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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA - CCN DEPARTAMENTO DE QUÍMICA CURSO: ZOOTECNIA DISCIPLINA: QUÍMICA ORGÂNICA ANA CLARICE ALBUQUERQUE LOPES ARTHUR REBELATO PERTENCE JHEANY MARIA MESQUITA DE SOUSA JULIANA GONDIM REIS REAÇÃO DE OXIDAÇÃO: BAFÔMETRO Docente: Prof. Drª Nilza Campos de Andrade Teresina 2024 SUMÁRIO RESUMO ........................................................................................................................ 3 INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 4 PARTE EXPERIMENTAL .............................................................................................. 5 MATERIAIS E REAGENTES...................................................................................... 5 PROCECIMENTO EXPERIMENTAL ......................................................................... 5 RESULTADOS E DISCSSÕES ..................................................................................... 6 CONCLUSÃO ................................................................................................................. 7 REFERÊNCIAS .............................................................................................................. 8 QUESTIONÁRIO ............................................................................................................ 9 3 RESUMO O bafômetro é um instrumento amplamente utilizado pelas autoridades de trânsito para monitorar e controlar a ingestão de álcool entre motoristas. Um dos princípios de funcionamento do bafômetro se baseia na oxidação do etanol presente no ar exalado pelo usuário, utilizando dicromato de potássio como agente oxidante. Nesta reação, o etanol (CH₃CH₂OH) é oxidado a acetaldeído (CH₃CHO) e, posteriormente, a ácido acético (CH₃COOH), enquanto o dicromato de potássio (K₂Cr₂O₇) é reduzido de Cr⁶⁺ a Cr³⁺. Para conduzir a reação, pode-se utilizar um kitassato, onde o ar exalado é passado através de uma solução contendo dicromato de potássio. A mudança de cor da solução, de laranja para verde, indica a presença de álcool. A intensidade dessa mudança de cor pode ser quantificada eletronicamente para determinar a concentração de álcool no sangue. 4 INTRODUÇÃO A direção sob a influência de álcool é um problema crítico de segurança pública, sendo responsável por um grande número de acidentes de trânsito graves e fatais em todo o mundo. Para mitigar esses riscos, foram desenvolvidas diversas ferramentas de fiscalização, dentre elas o bafômetro. Este dispositivo é capaz de medir a concentração de álcool no ar exalado pelos pulmões de um indivíduo, fornecendo uma estimativa da concentração de álcool no sangue (BAC). A operação do bafômetro é baseada em reações químicas específicas, principalmente reações de oxidação, que permitem a detecção precisa e rápida do álcool presente na respiração. 5 PARTE EXPERIMENTAL MATERIAIS E REAGENTES • Kitassato de 125 ml • Tubos de silicone • Tubo de ensaio • Suporte de tubo de ensaio • Potinho dosador • Álcool de cereais • Solução de dicromato de potássio (K2Cr2O4) acidificada PROCECIMENTO EXPERIMENTAL Primeiramente, adicione a solução de dicromato de potássio ao tubo de ensaio, preenchendo-o até aproximadamente 1/8 de seu volume total. Em seguida, no potinho dosador, coloque o álcool de cereais até atingir a marca indicada para volume desejado. Transfira o álcool de cereais do potinho dosador para o kitassato. Utilizando um sistema improvisado, de um kitassato com os tubos de silicone de maneira segura e estável. Com cuidado, utilize o tubo de silicone para soprar ar no interior do kitassato. Continue o procedimento até observar uma mudança na cor da solução de dicromato de potássio. Durante o processo de soprar, certifique-se de que o líquido da solução de dicromato de potássio não seja arrastado para o tubo de ensaio. Isso pode ser feito controlando a intensidade e direção do fluxo de ar. Durante a reação, anote cuidadosamente todas as observações relevantes. Isso inclui qualquer mudança na cor da solução, formação de precipitado, liberação de gases ou qualquer outra alteração física ou química que ocorra. 