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2. A Qumica Perto de Voc: Experimentos de Baixo Custo para a Sala de Aula doEnsino Fundamental e MdioSociedade Brasileira de Qumica - SBQ So Paulo | Sociedade Brasileira de Qumica | 2010 Sociedade Brasileira de Qumica | iii 3. Sociedade Brasileira de QumicaProjeto Comemorativo da Diretoria e Conselho da Sociedade Brasileira de QumicaAno Internacional da Qumica-2011 (AIQ-2011)Editores-chefesClaudia Moraes de Rezende e Hugo Tubal Schmitz BraibanteRevisoresNbia Moura Ribeiro, Csar Zucco, Maria Joana Zucco, Hugo T. S. Braibante eClaudia M. Rezende.Arte grfica e editoraoCabea de Papel Projetos e Design LTDA (www.cabecadepapel.com)IlustraesHenrique Persechini (henriquepersechini@gmail.com)Ficha CatalogrficaWanda Coelho e Silva (CRB/7 46) e Sandra Beatriz Goulart da Silveira (CRB/7 4168) Universidade do Estado do Rio de JaneiroS678qSociedade Brasileira de Qumica (org.).A qumica perto de voc: experimentos de baixo custo para a sala de aula do ensino fundamental e mdio. / Organizador: Sociedade Brasileira de Qumica. So Paulo: Sociedade Brasileira de Qumica, 2010. 146p. il.ISBN 978-85-64099-00-51. Qumica (Ensino fundamental). 2. Qumica (Ensino mdio). 3. Qumica - Experincias.4. Prtica de ensino. I. Ttulo.CDD 540CDU 54(076) Todos os direitos reservados proibida a reproduo total ou parcial, de qualquer forma ou por outro meio.A violao dos direitos de autor (Lei n 5.988/73) crime estabelecido pelo artigo 184 do Cdigo Penal.A Qumica perto de voc | iv 4. Os editores agradecem equipe daUniversidade Federal de Santa Mariapelo apoio na realizaodos experimentos, em especial a:Cristina V. dos SantosEdiane M. Wollmann Giovanna StefanelloMarcele Cantarelli TrevisanMaurcius Selvero Pazinato Leandro da Silva Friedrich Vinicius BenedettiSociedade Brasileira de Qumica | v 5. A Qumica perto de voc | vi 6. Caros leitoresO Ano Internacional da Qumica-2011 (AIQ-2011) veio para celebrar aQumica em todas as partes do planeta: seus grandes feitos e os enormes benefciosque trouxe humanidade.Sabemos que a Qumica nos cerca, por dentro e por fora. s vezes noentendemos bem como se d isso, tantos nomes e frmulas de difcil alcance... .Ah,deixa para l!Mas deixar para l e no apreci-la? Quem sabe possamos faz-lo numaoutra linguagem, com menos formalismo cientfico. Ou, talvez, observando melhoras coisas ao nosso redor, aguando a curiosidade e parando alguns minutinhos paraver melhor... Olhe s, tudo to belo!Partculas se movimentando alucinadamente, molculas interagindo umascom as outras, tudo isso para oferecer o espetculo que observamos a cadasegundo. Um desses exemplos a prpria natureza. Vejamos a comunicao entreos insetos. Formigas que vo umas atrs das outras, param, se olham de frente,parecem conversar e continuam seu caminho. Papo de formiga? Claro que no, soas substncias qumicas atuando nessa conversa, os chamados feromnios! E,por dentro deles, os elementos qumicos, os tomos, os eltrons... No os vemosisoladamente, mas sim o todo, que a formiga, o formigueiro, seus odores, o efeitoda picada e o medicamento para anestesi-la.Apesar de ser mais complicado observar fenmenos to detalhados fora dolaboratrio, existem inmeros experimentos, muito simples, que podem serrealizados e nos levam a compreender as tantas coisas que nos cercam. Sociedade Brasileira de Qumica | vii 7. Assim, com grande satisfao que apresentamos esta compilao deexperimentos temticos, para que nossos jovens leitores possam desfrutar daQumica um pouco mais perto de si. A idia foi colher experimentos de baixo custo, fcil operao e seguros, quegerassem a menor quantidade de resduos, de modo que pudessem ser realizadosat mesmo na sala de aula. Em comemorao ao AIQ-2011, a Sociedade Brasileirade Qumica fez uma chamada aberta sociedade, convidando todos a enviarexperimentos com tais caractersticas, o que resultou nesta primeira compilao. Atravs de um olhar mais aprofundado e conceitual, os experimentos soaplicveis ao ensino mdio. Numa observao generalizada e curiosa, podem serinseridos no contexto do ensinamento inicial das cincias, sendo perfeitamenteaplicvel ao ensino fundamental. Desejamos que faam bom uso do material, este que o incio dacompilao de uma srie de experimentos qumicos que viro por a. Um timo Ano Internacional da Qumica-2011 para todos!! Os EditoresA Qumica perto de voc | viii 8. PrefcioEste livro traz um srie de experimentos de baixo custo e fcilexecuo, os quais, em sua maioria, podem ser preparados com materiaisencontrados no ambiente domstico. Essas caractersticas favorecem o usodestes experimentos como instrumentos pedaggicos para professores quebuscam reformular sua prtica docente.Figuram no livro temas como sade, alimentos, metais, gua, energia,sabes e detergentes, polmeros; h, tambm, conceitos qumicos essenciaiscomo reatividade, separao de substncias, energia, estequiometria,molculas da vida, dentre outros. Educadores dos diversos nveis escolaresencontraro, nesta malha temtica e conceitual, experimentos que podemenriquecer o planejamento e a prtica de ensino, e, se assim o desejarem,podero criar pontos de articulao com temas e conceitos presentes nasdiretrizes curriculares oficiais.Sociedade Brasileira de Qumica | ix 9. Finalmente, h de se considerar que os experimentos foramselecionados dos repertrios das sociedades cientficas qumicas do Brasil edo Reino Unido, e foram testados e submetidos ao crivo de especialistas darea de ensino de cincias. O leitor encontrar, ainda, remisso aos artigosoriginais, indicando, assim, caminho venturoso para extrapolar o repertriodo prprio livro.Guilherme Andrade MarsonInstituto de QumicaUniversidade de So PauloA Qumica perto de voc | x 10. ndice1. Construindo um extintor de incndio ...................................................................132. procura da vitamina C .......................................................................................213. Separao de corantes presentes em doces comerciais .......................................294. Jogo pedaggico que explora a propriedade indicadora de pHde extratos de antocianinas de espcies brasileiras..................................................355. Preparando um indicador cido-base natural de aa (Euterpe oleracea)..............456. Quanto ar usado na oxidao do ferro? .............................................................517. Descontaminao da gua por eletrofloculao....................................................578. A esponja de ao contm ferro ? ..........................................................................659. Experimentos com hidrogis: gel de cabelo e fraldas descartveis ......................71Sociedade Brasileira de Qumica | xi 11. 10. Fractais qumicos............................................................................................... 7911. Remoo de cor e de odor de materiais com o uso do carvo ativado .............. 8512. Cola derivada do leite......................................................................................... 9113. Extraindo ferro de cereais matinais .................................................................... 9714. Cal + gua com gs: conhecendo os xidos .................................................... 10315. Tenso superficial Ser que a agulha afunda? .............................................. 11116. Corrida brilhante .............................................................................................. 