Título do Vídeo: Maravilhas Físicas e Químicas 2 Nome dos

Título do Vídeo: Maravilhas Físicas e Químicas 2
Nome dos participantes: Inês Viana (8º ano), Madalena Lourenço (8º ano), Joana Belo (9º ano) e
Miguel Mestre (8º ano)
Professor responsável: Teresa Paiva
Escola: Salesianos de Lisboa
E-mail: [email protected]
Resumo
Neste vídeo pretendemos a partir da reação química entre pequenos búzios e soluções de ácido
clorídrico de diferentes concentrações, estudar a força de impulsão e a frequência de ondas.
Conceitos
Nota Prévia: Os alunos que realizaram este trabalho pertencem ao Grupo “Olímpicos Espaciais e
Especiais”, voluntários que reuniram semanalmente, durante 45 min da hora de almoço, visando a
preparação para as Olimpíadas de Química. Na sequência do conteúdo da Prova Local de
apuramento, que se anexa no final, realizaram estas experiências a partir do Poema Maravilhas de
Salette Tavares, numa perspetiva STEAM, integradora das diversas áreas do saber (Science,
Technology, Engineering, Arts and Math).
Tratando-se de alunos interessados as explorações feitas foram para além dos conceitos dos
programas curriculares (por exemplo, foi explorada a grandeza quantidade de matéria).
As maravilhas ficaram
soando sim.
As mar av ilhas voaram
sem já de mim.
As maravilhas morreram
de ave fim,
as mar
avi-lhas finaram
em mar de mim.
As marav
ilhas fecharam oiro marfim
das marav ilhas fugiu
o Mandarim!

concentração mássica e concentração das soluções

diluições

reações químicas

rapidez das reações químicas

Força de Impulsão

Frequência das ondas sonoras (ligação artística ao poema e à música dos filmes)
Protocolo Experimental
Segurança:

Preparar as soluções de ácido clorídrico, HCl (aq), na hotte.

Utilizar luvas e óculos de proteção.

Tem que ser um adulto preparar as soluções.
Reagentes:
Ácido clorídrico concentrado
Água destilada
Pequenos búzios (2)
Material:
Pipetas volumétricas (5 mL; 10 mL)
2 balões volumétricos de 100 mL
Pompete
Conta-gotas
Tubos de ensaio
Suporte de tubos de ensaio
Balança
Procedimento:
Preparam-se, por diluição a partir de ácido clorídrico comercial, duas soluções aquosas de ácido
clorídrico. (Trabalho realizado pela Professora)
Mediu-se a massa dos búzios na balança.
Introduziram-se búzios, de massas aproximadas, em dois tubos de ensaio com igual volume de ácido
clorídrico de diferente concentração.
Aplicações
Estudo das reações químicas (7º e 8º ano) com a vantagem de permitir ligações à geologia na
exploração dos minerais constituintes do búzio (identificação de reagentes e produtos, escrita de
equações – note-se que envolve todos os estados físicos).
A ligação ao efeito da concentração dos reagentes em solução na velocidade das reações será óbvia
e a mais evidente ( 8º ano).
Pode abordar-se a concentração mássica fazendo aplicações numéricas mais elaboradas,
relacionando percentagem em massa e densidade do ácido comercial com a concentração mássica
(7º ano).
Ligação à Física do 8º ano (som), aproveitando quer a “oscilação” dos búzios nos tubos de ensaio no
decorrer da reação, quer as diferentes alturas da coluna de espuma de ácido e dióxido de carbono.
Força de Impulsão e Princípio de Arquimedes (9º ano)
Conclusões
Inicialmente o búzio desce no tubo de ensaio porque a força de impulsão, exercida pelo ácido
clorídrico, não é suficiente para anular a força da gravidade e o búzio vai ao fundo. No entanto, a
reação do carbonato de cálcio com o ácido clorídrico liberta dióxido de carbono, que forma uma
espécie de almofada à volta do búzio, que faz com que a impulsão aumente, ultrapassando o peso, e
por isso o búzio sobe. Quando chega à superfície, as bolhas rebentam, o que faz baixar novamente a
força de impulsão, e o búzio afunda novamente.
A frequência do movimento quasi-periódico do búzio é menor que 20 Hz não produzindo som audível.
Ao contrário, o rebentamento das bolhas de dióxido de carbono libertado e as vibrações no vidro,
resultantes dos choques do búzio, originam sons de frequências bem mais altas.