INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO MARANHÃO – IFMACAMPUS SÃO LUIS MONTE CASTELO

DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE QUÍMICA - DAQ

Relatório de Química Analítica

Construindo um bafômetro em sala de aula

Alunos: Sergio de Jesus e Marcos da SilvaTurma: 603 Curso: Técnico em QuímicaProf(as).: Nazaré do Socorro e Clenilma Brandão

São Luis – Ma2016

Fundamentação Teórica:

O consumo de bebidas alcoólicas é uma das principais causas de acidentes automobilísticos no país, segundo estatística da Polícia Rodoviária Federal. De acordo com uma reportagem da revista Veja, o Brasil ostenta o triste título de detentor de um dos mais altos índices de mortes no trânsito por habitante. Na última década, o número de fatalidades subiu mais de 30%.

Antes, para que um motorista fosse considerado embriagado, bastava que um policial detectasse nele sinais de bebedeira. A Lei Seca alterou essa regra ao estabelecer um nível preciso de álcool no sangue, a partir do qual o motorista abordado pela autoridade policial passa a ser considerado técnica e legalmente bêbado - 0,6 gramas de álcool por litro de sangue, o equivalente a três latas de cerveja.

É necessário submeter o suspeito a um exame, de sangue ou de bafômetro. Isso significa que testemunhos de policiais, exames clínicos e eventuais registros em vídeo que atestam sinais de embriaguez no motorista não têm efeito legal.

A embriaguez e a ressaca são resultado da intoxicação do organismo por etanol. Esse álcool cai na corrente sanguínea e passa pelos pulmões, onde participa das trocas gasosas. Dessa forma, o bafômetro identifica no hálito de um motorista a proporção de álcool existente no organismo. A concentração de álcool que passa para o sangue é proporcional à quantidade ingerida e ao teor alcoólico da bebida.

Todos os tipos de bafômetros são baseados em reações químicas, e os reagentes mais comuns são dicromato de potássio e célula de combustível. A diferença entre estes dois reagentes é que o dicromato muda de cor na presença do álcool enquanto a célula gera uma corrente elétrica.

Os bafômetros acusam o álcool no hálito por diversas reações químicas. No caso dos aparelhos descartáveis, a detecção da embriaguez é visual, o ar passa e reage com dicromato de potássio (K2Cr2O7) e ácido sulfúrico (H2SO4). O dicromato de potássio possui uma cor alaranjada. O etanol se oxida em acetaldeído, e o dicromato de potássio se reduz em sulfato de cromo III – Cr2(SO4)3 ou a cromo (II). O tubo muda de cor. A coloração no início é alaranjada, devido ao dicromato de potássio, e ao final é verde-azulada, devido ao cromo (III) ser visto verde e o cromo (II) azul.

Objetivos:

Compreender reações de oxirredução para a química analítica a partir do experimento de funcionamento de um bafômetro e realizar reação de oxidação do álcool etílico contido na bebida alcoólica.

Materiais e Reagentes:

VIDRARIAS REAGENTES Mangueira de plástico transparente de

PVC de 10 cm (diâmetro externo de aproximadamente 1 cm);

Giz escolar; Algodão; Coletor de exame universal 80 mL; 2 tubos de plástico de 10 a 15 cm

(equipo para soro); Bastão de vidro; Béquer.

Dicromato de potássio; Ácido sulfúrico comercial concentrado; Bebida alcoólica; Parafina.

Procedimentos:

Preparo da solução ácida de dicromato de potássio

Transferiu-se 40 mL de água para um béquer; Adicionou-se 10 mL de ácido sulfúrico; Foi adicionado 1 g de dicromato de potássio; O sistema foi agitado até ficar homogêneo.

Preparo do bafômetro

O giz foi quebrado em pequenos pedaços; Os pedaços de giz foram umedecidos com a solução ácida de dicromato de potássio; Os fragmentos de giz foram misturados até o material obter uma cor homogênea; Esses fragmentos foram introduzidos em uma mangueira cujas extremidades foram,

posteriormente, tampadas com algodão. Na tampa do coletor, foram feitos dois furos para conectar os tubos de plástico; Na extremidade de um dos tubos, foi conectada uma das extremidades da mangueira.

Resultados e discussões:

Inicialmente, a experiência foi feita com uma bebida cujo rótulo indicava 0% de teor alcoólico. Não houve mudança na coloração da solução ácida, o que ratifica a informação contida no rótulo da bebida.

Na segunda vez, a experiência foi feita com uma bebida em que o rótulo indicava um teor de álcool por volta de 40%. Houve uma leve, mas perceptível mudança na coloração, que passou de alaranjada para azulada.

Pela última vez, a experiência foi realizada com álcool etílico cuja pureza é bastante elevada. Houve uma rápida mudança na coloração dos pedaços de giz com solução.

Questionário:

a) Descreva a reação ocorrida no experimento.

O cromato, na presença de íons H+, reage com o etanol, funcionando como um agente oxidante. O etanol se oxida a acetaldeído e o cromo, por sua vez, se reduz a Cr 3+ conforme a equação iônica:

b) Explique as mudanças na coloração ocorridas na reação.

Antes de ocorrer a reação, a solução ácida é alaranjada devido a coloração do dicromato de potássio, que é laranja. Após a reação, é formado o Cr2(SO4)3, que é verde. A coloração do sulfato de cromo (verde) aliada à coloração do dicromato de potássio (alaranjado) forma uma solução azulada.

c) Pesquise análises químicas que podem ser realizadas a partir deste princípio de reação.

O dicromato de potássio, como oxidante, é muito útil também para a análise qualitativa orgânica, onde é capaz de diferenciar os diversos tipos de álcoois: primário, secundário e terciário. Nesse tipo de análise, é utilizado o mesmo princípio de reação:

d) Descreva a equação da reação química que ocorre no bafômetro.

K2Cr2O7 (aq) + 4 H2SO4 (aq) + 3 CH3CH2OH (g) → Cr2(SO4)3 (aq) + 7 H2O (l) + 3 CH3CHO (g) + K2SO4 (aq)

Referências:

Como funciona um bafômetro. Disponível em: http://brasilescola.uol.com.br/quimica/como-funciona-bafometro.htm. Acesso em: 03 de janeiro de 2016.

Lei Seca. Disponível em: http://veja.abril.com.br/idade/exclusivo/perguntas_respostas/lei_seca/. Acesso em: 03 de janeiro de 2016.

Silva, R. R. et al. Bafômetro um modelo demonstrativo, Química Nova Na Escola. 5, 1997.

Usberco, J.; Salvador, E. Química volume 3: química orgânica. 12. ed. reform. São Paulo: Saraiva, 2009