1
Professora PDE 2009/2010: Rosana Nara de Rocco Campos
“Experimentos e Atividades com conteúdos de: Soluções,
Termoquímica, Cinética Química e Equilíbrio Químico, como forma de
auxiliar o trabalho do Professor de Química no 2o Ano do Ensino
Médio”.
1. EXPERIMENTOS E ATIVIDADES – SOLUÇÕES
1.1 VERIFICAR O EFEITO TYNDALL EM ALGUMAS SOLUÇÕES.
⇒ Efeito Tyndall: efeito óptico provocado pela dispersão da luz (cone de luz) nas
partículas coloidais ou nas suspensões.
CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Matéria e sua Natureza
CONTEÚDO BÁSICO: Solução
OBJETIVO: Identificar e diferenciar três tipos de dispersões.
MATERIAIS: Tubos de ensaio ou frascos transparentes, espátula e caneta lazer.
REAGENTES: Sal de cozinha, detergente, amido de milho, açúcar, terra, gelatina, leite e
água.
PROCEDIMENTO:
1- Coloque aproximadamente ¼ de água em dois tubos de ensaio A e B.
2- No tubo B acrescente uma pitada de sal de cozinha. Agite até a completa dissolução.
3- Usando uma caneta lazer, incidir a luz
sobre dois tubos de ensaio (um com água e
o outro com a solução) conforme a figura ao
lado.
4- Observe e anote na tabela abaixo a
presença ou não do cone de luz (Efeito
Tyndall).
Misturas
http://ww.brasilescola.com/quimica/efeito-tyndall.htm
Efeito Tyndall
(observado ou não)
Tipo de dispersão
(solução, colóide ou suspensão)
água + sal de cozinha
água + detergente
água + amido
água + açúcar
água + terra
água + gelatina
água + leite
Fonte: Adaptação
CARVALHO, Geraldo Camargo de. Química Moderna 2. Experimentos de Química em microescala.
Físico-Química. São Paulo: Editora Scipione, 1995, p.8
2
1.2 CONCENTRAÇÕES DE SOLUÇÕES.
CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Matéria e sua Natureza
CONTEÚDO BÁSICO: Solução
OBJETIVO: Preparar soluções com diferentes concentrações.
MATERIAIS: balança, vidro de relógio,
bastão
de
vidro,
balão
volumétrico,
proveta ou erlenmeyer de (100, 125 e 80
mL), funil e etiqueta.
REAGENTES: gelatina em pó com sabor,
suco em pó artificial e água.
Fonte: Rosana N. R. Campos
PROCEDIMENTO:
1- Escreva o procedimento e prepare 100 mL de uma solução aquosa de gelatina em pó
com sabor de (morango. uva, limão, abacaxi...) a 30g/L.
Cálculo:
Procedimento:
Etiqueta
2- Escreva o procedimento e prepare 125 mL de uma solução aquosa de suco em pó
artificial (limão, uva, laranja, maracujá, morango...) numa concentração de 0,15 mol/L.
Dados: (Considere a massa molar do suco= 373,33 g/mol.)
Cálculo:
Procedimento:
Etiqueta
3- Escreva o procedimento e prepare 80 mL de uma solução aquosa de gelatina em pó
com sabor de (abacaxi, uva, limão, morango...) a 6%. Considere a densidade da água = 1
g/mL.
Cálculo:
Procedimento:
Etiqueta
Fonte: Rosana N. R. Campos.
3
1.3 PREPARO E DILUIÇÃO DE UMA SOLUÇÃO.
CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Matéria e sua Natureza
CONTEÚDO BÁSICO: Solução
OBJETIVO: Preparar uma solução de concentração conhecida e a partir dessa, realizar
uma diluição.
MATERIAIS: Proveta ou balão volumétrico de 100 mL, vidro de relógio, balança, bastão
de vidro, espátula, funil e etiqueta.
REAGENTES: suco em pó artificial de
abacaxi (diet) e água.
PROCEDIMENTO:
1- Pesar 4,0g de suco em pó de abacaxi e
transferir para uma proveta de100 mL.
2- Completar com água até o volume final
de 100 mL (solução 1).
Fonte: Rosana N. R. Campos
3- Descubra a concentração da solução 1 em mol/L. (Dados: massa molar aproximada do
suco de abacaxi: 100 g/mol).
Cálculo:
4- Coloque etiqueta no frasco da solução 1.
5- Partindo da solução 1 e dos conceitos sobre Diluição de soluções, prepare 100 mL de
solução 0,16 mol/L de suco de abacaxi (solução 2).
C1. V1 = C2. V2
Cálculo:
6- Coloque etiqueta no frasco da solução 2.
Solução aquosa de suco de
abacaxi a 0,16 mol/L.
Fonte: Adaptação
SARDELLA; Antônio. Curso de Química volume 2. Físico-Química. Caderno de experimentos. São Paulo:
Editora Ática, 1997.p.5.
CARVALHO, Geraldo Camargo de. Química Moderna 2. Experimentos de Química em microescala.
Físico-Química. São Paulo: Editora Scipione, 1995, p.18
4
1.4 TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE.
CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Matéria e sua Natureza – Biogeoquímica
CONTEÚDO BÁSICO: Solução – Equilíbrio Químico
OBJETIVO: Determinar a acidez do vinagre branco, suco de limão, suco de laranja ou
leite.
MATERIAIS: Balança, vidro de relógio, bastão de vidro, copo de béquer, erlenmeyer,
kitassato, bureta e etiqueta.
REAGENTES: Hidróxido de sódio (NaOH), solução alcoólica de fenolftaleína a 2%,
vinagre branco, suco de limão, suco de laranja ou leite.
PROCEDIMENTO:
*Observação: Essa prática deve ser realizada com a supervisão do Professor,
obedecendo todos os critérios de segurança, devido à toxidade do hidróxido de sódio.
⇒ Preparo da solução-padrão:
1- Escreva o procedimento e prepare 100 mL de uma solução de hidróxido de sódio
(NaOH) a 1,2 mol/L. (Dados: massas atômicas: Na=23, O=16 e H=1).
Cálculo:
Procedimento:
2- Coloque certo volume da solução-padrão em uma bureta. Vsoluçao-padrão=________
∗ Fenolftaleína: solução ácida (incolor) e
solução básica (rosa).
4- Carregar corretamente a bureta com a
solução de NaOH, enchendo também a parte
inferior abaixo da torneira.
5- Adicionar ao erlenmeyer a solução de
NaOH, gota a gota, com agitação constante,
até o momento da viragem (mudança de cor).
6- Anote o volume gasto de NaOH (soluçãopadrão).
Fonte: Rosana N. R. Campos
Volume gasto de NaOH
7- Repetir a operação.
a
1 titulação
a
V1=___________mL
2 titulação
V2=___________mL
Média do volume
V1+V2=_________mL
2
5
OBS: Não pode haver muita diferença entre V1 e V2. Se houver, faça uma terceira
titulação e despreze o valor mais discrepante.
8- Faça os cálculos e descubra a concentração em mol/L da solução-problema.
DADOS: Fórmula molecular do ácido acético CH3-COOH “um hidrogênio ionizável”;
ácido cítrico HO-C(CH2COOH)2-COOH “três hidrogênios ionizáveis” e ácido lático CH3CH(OH)-COOH “um hidrogênio ionizável”.
Nota: Pode pedir para os alunos descobrirem o teor de pureza ou porcentagem em
massa de ácido acético presente nessa amostra de vinagre.
REGRA LABORATORIAL:
- Resíduos Líquidos não tóxicos descartam-se na pia;
- Resíduos Sólidos não tóxicos descartam-se no lixeiro;
- Resíduos Líquidos e Resíduos Sólidos tóxicos são recolhidos separadamente em frascos rotulados.
Por isso, no momento da coleta do resíduo, verifique qual é a substância exata que quer descartar e
despeje o resíduo na embalagem coletora correspondente.
- Se tiver dúvida consulte o professor.
Fonte: Adaptação
CARVALHO, Geraldo Camargo de. Química Moderna 2. Experimentos de Química em microescala.
