução de água com permanganato é misturada primeiro com a água oxigenada, formando dióxido de manganês, que é marrom. Depois, acrescenta-se o vinagre, e a mistura formada fica transparente, pois volta-se a formar o íon manganês.
Veja, abaixo, as equações químicas dessas reações:

Primeira reação:
                   2MnO4{-} + 5H2O2 + 6H+ => 2Mn2{+} + 5O2(gás) + 8H2O

Segunda reação
                 2MnO4{-} + 3H2O2 => 2MnO2 + 3O2 + 2OH{-} + 2H2O

ATENÇÃO: O permanganato de sódio não deve ser ingerido. O comprimido é usado externamente, diluído em água.


 

domingo, 15 de abril de 2012

Cerveja Espumante





Material

 Copo Cloreto de sódio (sal grosso).

 Cerveja.


Procedimento

- Abre a cerveja. O que observas e ouves? Xuhaa!!!
- Verte parte da cerveja no copo e observa! O que acontece? Forma-se espuma? Porquê?
- Deita sal na cerveja e observa! O que acontece? Forma-se ainda mais espuma?





 De certeza que já observaste as bolhas de gás que se libertam da cerveja, quando a colocas num copo, assim como a espuma branca característica que se forma no topo. 


Sabes porquê?    Dentro da cerveja, existe uma grande quantidade de dióxido de carbono (CO2), e diz-se que se encontra em solução sobresaturada, porque a cerveja contém mais gás do que deveria. Quando a cerveja está dentro da garrafa, o dióxido de carbono está em equilíbrio porque esta está sob pressão. Quando abres a garrafa, a pressão desce bruscamente e o dióxido de carbono ao sair faz um barulho característico.
   Depois, quando deitas a cerveja para o copo, o gás consegue escapar-se do líquido e arrasta uma parte deste para a superfície, formando-se uma camada de espuma. Isto deve-se à energia que forneces ao líquido sobresaturado quando o agitas, através de pequenas fissuras no copo de vidro e algumas impurezas presentes.   Se deixares a cerveja em repouso, podes reparar que a espuma vai começando a desaparecer e que há pequenos cordões de bolhas de gás a submergir a partir das tais microfissuras no vidro (também chamadas de pontos de nucleação). Isto porque as bolhas não se formam por si só, necessitam de pontos específicos de nucleação para crescerem.    Por isso quando deitas sal na cerveja, provocas o aparecimento de um grande número de pontos de nucleação que permitem a formação forçada de muitas bolhas !!




 










 
 CréditosRaysa Corrêa

domingo, 8 de abril de 2012

Pega-monstros





Material e reagentes: 
Copos,
Varetas de vidro ou de madeira,
Totocola;
Solução aquosa de borato de sódio a 4 %,
Corantes alimentares de várias cores,
Luvas de protecção,
Óculos de segurança. 


Procedimento experimental: 
1.     Deitar cerca de 25 ml de cola num copo e 20 ml de água, misturando bem.
2.   Acrescentar 3 a 5 gotas de corante.
3.    Adicionar 5 ml de solução de borato de sódio e misturar bem. E está pronto! 

Explicação: 
A mistura da cola com o borato de sódio forma um polímero de silicone com propriedades surpreendentes.

 
 CréditosRaysa Corrêa

segunda-feira, 2 de abril de 2012

Enchendo um Balão através da Reacção de Vinagre com Bicarbonato de Sódio


Objetivo:
Demonstrar a reacção de bicarbonato desódio com vinagre produzindo o gás carbônico.





Material/substâncias:
Erlenmeyer;Balão de festa;Vinagre (5ml);Bicarbonato de sódio (1colher de sopa);

Procedimento:
Colocar o bicarbonato de sódio aoerlenmeyer e em seguida, adicionar o vinagre. Encaixar a boca do balão na bocado erlenmeyer e esperar a reacção acontecer. Após o desprendimento do gás,pode-se notar que o balão enche rapidamente.


