MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL

DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA FARROUPILHA

Prática Enquanto Componente Curricular - PeCC - IV

Professores Gabriela Paim Rosso e Samuel Robaert

Energia Química e Combustão

Objetivos:

Estudar o comportamento dos reagentes nas combustões; Evidenciar os produtos das diversas combustões;

Investigar a origem da Energia liberada nas combustões.

Questões “suleadoras”1

1 – De onde provém a energia que é fornecida pela gasolina, pelo álcool ou óleo diesel para mover veículos? Ou a

energia liberada pela lenha ou pelo gás de cozinha na coocção dos alimentos? Ou ainda, a energia produzida pelos

alimentos para nossa sobrevivência?

2 – Existe energia na gasolina, na lenha, no álcool, gás de cozinha ou nos alimentos? Qual o tipo de energia? Em

que condições ela pode ser utilizada?

Parte 1 – Investigando várias chamas

Cuidados!!

Nunca aproximar do fogo substâncias inflamáveis, como álcool, gasolina, querosene, benzina.

Conservar qualquer frasco sempre fechado.

Manter os frascos com reagentes distantes do “local e trabalho”. Se, por exemplo, o álcool da lamparina se

esgotar, buscar apenas a quantidade necessária.

Antes de acender o fogo, retirar quaisquer materiais inflamáveis da proximidade. Um princípio de fogo

pode ser contido com um pano molhado ou com uma cuba de vidro.

Evite deixar livros, roupas, etc sobre a mesa de trabalho, onde deve ficar apenas o material a ser utilizado

durante a atividade.

Cuidado para que o ambiente seja suficientemente ventilado.

Registre com muita atenção e cuidado as observações e possíveis dúvidas que forem surgindo durante a

realização da sequência de experimentos.

Evite procurar o professor imediatamente após surgir a dúvida. Organize uma tabela conforme o exemplo

abaixo para registro das mesmas, para que, posteriormente, possam ser discutidas juntamente com a

turma.

Atividade nº Observações Problemas ou

dúvidas

Atividade nº 1: Pegue uma folha de papel. Observe suas características e anote. Coloque o papel sobre

um vidro de relógio ou prato e queime-o ao máximo possível, segurando-o com uma pinça metálica ou

arame. Observe e anote tudo o que aconteceu. Compare o material antes e depois da queima.

*Podemos fazer uma representação do que aconteceu?

1 Segundo Madalena Freire, responsável pelo glossário do livro Pedagogia da Esperança, Paulo Freire foi primeiramente alertado acerca da ideologia implícita no termo nortear, pelo físico Márcio Campos. Ao utilizar o termo sulear em contraposição ao significado ideológico da palavra nortear: tomar como referência o norte, ou seja, adotar como referência política, econômica e cultural os países do norte, Paulo Freire demarca um posicionamento político e ideológico lançando um olhar contextualizado nos problemas enfrentados pelo povo brasileiro e latino americano. Boaventura de Souza Santos utiliza a mesma palavra ao propor um olhar para o Sul, uma epistemologia do Sul.

Atividade nº 2: Pegue um pedaço de madeira bem seca e um galho de árvore ainda verde. Queime-os o

máximo possível sobre um vidro relógio ou prato. Observe atentamente e registre tudo o que aconteceu.

Compare os materiais antes e após a queima.

Atividade n° 3: Coloque uma colher de sopa de etanol (cerca de 10 mL) em uma cápsula de porcelana.

Aproxime um palito de fósforo aceso. Deixe queimar todo o álcool. Observe e descreva o fenômeno

ocorrido. Quais as diferenças observadas em relação às reações das atividades 1 e 2?

Atividade n° 4: Coloque cinco colheres de etanol (50 mL) em uma cápsula de porcelana (ou xícara).

Aproxime um palito de fósforo aceso. Logo que inflamar, tampe a cápsula com um vidro relógio. Observe e

anote tudo o que acontecer.

Atividade n° 5: Abasteça duas lamparinas, uma com álcool e outra com querosene. Acenda as duas.

Quais as diferenças na cor da chama que você observa?

Atividade n° 6: Ligue um bico de Bunsen. Abra e feche a entrada de ar sucessivamente. Anote as

diferenças observadas na cor da chama.

Atividade n° 7: “Cole” uma vela sobre um pedaço de papel. Pese este conjunto e anote a massa

verificada. Observe o aspecto da vela e registre. Acenda a vela e observe atentamente tudo o que

acontece. Após 20 minutos, apague a vela e verifique novamente a massa do conjunto. Cuide para não

deixar de forma nenhum fragmento da vela.