Físico-Química. São Paulo: Editora Scipione, 1995, p.22
HARTWIG, D. R.; SOUZA, E.; MOTA, R. N. Química 2 – Físico-Química. Manual do Professor. São Paulo:
Editora Scipione, 1999. p. 20 e 21.
o
MATSUI, Ana N.; LINGUANOTO, Maria; UTIMURA, Teruko Y. Química, 2: 2 Grau. São Paulo: Editora
FTD, 1987, pp. 82-83.
OLIVEIRA, Edson Albuquerque de. Aulas Práticas de Química. São Paulo. Editora Moderna 2 ed., 1986.
p.135-137.
1.5 CAÇA-PALAVRAS – SOLUÇÕES
O processo de diluição é muito usado no nosso cotidiano. Isso ocorre ao
adicionarmos água ao suco de fruta concentrado, ao utilizarmos materiais de limpeza,
medicamentos, tintas, inseticidas, etc. O processo de diluição de uma solução consiste no
acréscimo de solvente à solução. Ao fazermos isso, a quantidade de soluto, permanece
constante, mas a concentração (razão entre a quantidade de soluto e volume da solução)
altera-se.
A operação inversa à diluição de soluções chama-se concentração.
Realizamos uma concentração na:
• cozinha, ao fervermos os alimentos para engrossar a sopa, a calda dos doces, etc.;
6
• nas salinas, o sol e o vento fazem evaporar a água do mar, permitindo, assim, a
cristalização do sal comum.As soluções aquosas de produtos químicos são
vendidas, em geral, em concentrações elevadas. Esse procedimento evita o grande
custo acarretado pelo transporte de água, além de permitir que o próprio consumidor
controle a concentração em que o produto químico (soluto) será utilizado.
Em nosso dia-a-dia, misturamos soluções com muita freqüência. Por exemplo:
• em nossa refeição matinal, misturamos café e leite, em várias proporções;
• tintas de cores diferentes são misturadas para obter tonalidades intermediárias.
É também muito comum num laboratório químico, misturar duas ou mais
soluções, que poderão ser soluções de um mesmo soluto ou de solutos diferentes; neste
último caso, poderá ainda acontecer de os solutos reagirem entre si.
A água é a substância mais abundante na Terra, sendo capaz de dissolver um
grande número de substâncias, sendo assim considerada Solvente Universal. Apesar de
sua grande abundância, a água de boa qualidade começa a escassear em vários lugares
da Terra, devido ao grande aumento da população mundial, do desperdício e da
poluição das águas.
De acordo com o texto, descubra as palavras sublinhadas no caça palavras.
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Fonte:
FELTRE, R. FÍSICO-QUÍMICA: volume 2. 6ed. São Paulo: Moderna, pp. 33, 35, 39 e 52, 2004.
SANTOS, W. L. P.; MÓL, G. S. Química e Sociedade: volume único. São Paulo: Nova Geração, p. 320,
2005.
7
2. EXPERIMENTOS E ATIVIDADES – TERMOQUÍMICA
2.1 RECONHECENDO OS PROCESSOS EXOTÉRMICOS E
ENDOTÉRMICOS.
CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Biogeoquímica – Matéria e sua Natureza
CONTEÚDO BÁSICO: Reações Químicas
OBJETIVO: Verificar a ocorrência de processos que absorvem ou liberam calor.
MATERIAIS: estante para tubos de ensaio, 4 tubos de ensaio e colher de medida.
REAGENTES: cloreto de amônio NH4Cl(s); ácido sulfúrico concentrado H2SO4, pedaço de
metal ( Al, Zn, Fe ou Mg), álcool e água.
*Observação: Essa prática deve ser realizada apenas pelo Professor ou com sua
supervisão, obedecendo todos os critérios de segurança, devido à toxidade do cloreto de
amônio e do ácido sulfúrico.
PROCEDIMENTO:
1º ⇒ Dissolução do cloreto de amônio
NH4Cl(s):
-
Coloque
em
dois
tubos
de
ensaio
aproximadamente 2 mL de água.
- Num dos tubos adicione ½ colher de medida
de NH4Cl(s), agitando a fim de permitir a
dissolução do sal.
- Segure os dois tubos de ensaio e verifique
se o tubo que contém o sal se encontra mais
quente ou mais frio que o primeiro.
Fonte: Rosana N. R. Campos
2º ⇒ Dissolução do ácido sulfúrico concentrado H2SO4:
- Coloque em dois tubos de ensaio aproximadamente 2 mL de água.
- Num dos tubos adicione cuidadosamente uma pequena quantidade de ácido sulfúrico
concentrado (aproximadamente 2 mL).
- Segure os dois tubos de ensaio e verifique se o tubo que contém o ácido se encontra
mais quente ou mais frio que o primeiro.
3º ⇒ Reação de metais com ácido.
- Coloque num tubo de ensaio pequena quantidade de um metal (Al, Zn, Fe ou Mg).
8
- Adicione certa quantidade de solução aquosa de ácido sulfúrico ou clorídrico ( o
suficiente para cobrir o metal).
- Segure o tubo de ensaio e verifique se o mesmo está quente ou frio.
4º ⇒ Sensação térmica percebida pela mão.- Coloque um pouco de álcool no dorso da
mão e, em seguida, derrame um pouco de água no mesmo local.
QUESTÕES:
1) Qual a forma de energia manifestada nas experiências?
2) Em quais dos experimentos você notou um aquecimento? E um resfriamento?
3) Quais dos experimentos apresentam processos exotérmicos? E endotérmicos?
REGRA LABORATORIAL:
- Resíduos Líquidos não tóxicos descartam-se na pia;
- Resíduos Sólidos não tóxicos descartam-se no lixeiro;
- Resíduos Líquidos e Resíduos Sólidos tóxicos são recolhidos separadamente em frascos rotulados.
Por isso, no momento da coleta do resíduo, verifique qual é a substância exata que quer descartar e
despeje o resíduo na embalagem coletora correspondente.
- Se tiver dúvida consulte o professor.
Fonte: Adaptação
o
MATSUI, Ana N.; LINGUANOTO, Maria; UTIMURA, Teruko Y. Química, 2: 2 Grau. São Paulo: Editora
FTD, 1987, p. 113.
Vários autores. Química – Ensino Médio: volume único. 1 ed. Curitiba: SEED-PR, 2006.
p. 140.
2.2 CALOR DE DISSOLUÇÃO.
CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Biogeoquímica – Matéria e sua Natureza
CONTEÚDO BÁSICO: Reações Químicas
OBJETIVO: Calcular o calor de dissolução do hidróxido de sódio sólido na água.
MATERIAIS: erlenmeyer de 125 mL, proveta de 100 mL, termômetro, vidro de relógio,
espátula, balança, rolha com um furo no meio para colocar o termômetro.
REAGENTES: hidróxido de sódio sólido (NaOH) e água.
*Observação: Essa prática deve ser realizada apenas pelo Professor ou com sua
supervisão, obedecendo todos os critérios de segurança, devido à toxidade do hidróxido
de sódio.
PROCEDIMENTO:
1. Pesar um erlenmeyer de 125 ou 150 mL: ______g.
2. Medir com uma proveta 100 mL de água e colocar no erlenmeyer:
3. Medir a temperatura da água: _______ºC.
9
4. Pesar 10 g de hidróxido de sódio (NaOH)
e adicionar à água do erlenmeyer.
Tampar com a rolha e o termômetro.
5. Agitar até a dissolução do hidróxido de
sódio.
6. Medir
a
temperatura
máxima
observada: ______ºC.
Fonte: Rosana N. R. Campos
QUESTÕES:
1) A reação é exotérmica ou endotérmica? Justifique.
2) Quais materiais absorvem o calor liberado pela reação.
3) Qual é a equação que devemos usar para o cálculo do calor liberado na reação?
4) Usando a expressão deduzida anteriormente e considerando a d
calcule o calor liberado (Kcal/mol) pela reação. Dados: c
(água)=
(água)=
1,0 cal/gºC ; c
1,0 g/mL,
(vidro)=
0,2
cal/gºC ; Massa molar do NaOH= 40 g/mol.
5) Escreva a equação de dissolução do NaOH indicando o valor de ∆H.