Discussão:
O gás carbónico é liberado após areacção do ácido com o bicarbonato. Assim o balão fica cheio com o gáscarbónico. HCO3- (aq) + H+(aq) ® H2O (l) + CO2(g)bicarbonato ácido água gás carbônico




 
 Créditos:Gian Pessoa


A procura da Vitamina C




Materiais e reagentes:
·         Um comprimido efervescente de 1 g de vitamina C
·         Tintura de iodo a 2% (comercial)
·         Sucos de frutas variados (limão, laranja, maracujá e caju)
·         Cinco pipetas de 10 mL (ou seringas de plástico descartáveis)
·         Uma fonte de calor (aquecedor elétrico, bico de Bunsen ou lamparina a álcool)
·         Seis copos de vidro (do tipo de acondicionar geleia ou alimentação neonatal)
·         Uma colher de chá; farinha de trigo ou amido de milho
·         Um béquer de 500 mL
·         Água filtrada
·         Um conta-gotas
·         Uma garrafa de refrigerante de 1L

Experimento
1. Coloque 200 mL de água filtrada em um béquer de 500 mL. Em seguida, aqueça o líquido até uma temperatura próxima a 50 ºC, cujo acompanhamento poderá ser realizado com um termômetro ou com a imersão de um dos dedos da mão (nessa temperatura é difícil a imersão do dedo por mais de 3 s). Em seguida, coloque uma colher de chá cheia de amido de milho (ou farinha de trigo) na água aquecida, agitando sempre a mistura até atingir a temperatura ambiente.
2. Em uma garrafa de refrigerante de 1 L, contendo aproximadamente 500 mL de água filtrada, dissolva um comprimido efervescente de vitamina C e complete o volume até 1L.
3. Escolha 6 frutas cujos sucos você queira testar, e obtenha o suco dessas frutas.
4. Deixe à mão a tintura de iodo a 2%, comprada em farmácias.
5. Numere seis copos de vidro, identificando-os com números de 1 a 6.
Coloque 20 mL da mistura (amido de milho + água) em cada um desses seis copos de vidro numerados. No copo 1, deixe somente a mistura de amido e água. Ao copo 2, adicione 5 mL da solução de vitamina C; e, a cada um dos copos 3, 4, 5 e 6, adicione 5 mL de um dos sucos a serem testados. Não se esqueça de associar o número do copo ao suco escolhido.
6. A seguir pingue, gota a gota, a solução de iodo no copo 1, agitando constantemente, até que apareça uma coloração azul. Anote o número de gotas adicionado (neste caso, uma gota é geralmente suficiente).
7. Repita o procedimento para o copo 2. Anote o número de gotas necessário para o aparecimento da cor azul. Caso a cor desapareça, continue a adição de gotas da tintura de iodo até que ela persista, e anote o número total de gotas necessário para a coloração azul persistir.
8. Repita o procedimento para os copos que contêm as diferentes amostras de suco, anotando para cada um deles o número de gotas empregado.





O que acontece?
A adição de iodo à solução amilácea (água + farinha de trigo ou amido de milho) provoca no meio uma coloração azul intensa, devido ao fato do iodo formar um complexo com o amido.
Graças a sua bem conhecida propriedade antioxidante, a vitamina C promove a redução do iodo a iodeto, que em solução aquosa e na ausência de metais pesados é incolor. Dessa forma, quanto mais ácido ascórbico um determinado alimento contiver, mais rapidamente a coloração azul inicial da mistura amilácea desaparecerá e maior será a quantidade de gotas da solução de iodo necessária para restabelecer a coloração azul.
A equação química que descreve o fenômeno é:
C6H8O6 + I2 à C6H6O6 + 2HI
(ácido ascórbico + iodo à ácido deidroascórbico + ácido iodídrico)


 
 CréditosRaysa Corrêa

domingo, 25 de março de 2012

Como fazer um pirulito

Materiais necessários

  • Uma xícara da açúcar
  • 1/2 xícara de água
  • 1/3 de xícara de xarope de milho
  • Uma panela
  • Uma colher
  • Corante alimentício (opcional)
  • Essência
  • Um fogão
 


 O que acontece?

