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INSTITUTO DE EDUCAÇÃO EUJÁCIO RIBEIRO DE CARVALHO TURMA: ______ DATA: ___/____/_____ PROFESSOR (A): Berenice Nogueira Silva COMPONENTE CURRICULAR: Química PLANO DE AULA PRÁTICA EXPERIMENTOS PARA APRENDER QUÍMICA Realizar experimentos científicos é a oportunidade ideal para colocar em prática todo o conhecimento que é visto em sala de aula! Nem todas as experiências químicas são perigosas, e é possível aprender muito com essa matéria em casa, com materiais que nem imaginávamos. Conhecimento nunca é demais, principalmente quando é possível entender na prática o que acontece com a química. Mas importante: não se esqueça de sempre realizar os experimentos na presença de um adulto! 1- OBJETIVOS Resgatar e fixar os conhecimentos abordados em sala de aula sobre ligações químicas, os elementos químicos e misturas homogêneas e heterogêneas. 2- PARTE EXPERIMENTAL 2.1 Materiais e reagentes Experiência 1 – Balão Experiência 2 – Lâmpada de lava Experiência 3 – Areia movediça Garrafa pet Bexiga Vinagre Bicarbonato de sódio Pote transparente Óleo Água Corante alimentício Comprimido efervescente antiácido Recipiente de vidro 1 caixa de amido de milho (maisena) 2 copos de água Experiência 4 – De gota em gota... Experimento 05: quebra da ponte de hidrogênio Moedas Água Detergente Pipetas (ou canudos e clipes de papel) Detergente Leite Corante de diversas cores Palitos de dente Experiência 1 – Balão Coloque vinagre (CH₃COOH) em uma garrafa pet limpa. Dentro da bexiga, coloque algumas colheres de bicarbonato de sódio (composto químico). Prenda o bico da bexiga no gargalo da garrafa de modo que o bicarbonato caia ali dentro. Veja a mágica acontecer… A bexiga se encherá sozinha! Ou melhor, por meio da reação química entre o vinagre e o bicarbonato. Explicação Essa experiência é baseada na reação entre ácido e base. O ácido do vinagre, também conhecido como ácido acético, reage com o bicarbonato de sódio, formando o gás carbônico. O bicarbonato de sódio (NaHCO₃) reage com o ácido acético: CH₃COOH, contido no vinagre, e produz o acetato de sódio: CH₃COONa, dióxido de carbono (gás carbônico (CO₂) e água (H₂O): NaHCO₃(s) + CH₃COOH(l) ----> CH₃COONa(aq) + CO₂(g) + H₂O(l) O gás carbônico formado enche o balão. Observe que quanto maior a quantidade de vinagre (portanto, maior quantidade de ácido acético), maior será a quantidade de gás carbônico produzida (até um certo limite). O composto de fórmula NaHCO3 apresenta em sua estrutura: Número atômico: H=1; C=6; O=8; Na=11] a) duas ligações iônicas e quatro ligações covalentes normais. O CH₃COOH - composto somente por carbono, hidrogênio e oxigênio. Todos esses elementos são classificados como não-metais e, por isso, todas as ligações químicas realizadas nessa molécula serão covalentes. Experiência 2 – Lâmpada de lava Misture a água com o corante. Pegue o recipiente transparente, encha com a água com corante e o óleo: para cada medida de água deverá ser acrescentada duas de óleo. Quando a mistura estiver estável, ou seja, sem bolhas, deverá ser colocado o comprimido efervescente antiácido. O resultado é parecido com aquelas lâmpadas de lava. Fica bem legal! Explicação A primeira explicação para esse experimento é que a água e o óleo são uma mistura heterogênea, ou seja, apresentam mais de uma fase. O óleo é menos denso que a água, por isso fica na parte de cima quando ambos são misturados. Quando o efervescente antiácido é acrescentado, libera CO2 (gás carbônico), que como é mais leve que a água e que o óleo, “flutua”. Como está misturado à água, algumas partículas sobem com as bolhas do gás, dando assim o efeito de lâmpada de lava. Na₂CO₃ - carbonato de sódio C₉H₈O₄ - Ácido acetilsalicílico SONRISAL NaHCO₃ - bicarbonato de sódio Experiência 3 – Areia movediça Em um recipiente de vidro, misture 3 copos de amido de milho e 1 de água por aproximadamente 5 minutos. Ao final, deve haver uma mistura homogênea grossa. Explicação Essa mistura age tanto quanto líquido, quanto como sólido. Isso acontece porque a mistura de amido de milho e água forma uma mistura conhecida como “não newtoniana”. Esse termo explica a capacidade que o líquido (ou sólido) tem de acordo com a pressão que é exercida sobre ele. Quando sofre uma pressão grande, fica duro como se fosse sólido, já sem pressão alguma, fica líquido. Quais são os fluidos não newtonianos? Fluidos não newtonianos estão presentes no nosso dia a dia, uma pasta de dentes, gelatina, queijo ou até mesmo a saliva são exemplos disso. Eles possuem esse nome devido ao fato de serem uma exceção à Lei de Newton da Viscosidade, que descreve o comportamento de fluidos. Os fluidos newtonianos possuem uma viscosidade constante, ou seja, não sofrem alteração quando aplicada uma força, alguns exemplos são a água, o leite e os óleos vegetais. Experiência 4 – De gota em gota... Coloque duas moedas iguais sobre o papel toalha. Esfregue um pouco de detergente em um dedo e toque uma das moedas. Em seguida, comece a jogar água sobre as moedas. 