6 RESULTADOS E DISCSSÕES A solução de (K2Cr2O7/H+) utilizada no processo experimental trata-se de uma mistura oxidante que, ao reagir com o etanol, provocará sua oxidação etanol. FIGURA 1: Sistema de oxidação do bafômetro. O famoso “teste do bafômetro” é baseado na mudança da coloração que ocorre na reação de oxidação do etanol com dicromato de potássio em meio ácido. Os testes de bafômetro são capazes de determinar os níveis de álcool no sangue analisando a intensidade da coloração da solução. Para a realização do teste, em um tubo de silicone foi soprado no interior do kitassato (como mostra a figura 1), então esperamos e observamos até que a solução de dicromato de potássio adquirisse uma mudança na coloração em função á presença do álcool tornando-se esverdeada, indicando assim a obtenção de um resultado positivo, determinando uma concentração de bebida alcoólica. FIGURA 2: Teste do bafômetro positivo. 7 CONCLUSÃO A utilização do bafômetro representa um avanço significativo no combate à direção sob influência de álcool, contribuindo para a redução de acidentes de trânsito e promovendo a segurança nas estradas. A compreensão das reações de oxidação que fundamentam o funcionamento deste dispositivo, especialmente a utilização de etanol e dicromato de potássio, é crucial para garantir a sua eficácia e confiabilidade. Portanto, o bafômetro não apenas auxilia na fiscalização e aplicação da lei, mas também desempenha um papel educacional, incentivando comportamentos mais seguros e responsáveis entre os motoristas. 8 REFERÊNCIAS SOUZA, Líria Alves de . “Oxidação Do Etanol”. Educador Brasil Escola. Disponível em: https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/oxidacao-etanol.htm. Acesso em: 4 jun. 2024 SOUZA, Líria Alves de. "Como funciona o Bafômetro”; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/como-funciona-bafometro.htm. Acesso em: 4 jun. 2024 https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/oxidacao-etanol.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/como-funciona-bafometro.htm 9 QUESTIONÁRIO 1. Explicar o que ocorreu por meio de equação química. 3CH3CH2OH + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 → 3CH3COOH + 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 11H2O 2. Você acha que este teste detecta qualquer quantidade de álcool ingerido por uma pessoa? Justificar sua resposta baseado no experimento realizado. O teste descrito no experimento não é capaz de detectar qualquer quantidade de álcool ingerido por uma pessoa. Isso ocorre porque o método utilizado, que envolve a oxidação do álcool de cereais (etanol) pelo dicromato de potássio acidificado, é qualitativo e não quantitativo. O teste baseia-se na observação de uma mudança de cor na solução de dicromato de potássio, que vai de laranja para verde quando o álcool é oxidado. Embora essa mudança de cor indique a presença de álcool na amostra, ela não fornece informações precisas sobre a quantidade de álcool presente. 3. Aproximadamente 10% do descarte de álcool do corpo humano para purificar o sangue é realizado nos pulmões pelo ar alveolar e pelo sistema urinário e os 90% restantes são eliminados pela metabolização de etanol, principalmente no fígado. Explicar como ocorre o processo de eliminação de álcool nos pulmões permitindo a utilização do bafômetro como instrumento de detecção da embriaguez? A eliminação de álcool pelos pulmões ocorre devido ao fato de que o álcool é uma substância volátil, o que significa que podeevaporar facilmente. O álcool presente no sangue é transportado para os pulmões através da circulação sanguínea e se difunde nos alvéolos pulmonares, onde entra em contato com o ar exalado durante a respiração. Quando uma pessoa expira, uma pequena quantidade de álcool é transferida dos alvéolos para o ar alveolar nos pulmões. Essa quantidade de álcool presente no ar exalado pode ser detectada pelo bafômetro. 10 O bafômetro funciona detectando a presença de álcool no ar expirado. O dispositivo contém um sensor que reage com o álcool, produzindo um sinal elétrico proporcional à concentração de álcool presente no ar. Com base nesse sinal, o bafômetro calcula a concentração de álcool no sangue da pessoa. Portanto, o processo de eliminação de álcool nos pulmões permite que o bafômetro seja utilizado como um instrumento de detecção da embriaguez, pois ele é capaz de medir a quantidade de álcool presente no ar exalado, que está diretamente relacionada com a concentração de álcool no sangue da pessoa. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA - CCN DEPARTAMENTO DE QUÍMICA CURSO: ZOOTECNIA DISCIPLINA: QUÍMICA ORGÂNICA ANA CLARICE ALBUQUERQUE LOPES ARTHUR REBELATO PERTENCE JHEANY MARIA MESQUITA DE SOUSA JULIANA GONDIM REIS reação de oxidação: bafômetro resumo introdução parte experimental Materiais e reagentes procecimento experimental resultados e discssões conclusão referências questionário