NOTA: O valor observado do calor de dissolução do NaOH difere do valor tabelado (∆Η=
- 10,6 Kcal/mol) devido a erros nas leituras de massa, temperatura, e pela falta de
isolamento térmico.
REGRA LABORATORIAL:
- Resíduos Líquidos não tóxicos descartam-se na pia;
- Resíduos Sólidos não tóxicos descartam-se no lixeiro;
- Resíduos Líquidos e Resíduos Sólidos tóxicos são recolhidos separadamente em frascos rotulados.
Por isso, no momento da coleta do resíduo, verifique qual é a substância exata que quer descartar e
despeje o resíduo na embalagem coletora correspondente.
- Se tiver dúvida consulte o professor.
Fonte: Adaptação
HARTWIG, D. R.; SOUZA, E.; MOTA, R. N. Química 2 – Físico-Química. Manual do Professor. São Paulo:
Editora Scipione, 1999. pp. 35 e 36.
SARDELLA; Antônio. Curso de Química volume 2. Físico-Química. Caderno de experimentos. São Paulo:
Editora Ática, 1997.pp.17 e 18.
10
2.3 CALOR DE NEUTRALIZAÇÃO.
CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Biogeoquímica – Matéria e sua Natureza
CONTEÚDO BÁSICO: Reações Químicas
OBJETIVO: Calcular o calor de neutralização de uma reação entre ácido e base fortes.
MATERIAIS: 2 erlenmeyers de 250 mL, 2 provetas de 100 mL, termômetro, balança,
rolha com um furo no meio para colocar o termômetro.
REAGENTES: solução aquosa de ácido clorídrico (HCl) 0,5 mol/L e solução aquosa de
hidróxido de sódio (NaOH) 0,5 mol/L.
*Observação: Essa prática deve ser realizada apenas pelo Professor ou com sua
supervisão, obedecendo todos os critérios de segurança, devido à toxidade dos
reagentes.
PROCEDIMENTO:
1. Pesar um erlenmeyer de 250 mL:
______g.
2. Medir com uma proveta 100 mL de
solução
de ácido clorídrico 0,5
mol/L e colocar no erlenmeyer.
3. Medir a temperatura da solução de HCl:
_______ºC.
Fonte: Rosana N. R. Campos
4. Colocar em outro erlenmeyer 100 mL de solução de hidróxido de sódio 0,5 mol/L.
5. Medir a temperatura da solução de NaOH: ______ºC.
6. Adicionar a solução de NaOH à solução de HCl. Tampar com a rolha e o termômetro.
7. Agitar suavemente.
8. Medir a temperatura máxima observada: ______ºC.
QUESTÕES:
1) A reação é exotérmica ou endotérmica? Justifique.
2) Qual é a equação que devemos usar para o cálculo do calor liberado na reação?
3) Usando a expressão deduzida anteriormente e considerando a d
calcule o calor liberado (Kcal/mol) pela reação. Dados: c
(água)=
cal/gºC ; Massa molar do HCl= 36,5 g/mol ; NaOH= 40 g/mol.
(água)=
1,0 cal/gºC ; c
1,0 g/mL,
(vidro)=
0,2
11
4) Escreva a equação de neutralização indicando o valor de ∆H.
NOTA: O valor observado do calor de neutralização difere do valor tabelado (∆Η= - 13,7
Kcal/mol) devido a erros nas leituras de massa, temperatura, e pela falta de isolamento
térmico.
REGRA LABORATORIAL:
- Resíduos Líquidos não tóxicos descartam-se na pia;
- Resíduos Sólidos não tóxicos descartam-se no lixeiro;
- Resíduos Líquidos e Resíduos Sólidos tóxicos são recolhidos separadamente em frascos rotulados.
Por isso, no momento da coleta do resíduo, verifique qual é a substância exata que quer descartar e
despeje o resíduo na embalagem coletora correspondente.
- Se tiver dúvida consulte o professor.
Fonte: Adaptação
HARTWIG, D. R.; SOUZA, E.; MOTA, R. N. Química 2 – Físico-Química. Manual do Professor. São Paulo:
Editora Scipione, 1999. pp. 36 e 37.
SARDELLA; Antônio. Curso de Química volume 2. Físico-Química. Caderno de experimentos. São Paulo:
Editora Ática, 1997.pp.19 e 20.
2.4 CALORÍMETRO DOMÉSTICO.
CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Biogeoquímica – Matéria e sua Natureza
CONTEÚDO BÁSICO: Reações Químicas
OBJETIVO: Determinar o potencial calórico de alguns alimentos.
MATERIAIS: 1 lata de refrigerante vazia, 1 rolha de cortiça, 1suporte universal com garra
para funil, 2 clipes metálicos, 1termômetro, 1bastão de vidro e fósforos.
REAGENTES: pedaço de pão, amendoim cru sem casca, grão de milho (ou soja).
PROCEDIMENTO:
1. Coloque 200 mL de água na lata vazia.
2.
Verifique e anote na tabela a temperatura da água:
3. Com o auxílio de uma balança digital, verifique e anote a massa de um pedaço de
pão.
4. A seguir, coloque o pedaço de pão no suporte feito com a rolha conforme a figura
ao lado. Use o fósforo para atear fogo no pedaço de pão.
5. Enquanto o pedaço de pão queima, agite a água contida na lata com o termômetro, o
que
provocará
a
homogeneização
do
sistema.
12
6. Quando a queima terminar, verifique a temperatura da água e anote.
7. Determine a massa final do pão e
anote.
8. Para
conhecer a quantidade de
energia liberada na queima do pão,
relacione a diminuição da sua massa
com o aumento da temperatura da
água.
9. Repita o procedimento 1-9 para o
amendoim e depois para o milho (ou
soja).
Fonte: Rosana N. R. Campos
Dados: considere o calor específico da água cágua= 1,0 cal/gºC.
Material
Temperatura
inicial (ºC)
Temperatura
final (ºC)
Diferença de
temperatura(ºC)
Variação de temperatura
∆H= m . c. ∆t
Pão
Amendoim
Milho (ou soja)
Fonte: Adaptação
USBERCO, J.;SALVADOR, E.; BENABOU, J. E. A composição dos alimentos: a química envolvida na
alimentação (Coleção química no corpo humano). São Paulo: Saraiva, p.78, 2004.
Vários autores. Química – Ensino Médio: volume único. 1 ed. Curitiba: SEED-PR, 2006.
pp. 142-144.
2.5 TEMPO NECESSÁRIO, EM MÉDIA, PARA UM ADULTO GASTAR A
ENERGIA DE ALGUNS ALIMENTOS.
CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Biogeoquímica – Matéria e sua Natureza
CONTEÚDO BÁSICO: Reações Químicas
OBJETIVOS:
- Relacionar através de regra de três, quais alimentos (hambúrguer, sorvete, pizza ou
maçã) fornecem mais ou menos energia.
- Conversão entre quilocaloria (Kcal) e quilojoule (KJ).
13
Analise os esquemas mostrados abaixo para responder às questões 01 a 09:
Tempo necessário, em média, para um adulto gastar a energia de alguns alimentos.
Hambúrguer
com queijo
470 Kcal
Sorvete
255 Kcal
Fatia de pizza
185 Kcal
Maçã
70 Kcal
Em repouso
Andando
Jogando tênis
Nadando
Pedalando
Correndo
82 min.
61 min.
43 min.
39 min.
32 min
Em repouso
Andando
Jogando tênis
Nadando
Pedalando
Correndo
3h. e 30 min.
45 min.
33 min.
23 min.
21 min.
17 min.
Em repouso
Andando
Jogando tênis
Nadando
Pedalando
Correndo
2h. e 32 min.
32 min.
24 min.
17 min.
15 min.
12 min.
Em repouso
Andando
Jogando tênis
Nadando
Pedalando
Correndo
6h. e 30 min.
58 min.
12 min.
9 min.
7 min
6 min
5 min.
01-) Qual dos alimentos mostrados fornece mais energia?
02-) Qual dos alimentos mostrados fornece menos energia?
03-) Se uma pessoa tomar dois sorvetes, quanto tempo em repouso ela levará para
gastar a energia que eles fornecem? E se estiver pedalando?
04-) Se uma pessoa comer três maçãs, ela consegue energia para nadar quanto tempo?