1. Quantas gotas de água você consegue colocar em cada moeda antes de que começe a transbordar? 2. Como você explica a diferença entre os dois casos? Explicação A tensão superficial pode manter um volume surpreendente de água sobre uma moeda. Se a tensão superficial é reduzida, por exemplo pela adição de um surfactante, a água transborda em um volume muito menor. O que mantém as moléculas de água juntas? Principalmente ligações de hidrogênio que se formam devido à atração eletrostática entre os átomos de hidrogênio e oxigênio parcialmente carregados de diferentes moléculas de água. As moléculas de água na superfície do ar são mais atraídas pelas moléculas de ar ou por outras moléculas de água? Pelas moléculas de água. Para aonde vão as moléculas surfactantes do detergente quando entram em contato com a água? Para a superfície da água. As moléculas surfactantes se mantêm tão unidas quanto as moléculas de água? Não. Conclusões A coesão é uma força de atração entre as moléculas de um líquido que causa a formação de gotas. No caso da água, a coesão vem principalmente de ligações de hidrogênio entre as moléculas de água. Mesmo um pouco de agente tensioativo (como o detergente) no líquido formará uma película sobre a superfície da água que tem forças intermoleculares bem mais fracas (van der Waals) para segurar a gota em conjunto - comumente conhecida como tensão superficial mais baixa. A água sobre a moeda com o detergente irá, portanto, transbordar após uma quantidade menor de gotas do que a água sobre a moeda sem detergente. Experimento 05: quebra da ponte de hidrogênio Coloque em uma vasilha um pouco de leite e deixe-o em repouso. Com cuidado, pingue algumas gotas de corante de cores diferentes, de maneira que os corantes não se misturem. Coloque a ponta do palito no detergente e encoste com cuidado no meio de cada corante que foi adicionado na vasilha com leite. Observe. Em seguida pode ir passeando com o palito pelo prato e observar o que acontece com as cores ou simplesmente coloque gotas de detergente no meio dos corantes Explicação O leite é essencialmente constituído por água, mas também possui proteínas e gorduras. Quando colocamos o corante na superfície do leite, eles não se misturam, onde cada corante forma uma mancha separada da outra. Isso acontece porque a densidade dos corantes é menor que a do leite. No momento em que colocamos o palito com detergente nos corantes, eles parecem explodir. Isso acontece porque o detergente quebra a ligação molecular entre as gorduras e proteínas e enfraquece a tensão superficial do leite, fazendo as gorduras se movimentar e arrastarem as moléculas dos corantes, gerando assim o aspecto característico da experiência. Questões para discussão 1. Tipo de ligação que possibilita a condução de eletricidade em sólidos? 2. Nome dado ao último nível energético do átomo? 3. O arranjo cristalino é a forma como os átomos estão ordenados e também pode ser denominado:___________________. 4. Modelo de Ligação Química onde os átomos, quando interagem, perdem ou ganham elétrons. 5. Processo em que compostos iônicos têm seus íons separados. 6. Elementos cujos átomos são estáveis na forma isolada. 7. Modelo de Ligação Química onde não há transferência de elétrons quando os átomos interagem? 8. É o movimento dos ____________ que permite a condução de corrente elétrica. 9. Qual o nome do princípio que Irving Langmuir apresentou para os átomos que, ao estabelecer ligações químicas, ficam com oito elétrons na camada de valência? 10. Fórmula que indica como os átomos estão arranjados nas moléculas. 11. São íons carregados negativamente. 12. São íons carregados positivamente. 13. Representa a diferença comparativa entre as intensidades dos átomos participantes de uma ligação covalente ao atrair elétrons ligantes.