Sabemos que a água pura entra em ebulição (passagem do líquido para o gasoso) a 100°C ao nível do mar. Porém, não estamos aquecendo a água pura e sim uma solução de água e açúcar. A temperatura de ebulição se eleva nesse caso, ficando acima de 100oC.  Como existem interações entre as moléculas do soluto (açúcar) e as do solvente (água) e como o nosso soluto não é volátil, fica mais difícil para a água passar para o estado gasoso. Isso faz com que a temperatura de ebulição aumente.
À medida em que a ebulição está acontecendo, a concentração da solução aumenta, pois menos água está ficando na panela. Como a temperatura de ebulição da mistura depende desta concentração, ela vai constantemente se elevando, podendo ultrapassar os 150°C. Mas não deixe isso acontecer, pois senão nosso pirulito se transformará em um caramelo. O limite da temperatura é de 148°C.
A esta temperatura as moléculas do pirulito estão desorganizadas e quando ela esfria o xarope de milho (glicose) atua como um agente que atrapalha a reorganização e cristalização do açúcar. O resultado é que teremos uma estrutura sem organização definida, conhecida como amorfa. E isso é o que confere a aparência vítrea (transparente e quebradiço) do pirulito, deixando-o semelhante a um vidro, que também é amorfo.
Mas para garantirmos essa transparência ao pirulito é importante que não haja nenhum cristal de açúcar da borda da panela. Caso tenha, esse pode atuar como uma "semente" induzindo ao processo de cristalização, comprometendo o resultado final.
 
 Pirulito pronto
 
 
 Créditos: Wagner Moreira

Jardim de Silicatos



 Jardim de Silicatos

Materiais necessários

  • Água
  • Um frasco de vidro ou acrílico de boca larga
  • Cristais de Cloreto de Cobalto, Nitrato de Ferro, Sulfato de Cobre
  • Solução de silicato de sódio (encontrada em lojas especializadas)

O que acontece?

    O silicato presente na solução reage com os cátions dos cristais, formando precipitados gelatinosos ao redor dos cristais, que se comportam como membranas semipermeáveis. Durante o processo, a concentração de sal dentro da membrana, entre o precipitado e o cristal, fica mais alta que no restante da solução, e, então ocorre a osmose, a passagem de solvente do meio menos concentrado para o mais concentrado. A entrada de água provoca o estiramento da membrana e, em seguida o seu rompimento. O cristal volta a ter contato com a solução e o processo se repete. As sequências de filamentos formados dão origem ao jardim de sais de silicatos.

Para saber mais...

  • Pressão osmótica
   A pressão osmótica é a pressão que deve ser exercida sobre a solução para evitar a entrada do solvente. Quanto maior a pressão osmótica maior será a tendência do solvente para entrar na solução. Pode ser medida aplicando-se uma pressão externa que bloqueie a osmose. A pressão osmótica (propriedade coligativa) depende da concentração da solução (M), em mol/L, e da temperatura, em Kelvin, da solução (T). A pressão osmótica, π, pode ser dada por:
π = M.R.T
Em que R é a constante universal dos gases.

 
 Créditos: Wagner Moreeira

Teste Atômico

Materiais necessários
  • Metanol
  • Vidros de relógios
  • Sais de vários metais- Use preferencialmente os cloretos
  • Pipeta
  • Rede de difração

Mãos à obra
 Coloque um pouco do sal que contém o metal dentro do vidro de relógio. Para cada sal, use um vidro diferente. Pingue com a pipeta algumas gotas de metanol sobre os sais e em seguida acenda-os usando o palito de churrasco e o algodão como uma espécie de tocha.