E para caminhar?
05-) O que fornece mais energia: um hambúrguer com queijo ou quatro maçãs?
06-) Realizando uma mesma atividade, leva-se mais tempo para gastar a energia de três
fatias de pizza ou de dois sorvetes?
07-) Qual dos alimentos mostrados pode engordar mais facilmente uma pessoa?
14
08-) Admitindo que uma pessoa vá correr por 34 minutos e que a energia necessária para
isso seja obtida exclusivamente por meio da ingestão de sorvete, quantos sorvetes iguais
ao mostrado no esquema ele deve ingerir?
09-) Procure em seu livro de Química a equivalência entre quilocaloria (Kcal) e quilojoule
(KJ) e, a seguir, converta o conteúdo calórico de cada um dos quatro alimentos para KJ.
Fonte: CANTO, E. l.; PERUZZO, T.M. Química na abordagem do cotidiano: volume único. 2 ed. São
Paulo: Moderna, p. 315, 2002.
2.6 DADOS TERMOQUÍMICOS PERMITEM COMPARAR DIFERENTES
COMBUSTÍVEIS QUANTO À ENERGIA QUE FORNECEM.
CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Biogeoquímica – Matéria e sua Natureza
CONTEÚDO BÁSICO: Reações Químicas
OBJETIVO: Comparar diferentes combustíveis quanto à energia liberada por mol
queimado.
o
Entalpia-padrão de combustão, a 25 C (KJ/mol)
– 286
Hidrogênio, H2(g)
Metano, CH4(g)
Octano, C8H18(l)
Metanol, CH4O(l)
Etanol, C2H6O(l)
– 891
– 5.471
– 726.
– 1.367
o
Densidade, a 25 C (g/mL)
Hidrogênio, H2(g)
Metano, CH4(g)
Octano, C8H18(l)
Metanol, CH4O(l)
Etanol, C2H6O(l)
-5
8.10
-4
7.10
0,7
0,8
0,8
Dados termoquímicos permitem comparar combustíveis.
Analise os esquemas mostrados acima para responder às questões 01 a 04:
01-) Usando os valores de entalpia-padrão de combustão do gráfico acima, compare os
combustíveis apresentados e conclua: qual deles libera maior quantidade de energia por
mol queimado? Justifique.
02-) Consultando as massas atômicas na tabela periódica, calcule a energia liberada na
combustão de 1,0g de cada um dos combustíveis mencionados e conclua: qual deles
libera maior quantidade de energia por unidade de massa?
15
03-) Com base nos dados de densidade também apresentados no gráfico, calcule a
energia liberada na combustão de 1,0 mL de cada um dos combustíveis em questão e
conclua: qual deles libera maior quantidade de energia por unidade de volume?
04-) Os nutricionistas costumam dizer que os carboidratos fornecem 4 Kcal por grama.
Vamos executar o cálculo para a glicose (C6H12O6) e confirmar se é esse o valor. A
glicose apresenta ∆Hoc igual a -2.808 KJ/mol e massa molar 180g.
a) Calcule a energia liberada, em quilojoules, na combustão de 1,00g de glicose.
b) Considerando que 1 Kcal=4,18 KJ, converta o valor obtido no item anterior para
quilocalorias, expressando o resultado com uma casa depois da vírgula. A seguir,
aproxime-o para o número inteiro mais próximo e compare esse resultado com 4 Kcal.
Fonte: CANTO, E. l.; PERUZZO, T.M. Química na abordagem do cotidiano: volume único. 2 ed. São
Paulo: Moderna, p. 325, 2002.
2.7 CAÇA-PALAVRAS – TERMOQUÍMICA
A vida moderna depende cada vez mais da energia para movimentar as
indústrias, para iluminar casas e escritórios, para o funcionamento dos meios de
transporte, para os sistemas de comunicação, etc. Até mesmo a nossa diversão consome
muita energia. Enfim, nos dias atuais, energia é sinônimo de conforto.
Não podemos esquecer também que são os alimentos que fornecem a energia
necessária para manter a vida e toda a atividade de nosso corpo.
Em todas essas transformações ocorrem reações químicas envolvendo vários
tipos de energia e, entre elas, a energia térmica.
A Termoquímica contribui de maneira significativa para o acesso à energia, uma
vez que grande parte desta, destinada às necessidades humanas, provém de reações
de combustão dos combustíveis fósseis. A quantidade de calor envolvida nas reações
químicas é estudada em Termoquímica.
De acordo com o texto, descubra as palavras sublinhadas no caça palavras.
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Fonte:
ALBRECHT, Carlos H.; BIANCHI, José C. A.; MAIA, Daltamir J. Universo da Química: ensino médio:
volume único. São Paulo: FTD, p. 46, 2005.
FELTRE, R. FÍSICO-QUÍMICA: volume 2. 6ed. São Paulo: Moderna, p. 94, 2004.
3. EXPERIMENTOS E ATIVIDADES – CINÉTICA QUÍMICA
3.1 EFEITOS DA TEMPERATURA, SUPERFÍCIE DE CONTATO E
CONCENTRAÇÃO.
CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Biogeoquímica – Matéria e sua Natureza
CONTEÚDO BÁSICO: Velocidade das Reações
OBJETIVO: Estudar os fatores que influenciam a velocidade das reações.
MATERIAIS: 3 copos de béqueres ou copos transparentes,
REAGENTES: 5 comprimidos efervescente (4 inteiros e 1 em pó), palha de aço, solução
de ácido sulfúrico (H2SO4) diluída e concentrada, água da torneira (gelada, quente e
temperatura normal).
PROCEDIMENTO:
⇒ Efeito da Temperatura.
Material: três comprimidos efervescentes inteiros, 3 copos de béqueres ou copos
transparentes e água (gelada, quente e temperatura normal).
1- Prepare 3 copos de béqueres ou copos transparentes.
17
2- Coloque aproximadamente ¾ de água gelada no primeiro copo, água com temperatura
ambiente no segundo e água quente no terceiro copo.
3- Coloque ao mesmo tempo 1 comprimido (inteiro) efervescente em cada copo. Observe.
Agora responda:
1-) O que faz com que esses fenômenos ocorram rapidamente ou lentamente?
2-) O ser humano pode interferir no sentido de retardar ou acelerar esses processos?
Explique?
3-) Em qual das situações a dissolução foi mais rápida?
4-) Por que devemos guardar os alimentos na geladeira?
5-) Qual a relação entre temperatura e velocidade de uma reação.
⇒ Efeito da Superfície de Contato.
Material: dois comprimidos
efervescentes (um inteiro e o outro em
pó), 2 copos de béqueres ou copos
transparentes e água da torneira.
1- Coloque aproximadamente ¾ de água
da torneira em cada copo.
2- Adicione os dois comprimidos, um em
cada copo, ao mesmo tempo. Observe.
Fonte: Rosana N. R. Campos
Agora responda:
1-) Em qual das situações o comprimido se dissolveu mais rapidamente? Por quê?
2-) Quando ingerimos um alimento sólido, devemos mastigá-lo várias vezes. De acordo
com o que você observou neste experimento, explique este fato.
⇒ Efeito da Concentração.
Material: dois pedaços de palha de aço com a mesma massa, 2 copos de béqueres ou
copos transparentes, solução de ácido sulfúrico (H2SO4) diluída e concentrada.
*Observação: Essa prática deve ser realizada apenas pelo Professor ou com sua
supervisão, obedecendo todos os critérios de segurança, devido à toxidade do ácido
sulfúrico.
1- Coloque um pedaço de palha de aço num copo de béquer com solução diluída de ácido
sulfúrico e marque o tempo da reação.
2- Repetir o procedimento utilizando uma solução concentrada de ácido sulfúrico.
18
Agora responda:
1-) Qual reação foi mais rápida? Justifique.
2-) Qual a relação entre Concentração e Velocidade de uma reação.
REGRA LABORATORIAL:
- Resíduos Líquidos não tóxicos descartam-se na pia;
- Resíduos Sólidos não tóxicos descartam-se no lixeiro;
- Resíduos Líquidos e Resíduos Sólidos tóxicos são recolhidos separadamente em frascos rotulados.