11717. O que sobe e o que desce? .............................................................................. 12118. A bolinha que quica ......................................................................................... 12719. Ovo engarrafado .............................................................................................. 13320. Utilizando uma luminria do tipo Lava-Luz para o ensino de densidade,dilatao trmica e transformaes de energia ...................................................... 139A Qumica perto de voc | xii 12. 1 Construindo um extintor de incndio Contribuio de Marcelo Delena TrancosoColgio Brigadeiro Newton Braga, Ilha do Governador, Rio de Janeiro- RJ, Brasil marcelodt@uol.com.brPalavras-chave: extintor, bicarbonato de sdio, vinagre.Objetivo O experimento tem por objetivo a construo de um extintor deincndio caseiro, que visa mostrar aos estudantes a importncia da Qumicaem sua vida prtica. Alm disso, o experimento permite apresentar aos alunos conceitossobre reaes qumicas entre cidos e bases, empregando reagentes de seucotidiano, como o vinagre e o bicarbonato de sdio. Sociedade Brasileira de Qumica | 13 13. Material utilizadoa- 1 frasco de refrigerante de 600 mLb- 1 tubo de conta-gotasc- 1 tubo de ensaio de 35 mLd- 450 mL de vinagree- bicarbonato de sdio (NaHCO3)Experimento1. Com o auxlio de um estilete, fure a tampa do frasco de refrigerante de 600mL, no mesmo dimetro do tubo do conta-gotas que ser utilizado. A seguir,introduza o tubo do conta-gotas no orifcio criado na tampa do frasco derefrigerante, como mostra a Figura 1. O furo feito na tampa deve permitir queA Qumica perto de voc | 14 14. o tubo do conta-gotas passe o mais justo possvel, visando evitar vazamentosque podem prejudicar o experimento, devido perda de reagentes. O tubo doconta-gotas pode ser mais bem fixado com o uso de uma fita de teflon ao seuredor, antes de inseri-lo na tampa. Figura 1- Tampa do frasco com conta-gotas adaptado.2. No frasco de refrigerante, coloque 450 mL de vinagre comum e, no tubo deensaio, adicione o bicarbonato de sdio de modo que o vinagre fique 2 cmabaixo da borda do tubo (como mostra a Figura 2).Sociedade Brasileira de Qumica | 15 15. Figura 2- Frasco de refrigerante com vinagre e tubo de ensaio com bicarbonato de sdio. Tenha cuidado para que o bicarbonato de sdio no entre em contatocom o vinagre, pois isso dar incio imediato reao qumica. Em seguida,feche o frasco de refrigerante com a tampa, mostrada na Figura 1, apertando-a bem.3. Para o extintor entrar em funcionamento, tampe o furo de sada do conta-gotas com o dedo indicador e sacuda vigorosamente o extintor, no intuito deprovocar a reao qumica entre o vinagre e o bicarbonato de sdio.4. Em seguida, incline o extintor para baixo, dirigindo-o para a regio quevoc deseja atingir e tire o dedo da tampa, liberando assim a sada do lquido.A Qumica perto de voc | 16 16. A mistura de gua e etanoato (acetato) de sdio ser expulsa doextintor devido presso provocada pela formao do dixido de carbono(CO2). Para as quantidades de vinagre e bicarbonato de sdio utilizadas, o jatoinicial do lquido emitido pelo extintor ter um alcance aproximado de trsmetros de distncia. Mantendo-se o extintor inclinado para baixo, comomostra a Figura 3, o lquido continuar a ser expelido duranteaproximadamente 30 segundos. Figura 3- Utilizao do extintor de incndio.Sociedade Brasileira de Qumica | 17 17. Entendendo o experimento Reaes cido-base fazem parte do nosso cotidiano. Entre vriosexemplos, podemos citar: os aspectos relacionados higiene, como aeliminao dos resduos cidos, deixados pelos alimentos em nossa boca,pelas pastas de dentes que possuem carter bsico; na ao dos anticidos,tais como os hidrxidos que so usados contra a acidez estomacal e nacorreo da acidez do solo, para fins agrcolas. A equao qumica responsvel pelo jato observado produz etanoatode sdio (acetato de sdio) e cido carbnico, o qual se decompe em gua edixido de carbono (gs carbnico, CO2): H3CCOOH (aq) + NaHCO3 (s) H3CCOO Na (s) + CO2 (g) + H2O (l). -+ O gs produzido na reao aumenta a presso interna do extintor e,sendo esta maior do que a presso externa, a gua e o sal formados nareao so expelidos para fora do extintor. O extintor s pode ser empregadoquando o fogo estiver em um nvel inferior ao do frasco com a misturareacional, pois necessrio que o gs carbnico empurre a gua e o salformados na reao para fora do extintor. Visando mostrar a importncia do experimento, podemos comentarsobre as classes de incndio: A (materiais que queimam em profundidade esuperfcie, como madeira, papel, etc.); B (lquidos que queimam naA Qumica perto de voc | 18 18. superfcie, como gasolina, lcool, etc.); C (aparelhos eltricos e eletrnicosenergizados, como computadores, etc.) e D (materiais que requeremextintores especficos, como sdio, magnsio, etc.). Este extintor exclusivopara a classe A, mas pode ser empregado na classe C desde que os aparelhosincendiados no estejam ligados rede eltrica. Pode-se tambm orientar os estudantes quanto importncia dapreveno de incndios, como a criao de brigadas de incndios, colocaode sensores de fogo em ambientes e recomendaes quanto aos cuidadossobre a evacuao de locais fechados em casos de incndios.Resduos, tratamento e descarte Os resduos gerados neste experimento podem ser descartados nolixo comum. As garrafas de plstico (PET) devem ser encaminhadas para areciclagem.Referncias- Reekos Mad Scientist Lab. Disponvel em:http://www.spartechsoftware.com/reeko/experiments/ExpFireExtinguisher.htm.Acesso em 23/10/10.Sociedade Brasileira de Qumica | 19 19. - Ferreira, L. H., Hartwig, D. H., Rocha-Filho, R. C. Algumas experinciassimples envolvendo o princpio de Le Chatelier. Qumica Nova na Escola, v.5,p.28, 1997.- Tolentino, M., Rocha-Filho, R. C., Silva, R. R. O azul do planeta: um retrato daatmosfera terrestre. So Paulo: Ed. Moderna, Coleo Polmica, 1995, 119p.A Qumica perto de voc | 20 20. 2 procura da vitamina CExperimento adaptado do peridico Qumica Nova na Escola http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc02/exper1.pdfPalavras-chave: cido ascrbico, vitamina C, xido-reduo.Objetivo Com este experimento procura-se desenvolver um procedimentosimples para a verificao da presena de vitamina C em sucos de frutasvariados.Sociedade Brasileira de Qumica | 21 21. Material utilizadoa- 1 comprimido efervescente de 1 g de vitamina Cb- tintura de iodo a 2% (comercial)c- sucos de frutas variados (por exemplo: limo, laranja, maracuj e caju)d- 5 pipetas de 10 mL (ou seringas de plstico descartveis)e- 1 fonte para aquecer a gua (aquecedor eltrico ou secador de cabelo)f- 6 copos de vidrog- 1 colher de ch de farinha de trigo ou amido de milhoA Qumica perto de voc | 22 22. h- 1 bquer de 500 mL ou frasco semelhantei- gua filtradaj- 1 conta-gotask- 1 garrafa de refrigerante de 1 LExperimento1. Coloque 200 mL de gua filtrada em um bquer de 500 mL. Em seguida,aquea o lquido at uma temperatura prxima a 50 C, cujoacompanhamento poder ser realizado com um termmetro ou com aimerso de um dos dedos da mo (nessa temperatura difcil a imerso dodedo por mais de 3 s). Em seguida, coloque uma colher de ch cheia deamido de milho (ou farinha de trigo) na gua aquecida, agitando sempre amistura at atingir a temperatura ambiente.2. Em uma garrafa de refrigerante de 1 L, contendo aproximadamente 500mL de gua filtrada, dissolva um comprimido efervescente de vitamina C ecomplete o volume at 1L.3. Escolha 6 frutas cujos sucos voc queira testar, e obtenha o suco dessasfrutas.4. Deixe mo a tintura de iodo a 2%, comprada em farmcias. Sociedade Brasileira de Qumica | 23 23. 