Pratica de inorgânica show da química

DEPEN – DEPARTAMENTO DE ENSINO COORDENAÇÃO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA QUÍMICA INORGÂNICA EXPERIMENTAL I Prof. Dr. Tancredo Fontineles

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Aula Prática – Química Inorgânica I com materiais de baixo custo [pic 2]

1. Objetivos

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Química Show

• Realizar práticas relativas aos conteúdos de Química Inorgânica I com materiais de baixo custo possíveis de serem executadas em escolas que não possuem laboratório e que tenham grande apelo visual para chamar a atenção dos discentes.

1. Prática I – Vulcão de Dicromato de Amônio:

2.1         Introdução

                O vulcão é uma experiência clássica, muito conhecida em feiras de ciências. No entanto, o vulcão que você aprenderá a fazer neste artigo é totalmente diferente do vulcão que os alunos estão acostumados a ver (geralmente, feitos de bicarbonato de sódio e vinagre).

                Este é um vulcão de dicromato de amônio que traz um efeito espetacular de emissão de luz e projeção da matéria. É uma boa experiência para ser feita com os alunos e demonstrar vários conceitos químicos estudados em sala de aula, tais como mostrar um exemplo de reação inorgânica de decomposição, de uma reação exotérmica, bem como explanar sobre o conteúdo de Energia de Ativação, como será mostrado mais adiante.

1.  Materiais

• Cerca de 100 g de dicromato de amônio ((NH4)2Cr2O7(s));
• Uma tela de amianto;
• Um tripé;
• Um fósforo;
• Uma colher

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1.   Procedimento Experimental

        Primeiro você coloca cerca de duas colheres de dicromato de amônio sobre a tela de amianto que ficará sobre o tripé. Agora basta acender o fósforo e colocar fogo no centro do círculo de dicromato e observar a reação ocorrer.

        Esquema de experimento de vulcão de dicromato de amônio

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2.4     Resultados e Discussão:

O dicromato de amônio é um sólido alaranjado, que possui o aspecto e a estrutura mostrados nas figuras abaixo:

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Para que essa reação comece, o dicromato precisa receber uma energia mínima, que é a chamada energia de ativação. Ela é fornecida quando acendemos o fósforo e o aproximamos do dicromato.

Então, inicia-se uma reação inorgânica de decomposição do dicromato de amônio, com formação de três produtos, uma substância simples (gás nitrogênio) e duas substâncias compostas (óxido de crômio III e vapor de água). Essa equação química é dada por:

(NH4)2Cr2O7(s) → Cr2O3(s) + N2(g) + 4 H2O(v) + energia

Observe que essa é uma reação exotérmica, em que há liberação de energia. É isso que permite que a reação continue ocorrendo. O óxido de crômio III (Cr2O3(s)) é um sólido verde que aumenta espantosamente de volume, e os gases liberados projetam um pouco de óxido de crômio III, lembrando as cinzas expelidas por vulcões.

No entanto, o princípio de funcionamento e as substâncias químicas envolvidas na erupção de um vulcão de verdade são muito diferentes das deste experimento. Para você saber exatamente a composição química das cinzas vulcânicas.

1. Prática II – Reação de oxidação da glicerina pelo permanganato de potássio

3.1         Introdução:

O experimento a seguir é um exemplo de reação exotérmica e pode ser aplicado em sala de aula a fim de explanar e fixar o conteúdo de Termoquímica. O professor deve estar bem atento, pois esse experimento envolve o aparecimento de fogo e, portanto, o melhor é que ele seja realizado em local aberto, mantendo-se longe da reação.

3.2         Materiais e reagentes:

• Placa de alumínio (podem ser usados também uma placa de Petri ou um béquer);
• Areia;
• Permanganato de potássio (KMnO4);
• Glicerina líquida;
• Colher.

3.3         Procedimento Experimental:

1. Coloque areia na placa de alumínio para isolar o fogo que será formado nessa reação. Na imagem, logo abaixo, colocamos papel sobre a placa para mostrar melhor a queima da glicerina;

2. No centro da placa coloque uma colher de permanganato de potássio;

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Permanganato de potássio em folha de papel*

3. Adicione cerca de três gotas de glicerina líquida sobre o permanganato;

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Colocando glicerina líquida sobre o permanganato de potássio*

4. Afaste-se um pouco e observe o que acontece.

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Observando o experimento para ver a oxidação da glicerina*

3.4         Resultados e Discussão:

A reação entre o permanganato de potássio e a glicerina está mostrada abaixo. O permanganato é um forte agente oxidante, por isso ocorre a oxidação da glicerina:

14 KMnO4 + 4 C3H5(OH)3 → 7 K2CO3 + 7 Mn2O3 + 5 CO2 + 16 H2O
Permanganato                  Glicerina                   Carbonato          Trióxido de         Dióxido           Água
  de potássio                                                 de potássio          dimanganês       de carbono

Essa reação é extremamente exotérmica, ou seja, libera uma grande quantidade de energia na forma de calor, gerando uma chama que pode se propagar por todo o material inflamável. Na imagem abaixo, o papel pegou fogo.