Por isso, no momento da coleta do resíduo, verifique qual é a substância exata que quer descartar e
despeje o resíduo na embalagem coletora correspondente.
- Se tiver dúvida consulte o professor.
Fonte: Adaptação
CARVALHO, Geraldo Camargo de. Química Moderna 2. Experimentos de Química em microescala.
Físico-Química. São Paulo: Editora Scipione, 1995, pp.26-27.
o
MATSUI, Ana N.; LINGUANOTO, Maria; UTIMURA, Teruko Y. Química, 2: 2 Grau. São Paulo: Editora
FTD, 1987, p. 127.
Vários autores. Química – Ensino Médio: volume único. 1 ed. Curitiba: SEED-PR, 2006.
p. 126-128.
3.2 EFEITO DO CATALISADOR.
CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Biogeoquímica – Matéria e sua Natureza
CONTEÚDO BÁSICO: Velocidade das Reações
OBJETIVO: Observar a ação de um catalisador sobre a velocidade de uma reação.
MATERIAIS: copo de béquer e kitassato (250 mL ou 500mL), espátula, rolha e pedaço
de borracha.
REAGENTES: água oxigenada 10 ou 20 volumes (não pode ser cremosa), dióxido de
manganês (MnO2) e batata.
PROCEDIMENTO:
1- Coloque em um béquer de 500 mL,
aproximadamente 400 mL de água da
torneira.
2- Adicione 20 mL de água oxigenada
no kitassato.
3- Conectar o tubo de borracha na saída
lateral do kitassato, conforme a foto ao
lado.
Fonte: Rosana N. R. Campos
19
OBS: A água oxigenada deve ser comercializada em frascos de vidro âmbar ou frascos
plásticos opacos, pois, sob a ação da luz, ela sofre a seguinte decomposição:
2 H2O2(l) → 2 H2O(l) + O2(g)
4- Para acelerarmos a decomposição da água oxigenada, colocaremos uma ponta de
espátula de dióxido de manganês MnO2(s). Tampar imediatamente.
Nota: O dióxido de manganês age como um catalisador “substância que acelera a reação
e, não se decompõe”.
5- Observe o que acontece. Quando não observar mais à formação de bolhas (O2), filtre o
produto do kitassato. Observe.
6- Preparar novamente o kitassato com 20 mL de água oxigenada e acrescentar duas
fatias recortadas de batata. Tampar e observar.
7- Quando não observar mais à formação de bolhas (O2), filtre o produto do kitassato.
Observe.
Agora responda:
1-) Em que tipo de frasco deve ser guardada a água oxigenada. Justifique.
2-) Qual o papel do dióxido de manganês e da batata?
3-) Explique o que você observou após ter filtrado o produto dessas reações. Quais são
esses produtos?
Fonte: Adaptação
HARTWIG, D. R.; SOUZA, E.; MOTA, R. N. Química 2 – Físico-Química. Manual do Professor. São Paulo:
Editora Scipione, 1999. p. 45.
o
MATSUI, Ana N.; LINGUANOTO, Maria; UTIMURA, Teruko Y. Química, 2: 2 Grau. São Paulo: Editora
FTD, 1987, p. 127.
SARDELLA; Antônio. Curso de Química volume 2. Físico-Química. Caderno de experimentos. São Paulo:
Editora Ática, 1997.p.27-28.
3.3 CAÇA-PALAVRAS – CINÉTICA QUÍMICA
O conhecimento e o estudo da velocidade das reações, além de serem muito
importantes em termos industriais, também estão relacionados ao nosso dia-a-dia, por
exemplo, quando guardamos alimentos na geladeira para retardar sua decomposição
ou usamos panela de pressão para aumentar a velocidade e diminuir o tempo de
cozimento dos alimentos. As reações químicas ocorrem com velocidades diferentes e
estas podem ser alteradas. A preocupação em ganhar tempo no mundo industrializado,
impõe a necessidade de controlar a rapidez (velocidade) dos processos químicos. Não
20
basta simplesmente saber produzir, é preciso produzir num menor tempo possível ao
menor custo. A preocupação da área da cinética química é justamente entender os
mecanismos das reações e os fatores que alteram sua velocidade. A cinética química
preocupa-se fundamentalmente com a velocidade das reações químicas e por isso o
tempo ocupa papel central. Exemplos corriqueiros permitem-nos perceber essa
importância: - compare o prazo de validade de um leite longa vida com o do leite
embalado em sacos plásticos. O leite mostra a preocupação em aumentar o tempo útil do
produto para o consumidor.
Em contrapartida, existem exemplos que mostram preocupação contrária.
Algumas tintas, aplicadas no setor automotivo e na construção civil, são preparadas para
secagem no menor tempo possível.
De acordo com o texto, descubra as palavras sublinhadas no caça palavras.
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Fonte:
ALBRECHT, Carlos H.; BIANCHI, José C. A.; MAIA, Daltamir J. Universo da Química: ensino médio:
volume único. São Paulo: FTD, p. 50, 2005.
USBERCO,J.;SALVADOR,E. Química: volume único. 2ed. São Paulo: Saraiva, p.344, 1998.
4. EXPERIMENTOS E ATIVIDADES – EQUILÍBRIO QUÍMICO
4.1 REAÇÃO REVERSÍVEL ENTRE LÍQUIDOS.
CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Biogeoquímica – Matéria e sua Natureza
CONTEÚDO BÁSICO: Equilíbrio Químico
OBJETIVO: Observar uma reação reversível e compreender o princípio de Le Chatelier.
MATERIAIS: suporte para tubos, 4 tubos de ensaio, proveta.
21
REAGENTES: soluções de ácido clorídrico (HCl), de cromato de potássio (K2CrO4), de
dicromato de potássio (K2Cr2O7) e de hidróxido de sódio (NaOH).
*Observação: Essa prática deve ser realizada apenas pelo Professor ou com sua
supervisão, obedecendo todos os critérios de segurança, devido à toxidade dos
reagentes.
PROCEDIMENTO:
1- Enumerar 4 tubos de ensaio (1, 2, 3
e 4).
2- Colocar 2 mL de solução de
cromato de potássio (K2CrO4) nos
tubos 1 e 2.
3- Colocar 2 mL de solução de dicromato
de potássio (K2Cr2O7) nos tubos 3 e 4.
4- Deixar os tubos de ensaio no suporte e
Fonte: Rosana N. R. Campos
anotar as cores das soluções.
Tubos 1 e 2:___________________
Tubos 3 e 4:___________________
5- Pingar 10 gotas de hidróxido de sódio nos tubos 1 e 3. Agitar e observar.
Tubo 1 + NaOH:__________________
Tubo 3 + NaOH:__________________
6- Pingar 10 gotas de ácido clorídrico nos tubos 2 e 4. Agitar e observar.
Tubo 2 + HCl:___________________
Tubo 4 + HCl:___________________
7- Pingar 10 gotas de hidróxido de sódio no tubo 2. Agitar e observar.
Tubo 2 + NaOH:__________________
8- Pingar 10 gotas de ácido clorídrico no tubo 3. Agitar e observar.
Tubo 3 + HCl:___________________
22
9- Colocar as cores observadas nos espaços em branco do quadro abaixo:
Cor inicial
+ NaOH
+ HCl
+ NaOH
+ HCl
Tubo1 (K2CrO4)
cromato de potássio
Tubo 2 (K2CrO4)
cromato de potássio
Tubo 3 (K2Cr2O7)
dicromato de potássio
Tubo 4 (K2Cr2O7)
dicromato de potássio
10- Analisando as observações, escreva a equação do equilíbrio observado entre cromato
e dicromato de potássio.
11- O princípio de Le Chatelier é confirmado nesta reação? Justifique.
REGRA LABORATORIAL:
- Resíduos Líquidos não tóxicos descartam-se na pia;
- Resíduos Sólidos não tóxicos descartam-se no lixeiro;
- Resíduos Líquidos e Resíduos Sólidos tóxicos são recolhidos separadamente em frascos rotulados.
Por isso, no momento da coleta do resíduo, verifique qual é a substância exata que quer descartar e
despeje o resíduo na embalagem coletora correspondente.
- Se tiver dúvida consulte o professor.