5. Numere seis copos de vidro, identificando-os com nmeros de 1 a 6.Coloque 20 mL da mistura (amido de milho + gua) em cada um desses seiscopos de vidro numerados. No copo 1, deixe somente a mistura de amido egua. Ao copo 2, adicione 5 mL da soluo de vitamina C; e, a cada um doscopos 3, 4, 5 e 6, adicione 5 mL de um dos sucos a serem testados. No seesquea de associar o nmero do copo ao suco escolhido.6. A seguir pingue, gota a gota, a soluo de iodo no copo 1, agitandoconstantemente, at que aparea uma colorao azul. Anote o nmero degotas adicionado (neste caso, uma gota geralmente suficiente).7. Repita o procedimento para o copo 2. Anote o nmero de gotas necessriopara o aparecimento da cor azul. Caso a cor desaparea, continue a adio degotas da tintura de iodo at que ela persista, e anote o nmero total de gotasnecessrio para a colorao azul persistir.8. Repita o procedimento para os copos que contm as diferentes amostrasde suco, anotando para cada um deles o nmero de gotas empregado. A partir desse experimento, algumas questes podem ser propostasaos alunos:A Qumica perto de voc | 24 24. Em qual dos sucos houve maior consumo de gotas de tintura de iodo? Atravs do ensaio com a soluo do comprimido efervescente possveldeterminar a quantidade de vitamina C nos diferentes sucos de frutas? Procure determinar a quantidade de vitamina C em alguns sucosindustrializados, comparando-os com o teor informado no rtulo de suasembalagens.Entendendo o experimento A vitamina C, tambm conhecida como cido L-ascrbico (1), foiisolada pela primeira vez sob a forma de um p cristalino branco, em 1922,pelo pesquisador hngaro Szent-Gyrgi. Por apresentar comportamentoqumico fortemente redutor atua, numa funo protetora, como antioxidante;na acumulao de ferro na medula ssea, bao e fgado; na produo decolgeno (protena do tecido conjuntivo); na manuteno da resistncia sdoenas bacterianas e virais; na formao de ossos e dentes, e namanuteno dos capilares sanguneos, dentre outras. cido L-ascrbico (1)Sociedade Brasileira de Qumica | 25 25. Segundo a literatura, as principais fontes naturais de cido ascrbicoesto no reino vegetal, representadas por vegetais folhosos (bertalha,brcolis, couve, nabo, folhas de mandioca e inhame), legumes (pimentesamarelos e vermelhos) e frutas (cereja-do-par, caju, goiaba, manga, laranja,acerola, etc.). Entre esses, quais contm a maior quantidade de vitamina C?Ao se cozinhar um alimento h perda de vitamina C? Existe diferena entre aquantidade da vitamina quando uma fruta est verde ou madura? Essas e outras perguntas podero ser facilmente respondidasrealizando-se a experincia acima proposta. Este tema poder tambm ser objeto de pesquisa a ser realizada pelosalunos e seu levantamento apresentado e discutido em sala de aula ouexposies de cincias. A adio de iodo soluo amilcea (gua + farinha de trigo ou amidode milho) provoca uma colorao azul intensa no meio, devido ao fato de oiodo formar um complexo com o amido. Graas a sua bem conhecida propriedade antioxidante, a vitamina C -promove a reduo do iodo a iodeto (I ), que incolor quando em soluoaquosa e na ausncia de metais pesados. Dessa forma, quanto mais cidoascrbico um alimento contiver, mais rapidamente a colorao azul inicial damistura amilcea desaparecer e maior ser a quantidade de gotas da soluode iodo necessria para restabelecer a colorao azul. A equao qumica que descreve o fenmeno :A Qumica perto de voc | 26 26. C6H8O6 + I2 C6H6O6 + 2HI (cido ascrbico + iodo cido deidroascrbico + cido ioddrico)Resduos, tratamento e descarteOs resduos gerados neste experimento podem ser descartados nolixo comum. As garrafas de plstico (PET) devem ser encaminhadas para areciclagem.Referncias- Conn, E. E., Stumpft, P.K. Introduo Bioqumica. Trad. Llia Mennucci, M.Julia M. Alves, Luiz J. Neto et al. So Paulo: Edgard Blcher, 1975, p.184-185.- Experimento 09. Determinao do teor de vitamina C em comprimidos.Disponvel em: http://www.catalao.ufg.br/siscomp/sis_prof/admin/files/sil-freitas/data23-04-2009-horas13-50-41.pdf. Acesso em 23/09/10.- Silva, R R, Ferreira, G.A.L., Silva, S L. Procura da Vitamina C. Qumica Nova naEscola, n.2, p.1, 1995. Sociedade Brasileira de Qumica | 27 27. A Qumica perto de voc | 28 28. 3Separao de corantes presentes em doces comerciais Experimento adaptado da Royal Society of Chemistryhttp://www.practicalchemistry.org/experiments/chromatography-of-sweets,194,EX.htmlPalavras-chave: cromatografia, corante, mtodos de anlise.Objetivo Com o experimento pretende-se apresentar aos estudantes umatcnica de anlise rotineira usada em laboratrios de anlise e, paralelamente,abordar aspectos que facilitem o entendimento da natureza dos aditivos queso empregados em alimentos, a exemplo dos corantes. Sociedade Brasileira de Qumica | 29 29. Material utilizadoa- bquer de 100 mLb- pincel pequeno com ponta arredondadac- 2 clips de plsticod- papel para cromatografia (pode ser usado um papel de filtro qualitativo ou papelde coador de caf; nesse caso a separao das substncias fica menos ntida)e- 1 lpisf- 1 borrachag- 1 secador de cabelo (opcional)A Qumica perto de voc | 30 30. h- 1 saquinho de balas coloridas, de preferncia da marca M&MS, conforme areferncia original.ExperimentoPara obter resultados melhores neste experimento, recomenda-se o uso depapel de filtro qualitativo, prprio para laboratrio. Caso no se tenha acesso a essetipo de papel, aceitvel o uso de papel de coador para caf.No procedimento original, foi sugerido o uso do confeito M&MS, quepossui em torno de 6 a 7 cores. Outros confeitos ou corantes podem ser usados,inclusive corantes lquidos para bolos.1. Corte um pedao de papel de filtro, na forma de um retngulo, que caiba numbquer de 100 mL, de modo que o retngulo cortado fique afastado das laterais dobquer em 1 cm de cada lado e 1 cm da borda. Em seguida, marque com um lpisuma linha na horizontal que esteja afastada 1,5 cm da base do papel.2. Use um pincel umedecido para remover a cor do confeito M&MS e faa, comesse pincel, um crculo pequeno na linha traada sobre o papel.3. Lave o pincel e aplique outra cor, da mesma forma, mantendo os crculosafastados em pelo menos 0,5 cm, at preencher a linha com vrias cores.4. Anote com lpis o nome da cor embaixo de cada crculo (no use caneta!). Sociedade Brasileira de Qumica | 31 31. 