Relatório Varinha Mágica

Varinha magica

INTRODUÇÃO

As reações químicas e interações intermoleculares acontecem sempre acompanhadas de uma liberação ou absorção de energia, ainda que a quantidade de energia seja às vezes pequena. A ciência que trata da energia e suas transformações é conhecida como termodinâmica. Na química, no entanto, a termodinâmica tem aplicações importantes tal como a explicação dos processos energéticos envolvidos nas reações e transformações químicas.

O método de reação por combustão vem se destacando nos últimos anos, principalmente devido a sua facilidade de aplicação, ao custo relativamente baixo, ao controle da homogeneidade química, por requerer poucas etapas e curto tempo de duração. Este método utiliza a química dos propelentes e explosivos para promover uma reação de uma mistura redox, contendo os íons metálicos de interesse como oxidantes e um combustível, como redutor. O processo de combustão é caracterizado por ser uma reação exotérmica, onde ocorre liberação de energia para o meio implicando em um aumento de temperatura.

O permanganato de potássio (KMnO4) é considerado um forte agente oxidante, logo podem explodir por ocasião de uma batida (atrito) ou exposição ao calor (chama). O contato com agentes redutores ou combustíveis pode ocasionar ignição, e o contato com substâncias oxidáveis pode ocasionar uma combustão violenta. O agente oxidante é a espécie química que sofre redução (ganha elétrons). Ao ganhar elétrons, a espécie química promove a perda de elétrons (oxidação) de outra espécie química, comportando-se assim, como agente oxidante. O permanganato de potássio é um sal inorgânico, que não possui odor, de coloração roxo-bronze (Figura 1), composto pelos íons potássio (K+) e permanganato (MnO4-). Por ser um poderoso agente oxidante, conforme as condições do meio em que atua pode ser reduzido aos estados de oxidação +2, +3, +4 e +6.

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Figura 1 – Permanganato de potássio.

O permanganato tem grande afinidade na oxidação de compostos contendo cadeias de carbono de ligação dupla, grupos dos aldeídos e das hidroxilas. Sob condições normais de pH e temperatura, a ligação dupla das cadeias de carbono dos alcenos é espontaneamente quebrada, e compostos intermediários instáveis são convertidos em dióxido de carbono. Portanto, álcoois primários e secundários são facilmente oxidados pelo permanganato (Figura 1), que por ser um poderoso oxidante não promove uma oxidação seletiva. É tão reativo que consegue oxidar o tolueno a ácido benzoico.

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Figura 1 – Reação de oxidação com permanganato de potássio.

O íon permanganato confere uma coloração púrpura intensa a suas soluções aquosas, contudo, na presença de redutores apropriados, a transformação ocorre rapidamente e é caracterizada pelo descoramento da mistura de reação.

OBJETIVO        

Este experimento tem como objetivo a visualização de reações químicas, através do processo de combustão, utilizando-se permanganato de potássio e glicerina líquida no primeiro procedimento e no segundo etanol, permanganato de potássio e ácido sulfúrico nesse processo.

MATERIAIS E REAGENTES 01

• Permanganato de potássio em pó 300 mg
• Glicerina líquida
• Toalha de papel
• Bastão de vidro
• Béquer de 100 mL

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 01

Uma toalha de papel foi colocada sobre a bancada, onde adicionou-se nesta, a quantidade de 300 mg de permanganato de potássio em pó. Em um béquer de 100 mL foi reservado uma pequena amostra de glicerina líquida.

Em seguida, encostou-se a ponta do bastão de vidro na glicerina líquida reservada previamente no béquer. Com o auxílio do bastão de vidro já molhado com a glicerina, tocou-se o permanganato de potássio que se encontrava sobre a toalha de papel, deixando pingar assim algumas gotas de glicerina sobre o permanganato.

MATERIAIS E REAGENTES 02

• Permanganato de potássio em pó 300 mg
• Ácido sulfúrico 98%
• Bastão de vidro
• 2 chumaços de algodão
• Álcool
• 2 vidros de relógio

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 02

Sobre um vidro relógio foram adicionados 300 mg de permanganato de potássio em pó e em seguida foram adicionadas algumas gotas de ácido sulfúrico 98% no permanganato. Posteriormente, utilizando-se um bastão de vidro homogeneizou-se a mistura.

Em seguida dois chumaços de algodão foram separados e molhados com álcool, e em seguida colocados sobre um segundo vidro de relógio. Com um bastão de vidro tocou-se na mistura de permanganato de potássio e ácido sulfúrico, e logo após tocou-se no algodão que se encontrava molhado com álcool.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

No primeiro experimento, quando as gotas de glicerina líquida entraram em contato com o permanganato de potássio presente na toalha de papel ocorreu um processo de combustão após alguns segundos, que foi observado por meio da presença de fogo no papel toalha. Esta reação ocorrida envolve a oxidação da glicerina pelo permanganato de potássio. O permanganato de potássio é um agente oxidante forte e quando combinado com materiais orgânicos, como a glicerina, ocorre uma reação exotérmica, que produz como resultado uma chama que pode se propagar por todo o material inflamável.