Fonte: Adaptação
CARVALHO, Geraldo Camargo de. Química Moderna 2. Experimentos de Química em microescala.
Físico-Química. São Paulo: Editora Scipione, 1995, p.32
SARDELLA; Antônio. Curso de Química volume 2. Físico-Química. Caderno de experimentos. São Paulo:
Editora Ática, 1997, pp.30-32.
VÁRIOS AUTORES. Química – Ensino Médio: volume único. 1 ed. Curitiba: SEED-PR, 2006, pp. 152-153.
4.2 REAÇÃO REVERSÍVEL ENTRE GASES.
CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Biogeoquímica – Matéria e sua Natureza
CONTEÚDO BÁSICO: Equilíbrio Químico
OBJETIVO: Analisar a influência da temperatura em um sistema formado por dois gases.
MATERIAIS: suporte para tubo de ensaio, 2 tubos de ensaio, 2 béqueres de 100 mL,
espátula, pinça de madeira, rolha de borracha para os tubos, bico de bunsen.
REAGENTES: nitrato de chumbo Pb(NO3)2., sal de cozinha (NaCl), água, gelo
*Observação: Essa prática deve ser realizada apenas pelo Professor, devido à toxidade
do Nitrato de Chumbo.
PROCEDIMENTO:
23
1. Colocar duas pontas de espátula de nitrato de chumbo em cada um dos dois tubos
de ensaio.
2. Aquecer, usando o bico de bunsen, um dos tubos
contendo nitrato de chumbo, em chama baixa,
mantendo o tubo inclinado e em movimento.
Nota: Em poucos instantes haverá produção de um
gás castanho-avermelhado dentro do tubo.
CUIDADO: Não aspire o gás produzido – TÓXICO.
3 Retirar do aquecimento e tampar o tubo com a
rolha de borracha, assim que houver quantidade
perceptível de gás.
Fonte: Rosana N. R. Campos
4 Repetir os itens 2 e 3 com o outro tubo.
5 Colocar água até metade de um béquer de 100 mL e adicionar sal (aproximadamente
uma colher de sopa). Acrescentar algumas pedras de gelo.
6 Colocar água em outro béquer até 3/4 do seu volume. Aquecer até a ebulição.
7 Colocar os tubos de ensaio preparados em cada béquer.
8 Observar após 2 minutos.
9 Inverter a posição dos tubos (colocar o tubo da água quente na água gelada e o tubo
da água gelada na água quente). Observar após 2 minutos.
QUESTÕES:
1-) Escreva a equação que representa a decomposição do nitrato de chumbo.2-)
Analisando as suas observações e sabendo que o gás produzido está em equilíbrio com
seu dímero, segundo a equação abaixo, relacione as cores observadas ao reagente e ao
produto.
2NO2(g)
N2O4(g)
3-) Como a temperatura influencia o equilíbrio entre os gases?
Fonte:
SARDELLA; Antônio. Curso de Química volume 2. Físico-Química. Caderno de experimentos. São Paulo:
Editora Ática, 1997, pp.35-37.
Vários autores. Química – Ensino Médio: volume único. 1 ed. Curitiba: SEED-PR, 2006.
p. 153.
24
4.3 PREPARAR UM INDICADOR E DETERMINAR O pH (potencial
hidrogeniônico) APROXIMADO DE ALGUMAS SUBSTÂNCIAS.
CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Biogeoquímica – Matéria e sua Natureza
CONTEÚDO BÁSICO: Equilíbrio Químico
OBJETIVO: Identificar materiais com caráter ácido e básico (alcalino).
MATERIAIS: béquer, bico de bunsen, filtro, frasco com conta gotas, etiqueta, 13 tubos de
ensaio.
REAGENTES: repolho roxo, limão, material de limpeza com amoníaco, leite de vaca,
soda limonada, soda cáustica, leite de magnésia, vinagre branco, suco de laranja, sal de
cozinha, detergente incolor, solução de 0,1 mol/L de ácido clorídrico (HCl), solução 0,1
mol/L de hidróxido de sódio (NaOH) e água destilada.
PROCEDIMENTO:
⇒ Preparo de solução de extrato de repolho roxo.
1- Colocam-se em um recipiente
algumas folhas de repolho roxo.
2- Acrescenta-se água o suficiente para
cobrir o repolho.
3- Ferver a mistura até que a água se
reduza à metade do volume inicial.
4- Deixe esfriar e coe a mistura.
5- Coloque o extrato de repolho roxo no
frasco com conta-gotas.
6- Rotule e conserve em geladeira.
Fonte: Rosana N. R. Campos
⇒ Preparo da escala de pH do extrato de repolho roxo.
Enumere 13 tubos de ensaio (1 a 13).
1- Ao tubo de número 7, adicione 5 mL de água e 5 gotas do extrato de repolho roxo.
2- Ao tubo de número 1, adicione 2 mL de solução 0,1 mol/L de HCl e 2 mL de extrato
de repolho roxo. Agite.
25
3- Ao tubo de número 2, adicione 2 mL
da solução do tubo 1, 2 mL de
extrato de repolho roxo. Agite.
4- Prepare os tubos 3, 4, 5 e 6 a partir
das soluções anteriores, conforme o
procedimento 4.
5- Ao tubo de número 13, adicione 2 mL
de solução 0,1 mol/L de NaOH, 2 mL
Fonte: Rosana N. R. Campos
de extrato de repolho roxo. Agite.
6- Ao tubo de número 12, adicione 2 mL da solução do tubo 13, 2 mL de extrato de
repolho roxo. Agite.
7- Prepare os tubos 11, 10, 9 e 8 a partir das soluções anteriores (13 e 12), conforme o
procedimento 7.
8- Coloque os tubos, em ordem numérica crescente. Está completa sua escala de acidez.
Nota: Se preferir pode fornecer a escala de pH do extrato de repolho roxo já pronta.
cor
pH
1-3
4
5-6
7
8-9
10-12
13
⇒ Utilizando a escala de pH, compare as cores das soluções abaixo e complete a tabela:
- Em um tubo de ensaio coloque aproximadamente 2 mL de água destilada e 2mL de
suco de limão. Agite. Adicione 12 gotas de extrato de repolho roxo. Observe e complete a
tabela.
- Repita o procedimento para os outros materiais.
- Use um tubo de ensaio para cada procedimento.
Material
Cor
pH (≅
≅)
[H ]
+
mol/L
Suco de limão
Material de limpeza
com amoníaco
Leite de vaca
Água da torneira
pOH (≅
≅)
[OH ]
Caráter
mol/L
(ácido, básico ou neutro)
-
26
Soda limonada
Soda cáustica
Leite de magnésia
Vinagre branco
Suco de laranja
Sal de cozinha
Detergente incolor
Fonte: Adaptação
CARVALHO, Geraldo Camargo de. Química Moderna 2. Experimentos de Química em microescala.
Físico-Química. São Paulo: Editora Scipione, 1995, pp.34-35.
SANTOS, W.L.P. ; MÓL, G. S. Química e Sociedade: volume único. São Paulo: Nova Geração, pp. 446447, 2005.
4.4 REAÇÃO QUÍMICA ATIVADA PELA VOZ.
CONTEÚDO ESTRUTURANTE: Biogeoquímica – Matéria e sua Natureza
CONTEÚDO BÁSICO: Equilíbrio Químico
OBJETIVO: Observar a reversibilidade da reação com a adição de gás carbônico.
MATERIAIS: erlenmeyer de 125 mL.
REAGENTES: solução de azul de bromotimol ( 4 gotas do indicador em 25 mL de álcool),
solução aquosa de NaOH (aproximadamente 1 mol/L) e água.
*Observação: Essa prática deve ser realizada com a supervisão do Professor,
obedecendo todos os critérios de segurança, devido à toxidade do hidróxido de sódio.
PROCEDIMENTO:
1- No erlenmeyer, adicione cerca de 50
mL de água da torneira, 8 gotas de
solução de azul de bromotimol e
algumas
gotas
de
solução
de
hidróxido de sódio. Observe a cor.
2- Com o auxílio de um canudo de
refresco, assopre, fazendo a solução
borbulhar no béquer.