5. Ponha gua no bquer, de modo que seu fundo seja preenchido com um pequenovolume de gua (a quantidade de gua deve preencher cerca de 0,5 cm).6. Leve o papel com os crculos coloridos ao bquer. O papel deve ficar com suaborda inferior mergulhada na gua, porm sem que a gua toque nas manchascoloridas. A base do papel deve ser deixada o mais reta possvel para que, com apassagem da gua, as manchas se movimentem ao mesmo tempo e no borrem.7. Deixe a gua subir pelo papel. Quando ela chegar prximo ao topo do papel,remova-o do bquer.8. Marque a altura final que a gua alcanou no papel.9. Deixe o papel secar ao ar ou seque-o com um secador de cabelos.A Qumica perto de voc | 32 32. Entendendo o experimento Este experimento trata de uma das tcnicas de separao maisempregadas em Qumica, a cromatografia, amplamente utilizada emlaboratrios, na pesquisa ou no controle de qualidade nas reas de alimentos,farmacutica, dentre outras. Aqui, ela usada para separar corantespresentes em doces usualmente apreciados pelos estudantes. Alm disso,conceitos como solubilidade, partio e adsoro podem ser introduzidos.Aspectos gerais sobre corantes alimentcios tambm podem ser discutidos. A cromatografia um mtodo fsico-qumico de separao, ondeocorre a migrao dos componentes de uma mistura entre uma faseestacionria (no caso, o papel) e uma fase mvel (no caso, a gua). possvel empreg-la tanto na anlise de misturas simples quantocomplexas, o que a torna uma tcnica de grande utilidade. O termo cromatografia foi criado, em 1906, por um botnico russoque trabalhava com a separao de constituintes qumicos presentes emplantas. Por ter sido observada a separao de cores na anlise, o termodado ao processo foi cromatografia (chrom = cor e graphie = escrita). Mas atcnica empregada para diversos tipos de amostras, muitas das quaisincolores e que precisaro do auxlio de um agente revelador para que sepossa observar o resultado da separao. Sociedade Brasileira de Qumica | 33 33. Algumas perguntas que podero servir de guia aos estudantes:a) Por que alguns corantes mantm uma nica cor durante o processocromatogrfico e outros se desdobram em vrias cores?b) Por que alguns corantes se movimentam mais, ficando mais prximos do topo dopapel que os outros?c) Verifique se, no rtulo do confeito, est descrito quais corantes foram usados etente associar essa informao ao seu resultado.Resduos, tratamento e descarte Os resduos gerados neste experimento podem ser descartados nolixo comum.Referncias- Fonseca, S.F., Gonalves, C.C.S. Extrao de pigmentos do espinafre eseparao em coluna de acar comercial. Qumica Nova na Escola, v.20,p.55, 2004.- Ribeiro, N.M., Nunes, C. R. Anlise de pigmentos de pimentes por cromatografiaem papel. Qumica Nova na Escola, v.29, p.34, 2008.- Silva, S. L. A., Ferreira, G. A. L., Silva. R. R. procura da Vitamina C. Qumica Novana Escola, n.2, p.1, 1995.A Qumica perto de voc | 34 34. 4Jogo pedaggico que explora a propriedade indicadora de pH de extratos de antocianinas de espcies brasileirasContribuio de: Accia Adriana Salamo, Adriana Vitorino Rossi*, AlineSeemann Alves, Gustavo Giraldi Shimamoto, Martha Maria Andreotti Favaro e Thas Blume CoelhoGPQUAE - Instituto de Qumica UNICAMP, Campinas-SP, Brasil*adriana@iqm.unicamp.brPalavras-chave: extratos de frutas, antocianinas, indicador de pH, cido/baseSociedade Brasileira de Qumica | 35 35. Objetivo O experimento faz uso de extratos de antocianinas (ACiS) de espciesvegetais tpicas do Brasil (ou mesmo nativas), explorando sua capacidadetintorial para desenvolver aplicao grfica. O objetivo criar um kit ldico-pedaggico barato, de fcil acesso e manipulao, sem envolver reagentestxicos nem gerar resduos que precisem ser tratados, explorando acaracterstica corante e a propriedade de indicador de pH das ACiS.Material utilizadoA Qumica perto de voc | 36 36. A quantidade descrita a seguir suficiente para cerca de 40 cartelas.a- 30 g de fruta que contenha antocianinas, de acordo com a disponibilidadeda regio e sazonalidade. Sugestes: amora, jussara, uva, jabuticaba ejambolob- 90 mL de etanol de uso domstico (92,6 GL)c- papel de filtro ou coador de papel e funil, para a filtrao do extratod- folhas de papel sulfite para produzir as cartelas do jogoe- superfcie impermevel (placa de vidro ou granito) para a secagem dascartelasObservao: ao ser usada na secagem das folhas, a superfcie pode ficarmanchada.f- 2 pincis pequenos que podem ser substitudos por pena de ave ou penade nanquimg- 20 mL de soluo cida: tampo de pH 3 (cido actico / acetato de sdio)ou vinagreh- 20 mL de soluo alcalina: soluo tampo de pH 10 (amnia / cloreto deamnio) ou limpador domstico tipo multiusoi- lpis para desenhar as cartelas ou impressora Sociedade Brasileira de Qumica | 37 37. Observaes:O desenvolvimento do experimento pode ser facilitado, pois possvel fazer adaptaes caso algum material no esteja disponvel e para atender s regionalidades, como na escolha da fonte de ACiS. Alm disso, o experimento dispensa infraestrutura laboratorial, podendo ser ajustado para mnima disponibilidade de recursos. Experimento AntocianinaGrupo R Grupo R Grupo R RCianidina-3-glicosdeoOHHglicose OH Cianidina-3-galactosdeoOHHgalactose+HOO Cianidina-3-rutinosdeo OHHrutinose RORDelfinidina-3-glicosdeoOHOH glicose OH Pelargonidina-3-glicosdeoH HglicoseMalvidina-3-glicosdeoOCH3OCH3 glicosePeonidina-3-glicosdeoOCH3Hglicose Figura 1- Corantes naturais do grupo das antocianinas.Com este experimento, foi desenvolvido um jogo de cartela, a ser preenchida pelos participantes e no estilo de ligar pontos, para explorar a propriedade corante de ACiS, com estrutura genrica ilustrada na Figura 1. O jogo criado foi nomeado SHIMAGAME e tambm aproveita a propriedade A Qumica perto de voc | 38 38. das ACiS como indicador de pH. O extrato adequado para diferenciar assolues cidas de alcalinas, pois se torna vermelho em meio cido e azul emmeio alcalino.1. Os extratos de ACiS so obtidos por imerso das fontes (qualquerfruta ou vegetal que seja rico em ACiS como jussara, amora, uva, jamboloou jabuticaba) em etanol, levemente aquecido em banho-maria, na proporoaproximada 1:3 fruta/solvente (m/v), por 30 minutos. Em seguida, o extrato filtrado em papel de filtro ou coador de caf, com o auxlio de um funil. OPREPARO DOS EXTRATOS DE FRUTAS EM ETANOL DEVE SER REALIZADOFORA DA SALA DE AULA E COM ACOMPANHAMENTO DO RESPONSVEL,POIS EMPREGA AQUECIMENTO DE MATERIAL INFLAMVEL.2. Para produzir o jogo, uma folha de papel sulfite mergulhada no extrato deACiS e colocada sobre a superfcie plana e impermevel (placa de vidro), parasecar temperatura ambiente. Depois, no papel tratado com ACiS,imprimem-se (impressoras comerciais) ou desenham-se (a lpis, depreferncia) pontos sequenciais separados por, no mnimo, 2,0 cm,formando uma tabela com aproximadamente 10 linhas por 10 colunas depontos, como apresentado na Figura 2.3. Em cada folha de sulfite cabem 2 cartelas. So necessrios 2 pincis(substituveis por pena de ave ou pena de nanquim) e 2 solues, sendo umacida e outra alcalina, para funcionar como as canetas do jogo. Podem-se Sociedade Brasileira de Qumica | 39 39. usar solues tampo de pH 3 (H3CCOOH/H3CCOO-) e pH 11 (NH3/NH4+), ouprodutos domsticos como vinagre (cido) e limpador multiuso (alcalino),respectivamente.4. Ao passar a soluo cida no papel tratado com extrato de ACiS, surge umtrao de colorao vermelha, enquanto que a soluo alcalina produz umtrao de colorao azul no papel, devido propriedade indicadora de pH dasACiS. Cada um dos jogadores, com suas respectivas canetas (solues de pHdiferentes), vai traando retas e unindo dois dos pontos a cada jogada. Ojogador que conseguir o maior nmero de quadrados completos da sua corser o vencedor. A Figura 2 apresenta uma ilustrao da dinmica do jogo,que envolve uma cartela a ser colorida pelos participantes.Figura 2- Ilustrao do jogo SHIMAGAME. Na ilustrao da cartela (Figura 2), h um exemplo do jogo emandamento, no qual o jogador que usa a soluo alcalina para unir os pontosA Qumica perto de voc | 40 40. est ganhando, pois foram formados dois quadrados completos de cor azul,contra apenas um quadrado vermelho (colorao obtida com o uso dasoluo cida).Entendendo o experimento Na natureza, existem diversas fontes de corantes