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.
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.
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.
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 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.
5 gotas de Corante alimentício artificial azul( ou de
qualquer outra cor);
Procedimento:
Coloque agua ou suco de frutas no capo;
Em seguida, coloque as cinco gotas de corante alimentício
artificial azul na água ou suco de fruta;
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!!!
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:
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 !!
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.
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
·
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)
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.
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:
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
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:
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.