O que você poderia concluir sobre este experimento? O que acontece com a vela quando ela queima?

Atividade n° 8: Coloque uma esponja de aço (Bombril) em uma cápsula de porcelana ou outro recipiente

(por exemplo, pires) e verifique a massa do conjunto. Queime o Bombril com muito cuidado, procurando

recolher todos os fragmentos. Verifique a massa do conjunto novamente.

Ouve alteração na massa do conjunto antes e após a queima?

Em relação ao experimento anterior, quais as diferenças evidenciadas após a queima da vela e da esponja

de aço?

Atividade n° 9: Pegue um pedaço de giz escolar (carbonato de cálcio na forma de calcite). Coloque o

mesmo em contato com a chama do bico de Bunsen e após, em contato com a chama da vela. Quais as

diferenças evidenciadas?

Atividade n° 10: Coloque a parte inferior do cadinho de porcelana em contato com a vela. Descreva o

que acontece.

Atenção, organize sua bancada de trabalho!

Utilize as informações coletadas nos experimentos anteriores e preencha o quadro/tabela abaixo:

COMBUSTÍVEL COR DA CHAMA TIPO DE RESÍDUO

Preencha também, utilizando as informações coletadas, a tabela abaixo:

Material Estado

Físico

Cor Cheiro Queima? É

quebradiço?

É maleável?

Ao observar a vela queimando, você deve ter observado um líquido incolor na extremidade superior da

vela acesa. O que seria este líquido?

Atividade n° 11: Acenda uma vela e a deixe queimar durante um certo tempo, até se formar líquido na

sua parte superior. Pingue este líquido sobre um pedaço de papel. Após solidificado, observe atentamente.

Compare seu aspecto com o da parafina da vela.

Coloque o fragmento dentro de um copo com água. Corte um fragmento semelhante da vela, em sua

parte inferior e coloque dentro do copo com água. Aqueça o conjunto. Verifique a temperatura de fusão de

ambos os fragmentos da vela.

O que podemos dizer da temperatura de fusão dos dois fragmentos e de sua natureza química?

Observação: Se você esfriar previamente o fragmento solidificado de parafina em água gelada, durante

certo tempo, os resultados podem ser melhor observados.

Atividade n° 12: Mergulhe um palito de fósforo que não tenha sido queimado em uma xícara (ou copo

béquer) contendo um pouco de álcool, conforme exemplo abaixo:

Caso ele flutue, utilize um objeto pesado para fixa-lo no fundo. Coloque outros dois palitos fixados nas

paredes laterais do copo béquer. A cabeça de um dos palitos fica mergulhada no álcool e a dos outros

ficam fora. Após alguns segundos, cubra o copo com um vidro, provocando a extinção da chama.

Observe os palitos. Quais as diferenças observadas? A que se devem estas diferenças?

Atividade n° 13: Acenda uma vela. Quando a chama estiver bem formada, apague-a de modo que

desprenda uma fumaça espessa do pavio. Aproxime, imediatamente, desta fumaça, um palito de fósforo

aceso, sem encostar no pavio. O que acontece?

Atividade nº 14: Coloque vários palitos de picolé ou galhos secos de madeira (ou ainda, você poderá

utilizar maravalha seca, obtendo bons resultados). Leve o conjunto ao fogo, para aquecimento da madeira

a seco. Quando estiverem saindo vapores pelo tubo de vidro, tente acendê-los.

Agora, aproxime um vidro relógio dos vapores. O que acontece?

Qual substância ou material pode constituir estes vapores?

Repita o experimento, mas agora utilize carvão (de churrasco) no lugar da madeira.

Quais as principais diferenças observadas nos resultados dos dois experimentos?

Atividade n° 15:

Coloque, ao mesmo tempo, sobre quatro pedaços de papel de filtro (ou outro papel absorvente) uma gota

das seguintes substâncias: álcool, óleo diesel e óleo comum (azeite). Observe o tempo que cada um leva

para evaporar. Anote. Observe o aspecto do papel após 10 minutos. Anote as suas observações.

Atividade n° 16:

Pegue quatro tampinhas de garrafa e retire o plástico. Coloque separadamente, em cada tampinha, cinco

gotas e álcool, óleo diesel e azeite. Tente queimar cada um dos quatro materiais, utilizando uma vareta de

madeira acesa. As quatro substâncias inflamam com a mesma facilidade? Anote o resultado.

Parte II – Investigando reagentes e produtos de uma combustão.

Experimento n° 1 - Coloque numa cápsula de porcelana pequena porção de naftalina.

- Ponha fogo com auxílio de um palito de fósforo e observe.