naturais, dentre elasfrutas e flores tpicas do Brasil, que apresentam colorao caractersticadevido a alguns compostos orgnicos como as antocianinas (ACiS).Atualmente, sabe-se que as ACiS so responsveis por cores que variamentre laranja, rosa, vermelha, violeta e azul em flores, frutas, folhas e razes.Uma das principais funes das ACiS nas flores e frutas atrair agentespolinizadores e dispersores de sementes. As antocianinas (ACiS) soformadas estruturalmente por duas partes, uma sacardica e outra conhecidacomo aglicona, neste caso chamada de antocianidina. O fato de solues de ACiS apresentarem diferentes cores,dependendo do pH do meio, faz com que essas solues possam serutilizadas como indicadores de pH. Diversos autores tm estudado apropriedade indicadora de pH das ACiS para aplicaes didticas, como adeterminao do pH de materiais domsticos e a indicao do ponto final detitulaes cido/base, dentre outras. Sociedade Brasileira de Qumica | 41 41. O experimento proposto permite introduzir, ilustrar e demonstrarconceitos como acidez, basicidade, indicadores de pH, dentre outros. Almdisso, o uso de extratos obtidos a partir de frutas permite abordar outrosaspectos relacionados com a composio e a disponibilidade de espciesvegetais, sua ocorrncia e uso popular, alm de expandir a discusso paraquestes interdisciplinares, possibilitando abordar aspectos relacionadoscom a biodiversidade e a ecologia (j que espcies em extino, como ajussara, podem ser utilizadas de forma sustentvel). Isto contribui paraarticular estratgias interdisciplinares, contextualizadas, que favorecem odesenvolvimento de habilidades e competncias importantes para a formaodo cidado. A partir desta abordagem, a conceituao de cidos, bases e pH favorecida, sendo associada aos sistemas reais e acessveis, como aimportncia do pH controlado do sangue para a sade; as faixas de pH desolos adequado para crescimento das plantas, com desdobramentos sociaise econmicos; a acidez ou basicidade de diversos produtos de limpeza emateriais de uso domstico e o efeito destacado do pH em fenmenos deimpacto ambiental, como a chuva cida. O gosto das frutas pode indicar a presena de cidos ou bases: limoe laranja contm cido ctrico, enquanto a banana verde tem saboradstringente caracterstico de substncias alcalinas, mas no se deve levar aboca qualquer substncia para testar sua acidez ou basicidade; para issoservem os indicadores de pH.A Qumica perto de voc | 42 42. Resduos, tratamento e descarte Os resduos gerados no experimento no envolvem solues decompostos txicos e nem condies drsticas de pH, de forma que podemser descartados na pia. As cartelas de papel impregnadas com extrato eusadas nos jogos podem ser levadas para a reciclagem.Referncias- Antunes, M., Adamatti, D. S., Pacheco, M. A. R., GIovanela, M. pH dosolo:determinao com indicadores cido-base no ensino mdio. QumicaNova na Escola, v.31, p.283, 2009.- Cortes,M.S.,Ramos, L.A., Cavalheiro, E.T.G.Titulaesespectrofotomtricas de sistemas cido-base utilizando extrato de florescontendo antocianinas. Qumica Nova, v.30, p.1014, 2007.- Huizinga, J. Homo Ludens: O Jogo como elemento da Cultura. 5 Edio.So Paulo: Editora Perspectiva, 2004.- Terci, D. B. L., Rossi, A. V. Indicadores naturais de pH: usar papel ousoluo? Qumica Nova, v.25, p.684, 2002.- Terci, D. B. L. Aplicaes analticas e didticas de antocianinas extradas defrutas. Tese de Doutorado. Instituto de Qumica UNICAMP. Campinas, SoPaulo, 2004. Sociedade Brasileira de Qumica | 43 43. A Qumica perto de voc | 44 44. 5Preparando um indicador cido-basenatural de aa (Euterpe oleracea)Contribuio de: Adriana Marques de Oliveira*, Nilca de Ftima Silva de Jesus e Lubervnia Carvalho BalieiroLaboratrio de Qumica, Universidade Federal do Par, Breves-PA, Brasil *adrianamarqs@gmail.comAdaptado de: http://www.prp.ueg.br/06v1/conteudo/pesquisa/inic-cien/eventos/sic2005/arquivos/exatas/aplicacao_extrato.pdfPalavras-chave: aa, antocianinas, acidez, basicidade, indicador de pHSociedade Brasileira de Qumica | 45 45. Objetivo Este experimento tem como finalidade utilizar o aa como indicadornatural para classificar substncias cidas e bsicas. Trata-se de umaatividade que atende ao contedo de funes inorgnicas (cidos e bases),trabalhados atualmente na nona srie do ensino fundamental.Material utilizadoA Qumica perto de voc | 46 46. a- 3 unidades de filtros de papel para caf n102b- 5 copos (de vidro ou plstico) de 200 mLc- 3 seringas descartveis (2 de 5 mL e 1 de 10 mL)d- 1 vidro de cor marrom (mbar) de 100 mLe- 1 funil ou coador de caff- 1 colher de sopag- 50 g de vinho de aa ou polpa de aah- 100 mL de lcool etlico a 70%i- 5 mL de suco de limoj- 5 mL de hidrxido de magnsio (leite de magnsia)k- 5 mL de detergentel- 5 mL de vinagrem- 30 mL de gua. DuosExperimentoO experimento compreende dois procedimentos:1. Preparo do extrato do aa: dissolva 50 g do vinho ou polpa do aa em100 mL de lcool etlico a 70 %. Agite vrias vezes usando uma colher. Comauxlio de um funil, filtre a mistura para um dos copos de 200 mL. Emseguida, armazene o filtrado no vidro mbar. ESTA ETAPA DEVE SER Sociedade Brasileira de Qumica | 47 47. PREPARADA FORA DA SALA DE AULA POR MANUSEAR MATERIALINFLAMVEL.2. Realizando o experimento com o indicador natural de aa: numere quatrocopos de 200 mL de 1 a 4. Utilizando seringas descartveis, mea e adicioneno copo N 1 o volume de 5 mL de suco de limo, 10 mL de gua e 5 mL deextrato de aa; no copo N 2, adicione 5 mL de hidrxido de magnsio (leitede magnsia), 10 mL de gua e 5 mL de extrato de aa; no copo N 3,adicione 5 mL de detergente, 10 mL de gua e 5 mL de extrato de aa; e, nocopo N 4, adicione 5 mL de vinagre, 10 mL de gua e 5 mL de extrato deaa, respectivamente. Observe o que acontece em cada recipiente e promovacom os alunos uma discusso sobre o comportamento de cada materialadicionado ao extrato de aa.Entendendo o experimento O vinho ou polpa do aa, cuja espcie botnica conhecida comoEuterpe oleracea, um alimento presente na refeio da maioria dosparaenses da regio amaznica. Estudos indicam que o aa pode serutilizado como energtico. Por isso, est sendo amplamente comercializadoem todo Brasil. Alm disso, o aa contm antocianinas (ACiS), substnciasresponsveis pelas coloraes nos tons de azul, vermelho e arroxeado emA Qumica perto de voc | 48 48. diversos tecidos vegetais, especialmente em flores e frutos. As ACiS mudamsua colorao conforme a acidez ou basicidade do meio em que seencontram. Isso faz com que o extrato de aa possa atuar como umindicador cido-base, tornando-se um exemplo interessante para ser utilizadoem aulas de Cincias e introduzir os conceitos de acidez e basicidade. As frutas so abundantes em todas as regies geogrficas brasileiras,tornando-se um material alternativo importante para experimentos simples. Oextrato do aa, por exemplo, torna-se avermelhado em solues cidas(pH7) e roxo claro em soluesneutras (pH 7). Como sugesto, aps a realizao da atividade, o aluno deve serindagado quanto ao comportamento dos materiais usados, como porexemplo: A) O que voc observou quando adicionou extrato de aa ao suco de limo? Ao vinagre? Ao leite de magnsia? Ao detergente? B) Aps sua observao, diga em que copo h substncias cidas, bsicas ou neutras?Resduos, tratamento e descarte Os resduos gerados neste experimento podem ser descartados nolixo comum. Sociedade Brasileira de Qumica | 49 49. Referncias- Ribeiro, G.D. Aa-solteiro, Aa-do-Amazonas, uma boa opo deexplorao agrcola em Rondnia. Ambiente Brasil. 