Fonte: Rosana N. R. Campos
Nota: Quanto menor o número de gotas de NaOH, mais rápida a reação passa para
verde e depois amarela.
27
SUGESTÃO: Pode-se fazer vários grupos e, em cada um colocar uma quantidade
diferente de NaOH.
Observe a mudança de cor e explique-a.
Fonte: Adaptação
ARROIO, Agnaldo; HONÓRIO, Káthia M.; WEBER, Karen C.; MELLO, Paula Homem-de; GAMBARDELLA,
Maria Teresa do Prado; SILVA, Albérico B. F. da. O show da Química: motivando o interesse científico.
Quím. Nova vol.29 no.1 São Paulo Jan./Feb. 2006
Disponível em:
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422006000100031. Acesso em: 11 abril
2010.
CARVALHO, Geraldo Camargo de. Química Moderna 2. Experimentos de Química em microescala.
Físico-Química. São Paulo: Editora Scipione, 1995, p.31
4.5 CAÇA-PALAVRAS – EQUILÍBRIO QUÍMICO
Na ciência, a noção de equilíbrio é muito importante. Um exemplo interessante é
o da evaporação da água. Uma poça de água, por exemplo, evapora totalmente depois
de algum tempo. No entanto, se colocarmos água em um recipiente fechado, vai verificar
que a água também vai evaporando, mas, passado certo tempo, a evaporação parece
parar, permanecendo o sistema indefinidamente nessa situação (se a temperatura não
mudar). Afinal, o que realmente acontece dentro do recipiente? A partir do momento em
que a evaporação e a condensação passam a ocorrer com velocidades iguais, dizemos
que o sistema chegou a um equilíbrio químico. Com as reações químicas acontecem
fenômenos semelhantes. As reações que ocorrem em sistemas biológicos – nossa própria
vida, por exemplo, não é possível sem o equilíbrio entre o oxigênio (O2) e o gás carbônico
(CO2) em nosso sangue, ou entre o íon de sódio (Na+) e o de potássio (K+) em nossas
células, etc. Na agricultura, o conhecimento do pH (potencial hidrogeniônico) do solo é
de grande importância, para possibilitar certas culturas agrícolas. A vida dos animais é
condicionada pela maior ou menor acidez ou basicidade do ambiente. O próprio sangue
humano deve ter um equilíbrio perfeito entre o caráter ácido e o básico, pois, caso
contrário, a própria vida corre perigo.
De acordo com o texto, descubra as palavras sublinhadas no caça palavras.
28
I
Z
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N
G
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B
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J
C
U
B
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E
V
D
C
T
E
M
P
O
Fonte: FELTRE, R. FÍSICO-QUÍMICA: volume 2. 6ed. São Paulo: Moderna, pp. 180, 225 e 226, 2004.
5. ANEXO – EXPERIMENTOS E ATIVIDADES
1. EXPERIMENTOS E ATIVIDADES – SOLUÇÕES
1.1 VERIFICAR O EFEITO TYNDALL EM ALGUMAS SOLUÇÕES.
Misturas
Efeito Tyndall
(observado ou não)
Não
Sim
Sim
Não
Sim
Sim
Sim
água + sal de cozinha
água + detergente
água + amido
água + açúcar
água + terra
água + gelatina
água + leite
Tipo de dispersão
(solução, colóide ou suspensão)
Solução
Colóide
Colóide
Solução
Suspensão
Colóide
Colóide
1.2 CONCENTRAÇÕES DE SOLUÇÕES.
Cálculo:
C=
m1
V
30 =
m1
0,1
m1 = 3,0 g
OU 30 g ________1 L (1000 mL)
m1 ________ 100 mL
m1 = 3,0 g
Procedimento: Pesar 3,0 gramas de gelatina de morango, colocar num recipiente e adicionar água até 100
mL.
Etiqueta
Solução aquosa de gelatina de morango a 30 g/L.
Cálculo:
C=
m1
M 1 .V
0,15 =
m1
373,33 ⋅ 0,125
m1 = 6,99 g
OU
0,15 mol ________ 1 L ( 1000 mL)
373,33 g ________1 mol
n1 __________ 125 mL
m1 __________ 0,01875 mol
n1 = 0,01875 mol
m1 = 6,99 g
Procedimento: Pesar aproximadamente 7g de suco de limão, colocar num recipiente e adicionar água até
125 mL.
Etiqueta
Solução aquosa de suco de limão a 0,15 mol/L.
Cálculo:
δ=
m1
m
0,06 =
m1
80
m1 = 4,8 g
OU
6 g ________100 g (100 mL)
m1 ________ 80 g (80 mL)
m1 = 4, 8 g
Procedimento: Pesar 4,8g de gelatina de abacaxi, colocar num recipiente e adicionar água até 80 mL.
29
Etiqueta
Solução aquosa de gelatina de abacaxi a 6%.
1.3 PREPARO E DILUIÇÃO DE UMA SOLUÇÃO.
Cálculo:
C=
OU
m1
M 1 .V
C=
4
100 ⋅ 0,1
100 g ________ 1 mol
4,0 g __________ n1
n1 = 0,04 mol
Etiqueta
C = 0,4 mol/L
0,04 mol ________100 mL
x __________ 1000 mL (1 L)
x = 0,4 mol/L
Solução aquosa de suco de abacaxi a 0,4 mol/L.
Cálculo:
C1. V1 = C2. V2
0,4 . V1 = 0,16 . 100
V1 = 40 mL
Retire 40 mL da solução 1 e acrescente 60 mL de água ou (acrescente água até 100 mL)
Etiqueta
Solução aquosa de suco de abacaxi a 0,16 mol/L.
1.4 TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE.
Cálculo:
OU
C=
m1
M 1 .V
1,2 =
m1
40 ⋅ 0,1
1,2 mol ________ 1 L (1000 mL)
n1 __________ 0,1 L (100 mL)
n1 = 0,12 mol
m1 = 4,8 g
40 g ________1 mol
m1 __________ 0,12 mol
m1 = 4,8 g
Procedimento: Pesar 4,8g de hidróxido de sódio, colocar num recipiente e adicionar água até 100 mL.
Etiqueta
Solução aquosa de hidróxido de sódio a 1,2 mol/L.
Nota: Os volumes abaixo podem ser alterados, conforme o ácido utilizado.
Volume gasto de NaOH
1a titulação
V1= 10,5 mL
2a titulação
V2= 9,0 mL
Média do volume
V1 + V2
2
Ácido acético (vinagre)
1 nA = 1 nB
=
19,5
= 9,75 mL
2
V A = 20mL

C A = ?
1 CA . VA = 1 CB . VB
VB = 9,75mL
C B = 1,2mol / L
Hidróxido de sódio (NaOH) 
1 CA . 20 = 1 . 1,2 . 9,75 CA = 0,585 mol/L
Teor de pureza do ácido acético:
nA = nB
nB = CB . VB nB = 1,2 . 9,75
1 mol ________60g
0,0117 mol ____ X
X= 0,702 g
nB = 0,0117 mol
nA = 0,0117 mol
10g (mL) _______100%
0,702 g _______ X
X= 7,02 %
30
1.5 CAÇA-PALAVRAS
D
L
I
Á
L
E
T
N
E
V
L
O
S
U
L
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2. EXPERIMENTOS E ATIVIDADES – TERMOQUÍMICA
2.1 RECONHECENDO OS PROCESSOS EXOTÉRMICOS E ENDOTÉRMICOS.
1)Calor 2)Aquecimento:2, 3 e 4 Resfriamento:1 3) Exotérmicos: 2, 3 e 4 Endotérmico:1
2.2 CALOR DE DISSOLUÇÃO.
1) Exotérmica. Aumenta a temperatura.
2) A água e em seguida o vidro.
3) Q NaOH = Q água + Q vidro
Q NaOH = (m . c . ∆t) água + (m . c . ∆t) vidro
4) Nota: O cálculo abaixo pode ser alterado conforme a variação do ∆t
Q NaOH = 100 . 1 . (35-18) + 91,4 . 0,2 . (35-18)
2010,76 cal ______10 g NaOH
Q NaOH = 1700 + 310,76
X _______ 40 g (1mol)
Q NaOH = 2010,76 cal
X= 8043,04 cal/mol
X= - 8,043 Kcal/mol
5) NaOH (s) 
→ Na
água
+
(aq) +
∆H= - 8,043 Kcal/mol
-
OH (aq)
2.3 CALOR DE NEUTRALIZAÇÃO.
QUESTÕES:
1) Exotérmica. Aumenta a temperatura.
