Título do Vídeo: Maravilhas Físicas e Químicas 1 Nome dos participantes: Edoardo Contente(8ºano), Madalena Carvalho (8ºano), Marta Correia(8º ano) e Rita Correia (8ºano) Professor responsável: Teresa Paiva Escola: Salesianos de Lisboa E-mail: [email protected] Resumo Neste vídeo pretendemos demonstrar a reação química entre pequenos búzios e soluções de ácido clorídrico de diferentes concentrações. 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, 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 muito 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 reagente limitante 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 comercial Água destilada Pequenos búzios Material: Pipetas volumétricas (5 mL; 10 mL; 15 mL, 20 mL e 25 mL) 5 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, cinco soluções aquosas de ácido clorídrico. (Trabalho realizado pela Professora) Mediu-se a massa dos búzios na balança. Introduziram-se búzios, de massas aproximadas, em cinco tubos de ensaio com igual volume de ácido clorídrico, numerados de 1 a 5, por ordem decrescente da respetiva 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. Conclusões No início a reação foi mais rápida que no final, porque há uma grande quantidade de corpúsculos dos reagentes, havendo mais probabilidades de choques eficazes (choques com energia suficiente para que se formem os produtos). À medida que o tempo passa os iões H + (do ácido) e os iões CO32-, do búzio, vão-se consumindo e a espuma de CO2 e ácido forma-se mais lentamente. Verificou-se a existência de reagente limitante, o carbonato de cálcio. Depois da reação acabar, verificámos que ainda havia ácido clorídrico ao colocar um novo búzio no tubo de ensaio que fez efervescência. Depois de se dar a primeira reacção completa do primeiro búzio, ainda havia vestígios de ácido clorídrico que não tinha reagido.