- Repita em seguida o mesmo processo com pequena porção de cloreto de sódio. Qual a sua conclusão? - Qual o nome do resíduo preto produzido na queima da naftalina? Donde proveio? A naftalina é um

composto orgânico ou inorgânico? Por que? - Quais compostos, orgânicos ou inorgânicos, participam de reações de combustão (isto é, queimam)?

Experimento n° 2 - Quando acaba a combustão?

Coloque l mL de etanol (álcool comum) em duas tampinhas de garrafa (retirando o plástico). - Faça a combustão do álcool nas duas tampinhas iniciando a reação com chama de fósforo.

- Cubra uma das tampinhas com um copo. - Por que a chama apaga na 2ª tampinha mesmo havendo ainda álcool? (reagente). Quando apaga a

chama da 1ª tampinha?

- Quais são os reagentes necessários para manter a reação de combustão? - Quais são os combustíveis mais comuns? Represente-os com fórmulas.

- Quais são os elementos que sempre aparecem nas fórmulas dos combustíveis apresentados acima?

Experimento n° 3 - Identificação de produtos de uma combustão. - Cubra uma vela acesa com um béquer de 600mL ou outro vidro qualquer. Assim que a vela apagar

observe as paredes internas do béquer. O que você pode concluir?

- Coloque um erlenmeyer sobre uma vela acesa até apagar. Vire rapidamente o vidro de boca para cima e adicione aproximadamente 25mL de solução de água de cal. Agite bem e observe.

Água de cal é uma solução de hidróxido de cálcio,

Ca(OH)2, em água. Para preparar a solução:

- pese 6g de hidróxido de cálcio e transfira para um béquer de 500mL. - adicione cerca de 50mL de água e misture bem, usando uma bagueta. - complete até o volume de 400mL. Misture bem e filtre. Transfira para recipientes fechados.

O que você pode concluir? Escreva a equação da reação da água de cal com o produto de combustão investigado?

As cores da chama

- Acenda uma vela e o bico de bunsen. Por que as chamas são diferentes? - Introduza na chama azul uma das extremidades de um pedaço de giz, durante um certo tempo.

- Retire o giz da chama. Observe. - Introduza outra extremidade do giz na chama amarela. Deixe alguns segundos. Observe.

- Por que a chama da vela enegrece o giz e a chama do gás não? O que existe na chama da vela que enegrece o giz? O que torna a chama amarela?

- Como se pode definir uma combustão?

- Por que a janela do bunsen deve ficar aberta durante seu uso? - O que é GLP? Qual a sua composição básica?

- Pesquise as duas principais reações de combustões? - Qual a composição aproximada, em volumes, do ar atmosférico não poluído?

Referências:

ALVES, J. M. P. Combustão da vela e da castanha. Disponível em

http://www.pontociencia.org.br/experimentos/visualizar/combustao-da-vela-e-da-castanha/1291. Acesso

em 09 Ag. 2016.

BALDINATO, J. O; PORTO, P. A. Michael Faraday e a História Química de uma vela: Um estudo de caso

sobre a didática da ciência. Revista Química Nova na Escola, n. 30, p. 16 – 23, novembro de 2008.

BONADIMAN, H; ZANON, L. B.; MALDANER, O. A. Ciências proposta alternativa de ensino. 3. ed. Ijuí –RS:

Editora da UNIJUÍ, 1987.

FANTINI, L. Combustão completa e incompleta. Disponível em

http://www.pontociencia.org.br/experimentos/visualizar/combustao-completa-e-incompleta/686. Acesso

em 09 Ag. 2016.

FREIRE, P. Pedagogia da Esperança: Um reencontro com a pedagogia. [17.ed.]. São Paulo: Paz e

Terra, 2011.

GALIAZZI, M. do C et al. Uma sugestão de atividade experimental. A velha vela em questão. Revista

Química Nova na Escola, n. 21, p. 25 – 28, maio de 2005.

GONÇALVES, F. P; BRITO, M. A. de. Experimentação Educação em Química. Fundamentos, propostas e

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REIS, L. E. Química Geral Práticas Fundamentais. 2. ed. Viçosa – MG: Editora UFV, 2016.

SOUZA, J. A; OLIVEIRA, C. S. de. Uma “luz” no aprendizado de ciência: inserindo a prática investigativa com

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http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol11/Num2/a10.pdf. Acesso em 09 Ag. 2016.

A combustão do açúcar, disponível em http://www.pontociencia.org.br/experimentos/visualizar/a-

combustao-do-acucar/96. Acesso em 09 Ag. 2016.