Cristais Dançantes Experimento cadastrado por Q2Acoltec2009 Quimica em 29/09/2009 Classificação ••••• (baseado em 3 avaliações) Total de exibições: 7173 (até 21/10/2013) Palavras-chave: Forças intermoleculares, cristais, tensão superficial, solubilidade, acetona. Onde encontrar o material? em laboratórios e lojas especializadas Quanto custa o material? acima de 25 reais Tempo de apresentação até 1 hora Dificuldade fácil Segurança requer cuidados básicos Introdução As moléculas podem interagir de diversas formas. As interações podem ser intermoleculares ou intramoleculares (essas últimas são chamadas de ligações), e podem existir, principalmente, de 4 tipos: dipolo permanente, dipolo induzido (ou Van der Waals), ligação de hidrogênio e ligação iônica. O principal objetivo desta demonstração é, justamente, ilustrar as interações entre as moléculas de naftalina entre si, mas também com as da água e da acetona, de modo a facilitar o entendimento deste fenômeno tão curioso. Na demonstração, cristais de naftalina se formam em uma solução de acetona e “dançam”, ou seja, ficam em movimento, ainda que não tenha sido feita nenhuma agitação no sistema onde a naftalina se encontra. Neste momento, é possível, então, perceber as interações existentes ali. Esta experiência pode ser usada para discussão de forças intermoleculares, mas também para o estudo de: propriedades de líquidos, tensão superficial, cristalização e solubilidade. Materiais necessários 2 balões volumétricos com tampa (100 e 250mL); Pistilo e cadinho; 1 erlenmeyer 50 mL; 1 Vidro de relógio; 1 espátula e 1 pinça; 2 Provetas (1mL e 25mL); Balança de alta precisão; Conta gotas; Bastão de vidro; Naftalina em bolas; Acetona; Sulfato de sódio (Na2SO4). © 2013 pontociência / www.pontociencia.org.br 1 Cristais Dançantes Passo 1 Secar a acetona. Para realizar este procedimento, coloque aproximadamente meio centímetro de Na2SO4 no fundo de um balão volumétrico 100 mL, utilizando umas das espátulas. Depois, adicione a acetona até atingir o volume de 100 mL e tampe o balão. Deixe em repouso por 15 minutos. Obs.: O sulfato não se solubiliza na acetona, ele permanece um sólido branco, porém absorve a água presente na mesma. A acetona não deixará de ser liquida por perder sua água e seu volume não irá sofrer alteração significativa. Passo 2 Pese aproximadamente 7,25g de naftalina em um béquer já tarado (para retira-la para pesagem, utilize a pinça). Pegue-a pesada e coloque-a no cadinho. Com um pistilo, triture a naftalina até que ela vire um pó branco. © 2013 pontociência / www.pontociencia.org.br 2 Cristais Dançantes Passo 3 Dissolva a naftalina em pó em 20ml da acetona seca. Caso o sistema for deixado em repouso, este processo demorará aproximadamente 30 minutos. Se preferir, agite o sistema para que o processo demore menos tempo. Passo 4 Após dissolver o sólido, adicione, com o conta gotas, cerca de 10 gotas de água destilada (aproximadamente 0,5 ml). Atenção: haverá precipitação de um sólido branco. Agite a mistura com o bastão de vidro, para solubilizar novamente o sólido. É importante ressaltar, ainda, que pode-se colocar menos de 10 gotas de água. As gotas são colocadas de acordo com a umidade do ar. Se a umidade estiver alta, coloca-se uma quantidade razoavelmente menor de gotas (2 ou 3). Caso contrário, pode-se colocar de 7 a 10 gotas. © 2013 pontociência / www.pontociencia.org.br 3 Cristais Dançantes Passo 5 Transfira um pequeno volume desta solução para o vidro de relógio. A acetona da solução irá evaporar rapidamente. Durante sua evaporação, será perceptível a formação de pequenos cristais, os quais dançam! Após total evaporação da acetona, restará apenas um sólido branco sobre o vidro de relógio. © 2013 pontociência / www.pontociencia.org.br 4 Cristais Dançantes Clique para assistir ao vídeo http://www.youtube.com/watch?v=E5pXUDQO9Qk Passo 6 Explicação Teórica: O experimento pode ser mais facilmente explicado pela presença da tensão superficial nos líquidos. Mais claramente, ocorre o seguinte: a acetona apresenta uma temperatura de ebulição significativamente menor do que a da água. Sendo assim, quando colocamos a solução feita no experimento (acetona, um pouco de água e naftalina) no vidro de relógio, a acetona evapora-se muito rapidamente. À medida que a evaporação acontece, certas partes do líquido que ainda está no vidro ficam com tensão superficial maior do que outras, já que a quantidade de acetona vai reduzindo aos poucos, e as gotas de água permanecem ali por mais tempo. Ocorre, assim, a criação de "pólos" de maior tensão superficial. Além disso, como foi possível perceber, a naftalina não é solúvel em água, então, com a evaporação da acetona, pequenos cristais de naftalina vão se formando. A variação constante na tensão superficial faz com que os cristais de naftalina que passam a existir fiquem em movimento no líquido por alguns instantes (até que todo ele tenha se evaporado). E é neste momento que percebemos a dança dos cristais. © 2013 pontociência / www.pontociencia.org.br Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) 5