Cuidados necessários: Use luva e óculos. Não cheire o metanol, sua ingestão ou contato com mucosas pode causar intoxicação e cegueira. Mantenha longe de qualquer fonte de calor. Produto altamente inflamável. Não use quantidades maiores que as indicadas aqui.

Chamas de elementos diferentes

Oque acontece?
Este experimento é conhecido como “teste de chama”. Esta prática é muito usada em análises químicas por ser um método rápido e barato para detecção de alguns metais. Este teste baseia-se em uma das mais importantes propriedades dos elétrons, enunciada pela primeira vez por Niels Bohr. Ele disse que a energia dos elétrons é "quantizada", isto é, um elétron ocupa sempre níveis energéticos bem definidos dentro de cada átomo e não valores quaisquer de energia. Porém quando fornecemos a energia necessária para um elétron, ele pode “saltar” para um nível de maior energia. Quando o elétron é promovido a um nível de maior energia dizemos que ele se encontra no estado excitado. Porém, neste estado ele se torna menos estável e retorna quase imediatamente ao seu estado de menor energia ou estado fundamental, liberando aquela energia em forma de luz visível.
Optamos por usar na maioria dos casos os cloretos de vários metais, como pode ser visto no vídeo, pois eles possuem uma solubilidade maior no metanol. Usamos os cloretos de lítio, cobre (II), sódio, potássio e estrôncio, além de ácido bórico. O uso do metanol também é indicado porque esse produz uma chama quase invisível aos nossos olhos, o que minimiza a interferência com a cor da luz emitida pelo metal.
Usamos também uma rede de difração. Mas o que é uma rede de difração? A cada milímetro de sua superfície existem centenas de fendas paralelas e microspócicas. A luz que incide sobre a rede de difração sobfre desvios que dependem do seu comprimento de onda. Por esta razão quando as cores viajam juntas a rede promove a separação delas permitindo ainda que se identifiquem os comprimentos de ondas que contém um dado espéctro


 

Romeu e Julieta - Varinha Mágica


Esse experimento faz parte da Coleção "Romeu e Julieta: uma paixão científica". Ele é o terceiro da sequência do mago na cena “A Festa” e consiste em um bastão de vidro que acende a chama de uma tocha ao tocá-la. A explicação desse experimento não está presente no texto da peça, ela é apenas utilizada como um efeito especial na demonstração do experimento das bolhas explosivas.   
Dominar o fogo foi uma das maiores conquistas da espécie humana há cerca de 500 mil anos a.C. Historiadores acreditam que as primeiras chamas produzidas pelo homem surgiram do atrito entre dois pedaços de madeira seca e posteriormente por faíscas geradas do choque entre duas pedras. Nesses dois casos era necessário atritar materiais. Os métodos mais utilizados nos dias de hoje também dependem do atrito ou de uma descarga elétrica.
Você seria capaz de produzir fogo sem utilizar nenhum desses artifícios? De maneira assim... Mágica?

Materiais necessários
·       1 bastão de vidro
·       1 bandeja plástica
·       2 tampinhas de garrafa de PET
·       2 pontinhas de espátula de permanganato de potássio (KMnO4)
·       Cerca de 10 mL de ácido sulfúrico concentrado (H2SO4)
·       Um pedaço de papel alumínio
·       Um pedaço de madeira ou cano de pvc
·       Uma espátula

O que acontece?
A tocha se acende quando o mago bate a varinha nele.

 Por que isso acontece?
     A reação química que ocorre quando misturamos ácido sulfúrico e permanganato de potássio pode ser representada pela equação:

6 KMnO4(s) + 9 H2SO4(aq) → 6 MnSO4(aq) + 3 K2SO4(aq) + 9 H2O(l) + 5 O3(g)

A energia liberada da reação é tão grande que podem até ocorrer pequenas explosões que produzem centelhas que acendem a chama do algodão embebido em álcool. Mesmo quando não há produção de centelhas, o calor gerado com a reação é suficientemente grande para fazer com que o álcool que está no algodão da tocha entre em combustão.