[pic 1] | Universidade Federal de Campina Grande – UFCG Unidade Acadêmica de Ciências Exatas e da Natureza – UACEN Centro de Formação de Professores – CFP Licenciatura em Química Experimentação para o Ensino de Química |
Série Indicada: 2º ano (Ensino Médio) | Tema abordado: Propriedades Coligativas |
FUNDAMENTAÇÃO
O ponto de congelamento é uma propriedade coligativa também chamada de criometria ou crioscopia. A crioscopia ocasiona a diminuição da temperatura de congelamento do solvente e é provocado pela adição de um soluto não-volátil em um solvente. Quando se compara um solvente puro e uma solução de soluto não-volátil, é possível afirmar que o ponto de congelamento da solução sempre será menor que o ponto de congelamento do solvente puro. Uma observação importante é que, quanto maior o número de partículas dissolvidas em uma solução, menor será o seu ponto de congelamento.
Temos como exemplo: - Em países onde o inverno é muito rigoroso, adiciona-se sal nas estradas para provocar a diminuição da temperatura de congelamento da água, evitando que se formem gelo.
- Esta propriedade também explica porque grande parte da água do mar não congela a 0°C. A imensa quantidade de sal dissolvida nos mares e oceanos faz com que o seu ponto de congelamento diminua.
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MATERIAIS E REAGENTES
Dois tubos de ensaio (saquinhos plásticos) Água destilada H2O (filtrada) Dois béqueres (copo de vidro) Cloreto de sódio NaCl (sal) Espátula (colher de sopa) Gelo Pipeta graduada de 3 mL (seringa)[pic 2] Pipetador
Caneta hidrográfica ou etiquetas e caneta esferográfica Cronômetro Termômetro
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SEGURANÇA
- Realizar esta atividade com a supervisão do professor;
- Os resíduos desta prática podem ser descartados na pia, sob água corrente.
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PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
PARTE A
- Em um dos béqueres prepare uma solução saturada de cloreto de sódio, adicionando 10g de sal (ou ½ colher de sopa) à 20 mL de água destilada até que ele não se dissolva mais, sendo depositado no fundo do recipiente.
PARTE B
- Com a caneta hidrográfica ou com as etiquetas, identifique os dois tubos de ensaio para você não confundir qual tem água e qual tem sal + água;
- Coloque cerca de 3 mL de água destilada em um tubo de ensaio;
- Pegue cerca de 3 mL da solução de água com sal e coloque no outro tubo de ensaio;
[pic 3]
- No outro béquer, coloque 6 cubos de gelo picado e 20g de sal (ou 1 colher de sopa), misturando bem com a espátula;
[pic 4]
- Logo após mergulhe os dois tubos de ensaio no béquer com gelo e sal;
- Observe o que acontece e anote o tempo cronometrado para o congelamento de cada um. Além disso, se você desejar e tiver termômetros a sua disposição, poderá anotar também a temperatura de congelamento em cada caso. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
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INTERAGINDO COM O EXPERIMENTO - O que aconteceu com cada líquido e como você explica a diferença observada?
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- Que líquido apresenta maior temperatura de fusão: água ou água com sal?
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- O que se pode fazer em lugares onde o inverno é bem rigoroso para que a água dos radiadores dos carros não congele?
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- Por que as fábricas de sorvete adicionam sal comum à água?
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REFERÊNCIAS
- SANTOS, W. L. P. ; MÓL, G.S. Química Cidadã: 2. ed. São Paulo: Editora AJS, 2013.
- Elaborado por Nathália de Lima Dutra, professora de Química do Colégio Qi. Disponível em: http://educacao.globo.com/quimica/assunto/solucoes/propriedades-coligativas.html Acesso em 04/09/2019
- Elaborado por Jennifer Fogaça, graduada em Química. Disponível em: https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/experimento-crioscopia.htm Acesso em 11/09/2019
- Elaborado por Maria Silva e António Silva. Disponível em: https://experienciasmalucas.webnode.com.br/products/agua-salgada-congelada/ Acesso em 06/10/2019
- "Crioscopia" em SóQ. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2019. Disponível em: https://www.soq.com.br/conteudos/em/propriedadescoligativas/p6.php Acesso em 06/10/2019
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APOIO AO PROFESSOR
- Para realização do trabalho sugere-se formar grupos de três a quatro alunos, sendo que cada etapa seja feita por cada aluno. Proporcionando uma interação no decorrer do experimento entre os alunos e enfatizando o compartilhamento de informações na efetividade do trabalho desenvolvido.
- Os alunos observarão que o tubo de ensaio que contém apenas água irá congelar bem mais rápido que a solução de água e sal no outro tubo de ensaio, conforme eles estudaram no conteúdo de crioscopia. Geralmente, a água demora cerca de 3 a 4 minutos para congelar a 0 °C. Já a solução de água + sal congela a -32°C, Segundo o Departamento de Bioquímica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), essa descoberta foi feita por Farenheit.
- Respostas da atividade:
- Somente a água congelou. Pois a água congela a 0 °C e a solução a -32 °C, porém a temperatura de congelamento da solução não foi alcançada. Porém, ao comparar um solvente puro (água) e uma solução de soluto não volátil (solução de água + sal), é possível afirmar que o ponto de congelamento da solução sempre será menor que o ponto de congelamento do solvente puro.
- A água possui maior temperatura de fusão, tendo em vista que a água congela a 0 °C e a solução a -32 °C.
- Em locais muito frios, durante o inverno, colocam-se anticongelantes (como, por exemplo, etilenoglicol) na água dos radiadores dos automóveis para evitar que, durante a noite, com o carro estacionado, a água venha a se congelar no motor, arrebentando o radiador ou outras partes do motor (lembre-se de que a água, ao congelar-se, aumenta de volume). Com uma quantidade adequada de etilenoglicol, a água chega a congelar-se a 37 °C abaixo de zero.
- As fábricas de sorvete adicionam sal comum à água para poder resfriá-la muito abaixo de 0 °C, sem que a água venha a se solidificar; você mesmo poderá misturar gelo picado e sal comum e verificar como a temperatura desce consideravelmente;
- Custo de alguns materiais utilizados:
- 1kg de sal de cozinha ≈ R$ 1,00;
- 1 pacote de gelo – R$ 5,00.
- Tempo necessário para o experimento: 20 minutos
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ELABORAÇÃO
Felipe Bezerra de Sousa1; Josefa Cristiana de Almeida1; Suzane Torquato Leite1; Everton Vieira da Silva2 (1: Alunos de Licenciatura em Química; 2: Professor Orientador) Elaborado: 04/09/2019. |