2005. Disponvel em:www.ambientebrasil.com.br/agropecuario/artigos/acaisolteiro.html. Acesso em24/09/10.- Sardella, A. Qumica- Srie Novo Ensino Mdio. Volume nico. Rio deJaneiro: Ed. tica, 2003.- Terci, D. B. L., Rossi, A.V. Indicadores naturais de pH: usar papel ousoluo? Qumica Nova, v.25, p.684, 2002.- Aplicao de extrato de aa no ensino de qumica. Disponvel em:http://www.prp.ueg.br/06v1/conteudo/pesquisa/inic-cien/eventos/sic2005/arquivos/exatas/aplicacao_extrato.pdf . Acesso em 24/09/10.A Qumica perto de voc | 50 50. 6 Quanto ar usado na oxidao do ferro?Experimento adaptado da Royal Society of Chemistryhttp://www.practicalchemistry.org/experiments/intermediate/oxidation-and- reduction/how-much-air-is-used-during-rusting,208,EX.htmlPalavras-chave: oxidao, ferro, ferrugemObjetivo Este experimento tem como finalidade apresentar aos estudantes osconceitos bsicos relativos oxidao que ocorre nos metais, to presente nonosso cotidiano. Visa introduzir aspectos gerais sobre os processos deoxidao no dia a dia. Sociedade Brasileira de Qumica | 51 51. Material utilizadoa- 1 tubo de ensaiob- 1 bquerc- 1 rguad- fios de ferros ou palha de ao (como usadas na limpeza de panelas)e- gua filtradaExperimento1. Coloque aproximadamente 3 cm de fios de ferro ou palha de ao no fundodo tubo de ensaio e umedea com gua.2. Adicione gua em um bquer como demonstrado na Figura 1. Inverta otubo de ensaio contendo o fio de ferro e coloque-o no bquer com gua,A Qumica perto de voc | 52 52. conforme mostrado na Figura 1. Mea a altura da coluna de ar dentro do tubocom a rgua.Figura 1 - Demonstrao do experimento3. Deixe o material descansar por uma semana.4. Aps esse perodo, sem retirar o tubo da gua, mea novamente a colunade ar dentro do tubo.Entendendo o experimento Sociedade Brasileira de Qumica | 53 53. O processo de corroso provoca inmeros prejuzos indstria, e trazmuitos transtornos no nosso dia a dia, a exemplo dos estragos provocadospela ferrugem nos aparelhos eletrnicos, eletrodomsticos e mesmo nosbrinquedos. Grande parte dessa perda se deve corroso do ferro e do ao (umaliga metlica formada basicamente por ferro (Fe) e carbono (C) ) , emboramuitos outros metais tambm sofram corroso. Em relao ao ferro, a gravidade dos prejuzos deve-se muito ao fatode que seu xido, formado na sua oxidao, no se adere superfcie dometal que sofreu a oxidao, e assim descama facilmente. Isto provocafraqueza estrutural e desintegrao do metal. A corroso ocorre na presena da umidade. Quando o ferro expostoao ar umidecido, ele reage com o oxignio formando a ferrugem, Fe2O3. xH2O. A quantidade de gua complexada com o xido de ferro (III) (Fe3+)varia, como indicado pelo x na frmula anterior. Essa quantidadetambm determina a cor da ferrugem, que pode variar de preto a amarelado,chegando ao laranja escuro. A formao da ferrugem um processo complexo, que envolveinicialmente a oxidao de Fe(0) a Fe(II): Fe (s) Fe+2 (aq) + 2 e-A Qumica perto de voc | 54 54. Para as prximas etapas, tanto a gua quanto o oxignio sonecessrios. Os ons de Fe(II) so novamente oxidados, agora a Fe(III): Fe+2 (aq) Fe+3 (aq) + 1 e- Os eltrons liberados nesses processos so usados para reduzir ooxignio:O2 (g) + 2 H2O (l) + 4e- 4 OH- (l) Os ions frricos Fe(III) se combinam com o oxignio para formar oxido frrico que , ento, hidratado, variando com a quantidade de guapresente. A equao global de formao da ferrugem a partir do Fe (II) podeser descrita como: 4 Fe (aq) + O2 (g) + [4 + 2 x H2O (l)] 2 Fe2O3. x H2O (s) + 8 H (aq) +2 + A presena de gua acelera a formao da ferrugem, o que justificaque as ferrugens se tornem muito mais presentes em metais expostos aosambientes mais midos do que nos secos. Alm da umidade, muitos outros fatores afetam a taxa de corroso.Por exemplo, a presena de sal acelera a oxidao de metais. Isso se deve aofato de que o sal, em contato com a gua, aumenta a condutividade dasoluo aquosa formada na superfcie do metal, aumentando a taxa de Sociedade Brasileira de Qumica | 55 55. corroso. Por isso materiais de ferro tendem a corroer muito maisrapidamente quando expostos ao sal (como o usado para derreter a neve ougelo nas estradas) ou ao ar salgado mido perto do mar.Resduos, tratamento e descarte Os resduos gerados nesse experimento podem ser descartados nolixo comum.Referncias- Bocchi, N., Ferracin, L.C., Biaggio, S.R. Pilhas e baterias: funcionamento eimpacto ambiental. Qumica Nova na Escola, v.11, p.3, 2000.- Meron, F., Guimares, P. I. C., Mainier, F. B. Corroso: um exemplo usualde fenmeno qumico. Qumica Nova na Escola, v.19, p.11, 2004.A Qumica perto de voc | 56 56. 7 Descontaminao da gua por eletrofloculao Contribuio de: Sidney Aquino Neto* e Adalgisa Rodrigues de Andrade Departamento de Qumica, Faculdade de Filosofia, Cincias e Letras deRibeiro Preto, Universidade de So Paulo, Ribeiro Preto - SP, Brasil*netoaquino@pg.ffclrp.usp.brPalavras-chave: eletrofloculao, tratamento de resduos, educao ambientalObjetivo A proposta desse experimento demonstrar aos estudantes que adescontaminao da gua pode ser realizada por eletrofloculao, por meiode um desenvolvimento prtico simples. Para uso em aulas do EnsinoFundamental ou Mdio, visa alertar e despertar os alunos s questesambientais, introduzindo uma postura mais crtica quanto ao tema. Sociedade Brasileira de Qumica | 57 57. Material utilizadoa- bateria de 9 Vb- 2 pregos comunsc- 2 fios de cobre (aproximadamente de 20 cm comprimento)d- garras do tipo jacare- 1 bquer de 50 mLf- cloreto de sdio (sal de cozinha)g- corante alimentcio, caf ou refrigerante de colah- filtro de papel de poro fino e coador (do tipo para caf)A Qumica perto de voc | 58 58. Experimento1. Adicione aproximadamente 30 mL de H2O em um bquer (ou um pequeno copo1): Adicione aproximadamente 30 mL de H2O em um bquer (ou um pequenocopo de vidro) de 50 mL, contendo cerca de 100 mg (1 colher de caf) de salde cozinha (NaCl) (que atua como eletrlito ou carregador dos eltrons) ealgumas gotas de corante alimentcio, caf ou refrigerante de cola.2. Monte o sistema como demonstrado na Figura 1, de forma que os doispregos fiquem completamente imersos na soluo em lados opostos. Figura 1 - Esquema experimental para a realizao do experimento de eletrofloculao.Sociedade Brasileira de Qumica | 59 59. 