Q = (m . c . ∆t) água + (m . c . ∆t) vidro
2) Q = Q água + Q vidro
3) Nota: O cálculo abaixo pode ser alterado conforme a variação do ∆t
Q NaOH = 200 . 1 . (∆t) + 162 . 0,2 . (∆t)
4) NaOH (aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)
∆H=.......Kcal/mol
2.4 CALORÍMETRO DOMÉSTICO.
Material
Temperatura
Temperatura
inicial (ºC)
final (ºC)
Pão
o
20 C
o
26 C
Diferença de
temperatura(ºC)
o
6C
A
R
O
S
L
E
Variação de temperatura
∆H= m . c. ∆t
∆H= 200 . 1. 6
∆H= 1200 cal/2,15g
1200 cal _____ 2,15g
(x) cal _____ 1,0 g
x= 558,14 cal/g ou
x= 0,558 Kcal/g
31
2.5 TEMPO NECESSÁRIO, EM MÉDIA, PARA UM ADULTO GASTAR A ENERGIA DE ALGUNS
ALIMENTOS.
1) O hambúrguer com queijo
6) A de três fatias de queijo
2) A maçã
7) O hambúrguer
3) 7 horas repousando: 42 minutos pedalando
8) dois
4) 21 minutos nadando: 36 minutos caminhando
9) Hambúrguer com queijo: 1,96.10 KJ
3
3
5) Um hambúrguer com queijo
2
sorvete: 1,07.10 KJ fatia de pizza: 7,73.10 KJ
2
maçã: 2,93.10 KJ
2.6 DADOS TERMOQUÍMICOS PERMITEM COMPARAR DIFERENTES COMBUSTÍVEIS QUANTO À
ENERGIA QUE FORNECEM.
1) O octano, pois apresenta maior ∆H
o
c
2) Hidrogênio: 143 KJ ; metano: 55,7 KJ ; octano: 48,0 KJ ; metanol: 22,7 KJ ; etanol: 29,7 KJ.
O hidrogênio libera, na combustão, maior quantidade de energia por unidade de massa.
3) Hidrogênio: 0,011 KJ ; metano: 0,039 KJ ; octano: 33,6 KJ ; metanol: 18,2 KJ ; etanol: 23,8 KJ.
O octano libera, na combustão, maior quantidade de energia por unidade de volume
4) a) 15,6 KJ
b) 3,5 Kcal; 4 Kcal; coincide com o valor mencionado..
2.7 CAÇA-PALAVRAS
C
A
C
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M
Í
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A
3. EXPERIMENTOS E ATIVIDADES – CINÉTICA QUÍMICA
3.1 EFEITOS DA TEMPERATURA, SUPERFÍCIE DE CONTATO E CONCENTRAÇÃO.
⇒ Efeito da Temperatura.
1-) A temperatura da água.
2-) Sim. Aumentando ou diminuindo a temperatura da reação.
3-) Água quente.
4-) Para retardar sua decomposição.
5-) Quanto maior a temperatura, maior a velocidade da reação (geralmente).
⇒ Efeito da Superfície de Contato.
1-) Em pó. Quanto maior a superfície de contato dos reagentes, maior será a velocidade da reação.
32
2-) Quanto maior o número de mastigações, mais o alimento ficará triturado e maior será a superfície de
contato, logo será digerido mais rápido.
⇒ Efeito da Concentração.
1-) Ácido sulfúrico concentrado, pois sua concentração é maior que no ácido diluído.
2-) Quanto maior a concentração, maior será a velocidade da reação.
3.2 EFEITO DO CATALISADOR.
1-) Em frasco de vidro âmbar ou frascos plásticos opacos, pois, sob a ação da luz, ela se decompõe.
2-) Ambos agem como catalisadores, aumentam a velocidade da reação sem serem consumidos.
3-) Que o dióxido de manganês e a batata não se decompõe, passando pelo filtro apenas a água.
3.3 CAÇA-PALAVRAS
C
I
S
O
M
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S
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I
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C
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4. EXPERIMENTOS E ATIVIDADES – EQUILÍBRIO QUÍMICO
4.1 REAÇÃO REVERSÍVEL ENTRE LÍQUIDOS.
9Tubo1 (K2CrO4)
cromato de potássio
Tubo 2 (K2CrO4)
cromato de potássio
Tubo 3 (K2Cr2O7)
dicromato de potássio
Tubo 4 (K2Cr2O7)
dicromato de potássio
10-
K2CrO4
Cor inicial
amarelo
+ NaOH
amarelo
amarelo
alaranjado
alaranjado
+ HCl
+ NaOH
alaranjado
amarelo
amarelo
+ HCl
alaranjado
alaranjado
ácido

→
K2Cr2O7
básico
←
amarelo
alaranjado
11- Sim. O equilíbrio é deslocado para a direita ou esquerda, como resposta a uma perturbação no sistema
que estava em equilíbrio.
4.2 REAÇÃO REVERSÍVEL ENTRE GASES.
→
1-) Pb(NO3)2(s) 
PbO2(s) + 2NO2(g)
∆
2-) NO2(g) = gás castanho
N2O4= gás incolor
3-) No tubo em água quente o gás ficou mais escuro, evidenciando a maior quantidade de NO2. No tubo em
água gelada o gás ficou mais claro (incolor), evidenciando a maior quantidade de N2O4. O aumento de
temperatura desloca o equilíbrio no sentido da reação endotérmica e a diminuição de temperatura no
sentido da reação exotérmica.
33
4.3 PREPARAR UM INDICADOR E DETERMINAR O pH (potencial hidrogeniônico) APROXIMADO DE
ALGUMAS SUBSTÂNCIAS.
Material
Suco de limão
Material de limpeza
Leite de vaca
Água da torneira
Soda limonada
Soda cáustica
Leite de magnésia
Vinagre branco
Suco de laranja
Sal de cozinha
Detergente incolor
[H+]
mol/L
1,0.10-3
1,0.10-11
1,0.10-6,5
1,0.10-7
1,0.10-4
1,0.10-13
1,0.10-10
1,0.10-3
1,0.10-4
1,0.10-7
1,0.10-7,5
pH (≅
≅)
Cor
Vermelho
Verde
Roxo claro
Incolor
Rosa
Amarelo
Verde
Vermelho
Rosa
Incolor
Roxo claro
3
11
6,5
7
4
13
10
3
4
7
7,5
pOH (≅
≅)
[OH-]
mol/L
1,0.10-11
1,0.10-3
1,0.10-7,5
1,0.10-7
1,0.10-10
1,0.10-1
1,0.10-4
1,0.10-11
1,0.10-10
1,0.10-7
1,0.10-6,5
11
3
7,5
7
10
1
4
11
10
7
6,5
Caráter
(ácido, básico ou neutro)
Ácido
Básico
Levemente ácido
Neutro
Ácido
Básico
Básico
Ácido
Ácido
Neutro
Levemente básico
4.4 REAÇÃO QUÍMICA ATIVADA PELA VOZ.
O azul de bromotimol é um indicador ácido-base que apresenta as seguintes colorações para faixas de pH:
ácido (amarelo), neutro (verde) e básico (azul). Quando o hidróxido de sódio (base) é adicionado à solução
contida no erlenmeyer, esta se torna básica. Quando assopramos injetamos grande quantidade de ar
contendo gás carbônico e este, em contato com a água, produz ácido carbônico conforme a equação:
CO2 + H2O → H2CO3
(gás carbônico)
(ácido carbônico)
A produção desse ácido vai neutralizando a solução que, inicialmente, é básica. O efeito visual da
neutralização é a solução mudar sua coloração para verde. A equação de neutralização é dada por:
H2CO3 + NaOH
→
NaHCO3 + H2O
(ácido carbônico) (hidróxido de sódio)
(bicarbonato de sódio)
4.5 CAÇA-PALAVRAS
A
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Q
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C
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