3. Os pregos sero, a seguir, conectados a uma fonte de corrente contnua(DC, uma bateria de 9 V ou 3 pilhas em srie), por meio de fios de cobrecomuns utilizando garras do tipo jacar. Os pregos no devem ser tocadospara impedir a ocorrncia de um curto-circuito. A partir desse momento, oanodo da clula comea a ser lentamente dissolvido por oxidao, enquanto possvel observar bolhas de hidrognio sendo produzidas sobre o catodo.4. O corante imediatamente comear a mudar de cor ao redor do catodo euma espcie de lama (contendo hidrxido de ferro, como descrito acima)comear a se formar. Dentro de poucos minutos haver lama suficiente paraabsorver a maior parte do corante e o experimento poder ser encerrado.Agite bem a clula e seu contedo; ento, derrame a soluo em um funilcontendo filtro de papel de poro fino (coador de caf) e colete o filtrado.Entendendo o experimento A atividade humana, sobretudo em ambientes industriais, umagrande agente geradora de resduos, com srias consequncias ambientais.Alm disso, por muitos anos, os seres humanos vm utilizando de maneirainsensata os mais variados recursos naturais. Esses fatores tornam aproblemtica ambiental uma questo de extrema urgncia, que exige bastanteconscientizao por parte da populao mundial. A educao ambiental temA Qumica perto de voc | 60 60. um papel fundamental na formao daqueles que, num futuro prximo,arcaro com as consequncias deste modo de vida. Em vista da escassez dos recursos hdricos esto sendodesenvolvidas, atualmente, diversas alternativas e tecnologias para otratamento de guas residuais. Dentre os conhecidos processos verdes,uma das tcnicas mais utilizadas para o tratamento de poluentes aeletrofloculao, tambm chamada de eletrocoagulao ou eletroflotao. O mtodo de eletrofloculao caracterizado por instrumentao eoperao simples, num curto tempo, apresentando boa eficincia na remoode poluentes de guas residuais. Os currculos dos cursos de Cincia noEnsino Fundamental pouco mostram sobre os mtodos de tratamento deefluentes e,consequentemente, poucasso asproposies deexperimentao. Neste experimento, para a remoo de corantes, um eletrodo de ferro(prego) usado para fornecer ons metlicos para a formao de hidrxidode ferro (II ou III), pouco solvel, que absorver o corante presente nasoluo. Adicionalmente, bolhas de gs so produzidas no outro eletrodo,que arrastam alguns dos flocos formados pelo hidrxido e ajudam no estgiode separao (eletroflotao). Os corantes so de uso alimentcio, facilmenteobtidos no comrcio.Sociedade Brasileira de Qumica | 61 61. Anodo: Fe (s) Fe2 + (aq) + 2e Fe2+ (aq) + 2 OH (l) Fe(OH)2 (s) Catodo: 2 H2O (l) + 2e H2 (g) + 2 OH (l) Global: Fe (s) + 2 H2O (l) Fe(OH)2 (aq) + H2 (g) A partir deste experimento, busca-se alertar os estudantes sobrecomo o ser humano vem utilizando e se apropriando do mundo natural,levando a discusso para a dimenso das perturbaes na hidrosferaprovocadas pela ao humana e possveis aes preventivas ou corretivas demaneira individual ou coletiva. Alm disso, temas especficos relacionados Qumica (como a destilao, decantao, filtrao, e conceitos comopotencial eletroqumico e transporte de eltrons) e tratamento de esgototambm devem ser abordados. Este experimento abre ainda a possibilidade de trabalhar contedosda escala macro para a microscpica, temtica bastante discutida emdisciplinas pedaggicas de Licenciatura.Aps a aplicao desse experimento, anteriormente realizado em salade aula, foram feitas entrevistas e aplicados questionrios de opinio com osalunos. Para todos os alunos entrevistados, o experimento enriqueceu a suaformao pessoal, alm de estimular bastante a atuao como cidado. Osprincipais aspectos positivos citados pelos alunos foram as relaes feitasentre os temas apresentados com as atividades do dia a dia como oA Qumica perto de voc | 62 62. tratamento de gua, o descarte de efluentes por indstrias, o custo da gua, apoluio de rios, o consumismo, etc.Esse trabalho foi realizado em escolas da rede pblica de RibeiroPreto So Paulo, no estgio da disciplina Atividades Integradas deEstgio, do curso de Licenciatura em Qumica da FFCLRP-USP.Resduos, tratamento e descarteOs resduos gerados neste experimento podem ser descartados nolixo comum.Referncias- Crespilho, F. N., Rezende, M. O. O. Eletroflotao: Princpio e Aplicaes.So Carlos: Rima, 2004.- Ibanez, J. G. Saneamento ambiental por mtodos eletroqumicos. QumicaNova na Escola, v.15, p.45, 2002.- Ibanez, J. G., Tellez-Giron, M., Alvarez, D., Garcia-Pintor, E. Laboratory Experimentson the Electrochemical Remediation of the Environment. Part 6: Microscale Production ofFerrate. Jounal of Chemical Education, v. 81, p.251, 2004.Sociedade Brasileira de Qumica | 63 63. A Qumica perto de voc | 64 64. 8A esponja de ao contm ferro?Contribuio de: Elton Simomukay Colgio Estadual Professor Joo Ricardo Von Borell,Ponta Grossa PR, Brasilcositas@ig.com.brPalavras-chave: matria e suas propriedades, ligas metlicas, solues ereaes qumicasObjetivo Com este experimento prope-se discutir a constituio da matria ea formao de substncias a partir de reaes de oxidao, introduzindoaspectos relativos ao cotidiano.Sociedade Brasileira de Qumica | 65 65. Material utilizadoa- 2 garrafas PETb- 1 esponja de aoc- gua oxigenada 10 volumes (podem ser usada outras concentraes)d- 1 garrafa de refrigerante de limoExperimento1. Lave bem 2 garrafas PET e adicione em cada uma delas pedaos deesponjas de ao.2. Preencha a primeira com gua suficiente para cobrir a esponja, feche atampa da garrafa e agite por alguns instantes. Observe o que ocorre e anoteos resultados.A Qumica perto de voc | 66 66. 3. Em seguida, repita o procedimento anterior adicionando segunda garrafaPET o refrigerante de limo, at cobrir totalmente a esponja de ao. Feche agarrafa e agite bem por alguns minutos. Deixe repousar e observe acolorao que se forma. Voc pode decantar a soluo para frascotransparente. Os alunos devero anotar a mudana que ocorre.4. Abra a garrafa e despeje uma pequena quantidade de gua oxigenada.Novamente tampe a garrafa e agite por alguns minutos. Voc pode decantar asoluo para um frasco transparente para melhor observao. Verifique o queocorre aps deixar repousar. Observe a mudana da colorao da soluo.Observao: Os estudantes devem pesquisar sobre a composio qumica do ao eas cores dos ons de ferro em solues cidas. Depois, devem responder se,de acordo com as observaes, pode-se concluir que a esponja contm ferro.Entendendo o experimento A curiosidade natural fez do homem um explorador do mundo que ocerca. Observar, analisar, perceber e descobrir, atravs da experimentao,constitui uma formao fundamental na explicao do porqu das coisas eSociedade Brasileira de Qumica | 67 67. contribui para o crescimento do saber cientfico e educacional. Muitos dessesconhecimentos so usados para melhoria da qualidade de vida. Neste experimento vamos identificar se a composio de uma esponjade ao contm ferro e o que ocorre com ela na presena de determinadosprodutos. Em meio cido (refrigerantes de limo contm cido ctrico) ocorre adissoluo de ons ferro. Com a adio da gua oxigenada (H2O2), os onsferro passam para ons Fe3+ o que indicado pela colorao amarelada. Seadicionarmos soda custica soluo, esta ir adquirir tonalidadeavermelhada pois os ons Fe3+ passaro a hidrxido de ferro. Fe2+ (aq) + 2H2O2 (aq) + H+ Fe3+ (aq) + (OH-) (l) + HO (soluo amarela)Fe3+ (aq) + (OH-) (l) Fe(OH)3 (aq) (soluo avermelhada) O professor pode trabalhar inicialmente com assuntos referentes matria e sua composio, formao de substncias e seus constituintes. Nocotidiano do aluno podem-se inserir informaes referentes presena deons ferro na gua, suas influncias e efeitos na sade humana.A Qumica perto de voc | 68 68. Algumas questes importantes sobre este experimento que devem serinstigadas:1-Por que s ocorreu mudana de colorao na soluo com refrigerante?2-Por que se adiciona a gua oxigenada?3-Qual a diferena entre os ons de ferro existentes?4-O que oxidao?Resduos, tratamento e descarte As garrafas de plstico (PET) devem ser encaminhadas para descarte. O experimento proposto no gera resduos agressivos ao meioambiente, podendo, ento, ser utilizado de forma segura. Ainda assim, as solues formadas podero ser encaminhadas estao de tratamento de gua e efluentes da sua cidade para que sejamdados os devidos fins de tratamento. tambm uma tima oportunidade dosalunos visitarem uma estao onde a gua tratada.Referncias- Masterton, W.L., Slowinski, E.J., Stanitski, L.C. Princpios de Qumica. Trad.J.S. Peixoto. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1990.- Palma, M. H. C., Tiera, V. A. O. Oxidao de metais. Qumica Nova naEscola, v.18, p.52, 2003.Sociedade Brasileira de Qumica | 69 69. A Qumica perto de voc | 70 70. 9 Experimentos com hidrogis: gel de cabelo e fraldas descartveisExperimento adaptado da Royal Society of Chemistry http://www.practicalchemistry.org/experiments/experiments-with-hydrogels-hair-gel-and-disposable-nappies,143,EX.htmlPalavras-chave: hidrogel, polmeroObjetivo Com este experimento, busca-se mostrar ao estudante a naturezaqumica do gel e do hidrogel, suas aplicaes e comportamento emcondies variadas, de modo a enriquecer o contedo sobre materiais menosconvencionais no dia a dia. Sociedade Brasileira de Qumica | 71 71. Material utilizadoPara o gel de cabelo (1 tubo pequeno):a- sal de cozinha (cloreto de sdio, NaCl)b- 1 pote de vidro pequeno, de preferncia daqueles mais resistentes quebrac- 1 colher de ch ou 1 esptulaPara a fralda descartvel (1 pacote pequeno ou mesmo uma fralda do tipo ultra-absorvente):d- 1 tesourae- 1 basto de agitaoA Qumica perto de voc | 72 72. f- 1 colher de sobremesag- 1 recipiente plstico grande, com capacidade mnima de 600 mLExperimentoGel de cabelo:1. Coloque a medida de 1 colher de ch do gel de cabelo no pote de vidro.2. Salpique gentilmente o sal de cozinha, com a esptula, sobre o gel.3. Observe o que ocorre.Fralda descartvel:1. Corte a fralda ao meio e busque especialmente a parte que designadapara absorver a urina do beb (normalmente h indicaes na embalagemexterna). Descarte as outras partes.2. Desfragmente o material separado da fralda e que se presta absoro daurina. Podero ser observados pequenos gros esbranquiados, que deveroser separados. Colete, com a colher, quantos gros conseguir. Faa essaoperao delicadamente para evitar o levantamento de material particulado ede ps. aconselhvel o uso de uma mscara simples para p.Sociedade Brasileira de Qumica | 73 73. 3. Descarte toda a parte que no interessa da fralda, ficando somente com os gros.4. Ponha numa proveta ou qualquer frasco que permita medir o volume eestime o volume dos gros.5. Coloque os gros na vasilha, com aproximadamente 100 mL de gua(preferencialmente destilada).6. V adicionando gua at perceber que no est ocorrendo mais absoro porparte dos hidrogis. Agite a cada adio de gua. Mea o volume final do hidrogel.7. Adicione 2 colheres de ch de sal, agite e observe.Entendendo o experimento O estudo dos gis traz uma proposta interessante, na qual o estudante tem apossibilidade de observar o comportamento fsico dos materiais de uma formamenos convencional que a diviso entre slido, lquido e gasoso. O gel aparentemente slido, de consistncia gelatinosa, onde o materialque se dispersa est no estado lquido e o meio dispersante est no estado slido.Um de seus exemplos a gelatina. Naqueles usados na higiene, como oshidratantes, e em contato com a pele, o gel se liquefaz e deixa uma camada fina no-gordurosa.A Qumica perto de voc | 74 74. Gis so obtidos de misturas de materiais naturais ou sintticos, na gua ouem mistura de solventes. So muito usados para enrijecer os cabelos.Os hidrogis, por sua vez, so polmeros que podem reter muitasvezes seu prprio peso em gua. So considerados um exemplo de materialinteligente, porque mudam de forma quando h mudana em seu ambiente nesse caso, a mudana resultante da alterao na concentrao dos ons.Essa atividade pode ser usada para aprofundar o ensino da ligaoinica e covalente.O hidrogel (tambm chamado aquagel) uma rede de cadeias depolmeros, insolveis em gua. Algumas vezes, encontrado como um gelcoloidal, em que a gua o meio de disperso. Hidrogis so altamenteabsorventes.Em geral, hidrogis so polmeros de cidos carboxlicos que seionizam em gua, deixando o polmero com vrias cargas negativas ao finalda cadeia (Figura 1). Isso tem dois efeitos: em primeiro lugar, as cargasnegativas se repelem e o polmero forado a se expandir; em segundolugar, as molculas de gua, polares, so atradas para as cargas negativas.Isso aumenta ainda mais a viscosidade da mistura resultante, a cadeiapolimrica passa a ocupar mais espao e causa resistncia ao fluxo demolculas de solvente em torno dele. Sociedade Brasileira de Qumica | 75 75. Figura 1- Ilustrao da ionizao de um polmero de hidrogel. O polmero do hidrogel fica em equilbrio com a gua que o envolve,equilbrio esse que pode ser perturbado com o aumento da fora inica, porexemplo, com a adiao de sal. Nessa situao, os ons positivos do Na+ ironeutralizar as cargas negativas do polmero, que ir colapsar. Muitos hidrogis so sensveis ao pH, s mudanas de temperatura es diferentes concentraes inicas. A mistura de diferentes monmerospode criar hidrogis com propriedades especficas.Hidrogis so usados em curativos, em sistemas de liberaoprolongada, em biossensores e em lentes de contato, entre outras vriasaplicaes.Resduos, tratamento e descarte Os resduos gerados neste experimento podem ser descartados nolixo comum.A Qumica perto de voc | 76 76. Referncias- Curativo de nova gerao utiliza pele de r. Jornal da Cincia. Disponvel em:http://www.jornaldaciencia.org.br/Detalhe.jsp?id=11542. Acesso em 24/09/10.- Hydrogels. Disponvel em: http://thesis.library.caltech.edu/1774/1/Chapter1.pdf.Acesso em 24/09/10.- Curi, D. Polmeros e interaes moleculares. Qumica Nova na Escola, v.23,p.19-22, 2006.- Marconato, J. C., Franchetti, S. M. M. Polmeros superabsorventes e as fraldasdescartveis: um material alternativo para o ensino de polmeros. Qumica Nova naEscola, v.15, p.42-44, 2002.Sociedade Brasileira de Qumica | 77 77. A Qumica perto de voc | 78 78. 10 Fractais QumicosContribuio de Elton Simomukay Colgio Estadual Professor Joo Ricardo Von Borell,Ponta Grossa PR, Brasil cositas@ig.com.brPalavras-chave: fractais, tenso superficial, misturas, colidesObjetivo Este experimento tem como objetivos apresentar os conceitosqumicos de misturas e demonstrar que o leite faz parte de uma classe demisturas conhecidas como sistemas coloidais. Com ele, pode-se demonstrarcomo os detergentes afetam a tenso superficial e a solubilidade de Sociedade Brasileira de Qumica | 79 79. compostos. Alm disso, visa ilustrar conceitos gerais sobre fractais, usandoos resultados de demonstraes artsticas.Material utilizado a- copos plsticos b- corante lquido orgnico de vrias cores c- leite d- cola branca tipo PVA e- detergente lquidoExperimento1. Preencha a metade de um copo plstico com leite.A Qumica perto de voc | 80 80. 2. Adicione lentamente gotas do corante de modo que se formem padresgeomtricos, como tringulos, quadrados, crculos, entre outros.3. Pingue gotas do detergente lquido, de preferncia incolor, para no alteraras cores formadas.4. Observe o que acontece. Tente reconhecer se fractais foram formados.5. Agora, em vez de utilizar leite, tente usar cola branca para comparar osresultados.6. Tire foto dos padres formados. Use diversas cores e mostre-os em aulasde artes. Ao usar cola, espere endurecer e depois corte os padresgeomtricos formados.Entendendo o experimento Essa proposta tem como objetivo a elaborao de um projetointerdisciplinar para o ensino dos conceitos qumicos de mistura no EnsinoFundamental, baseado na formao de padres matemticos chamadosfractais e na concepo artstica do que um objeto de arte. Temos como pressuposto que os conceitos qumicos devem e podemser introduzidos nesse nvel de ensino, atravs de experimentos interativos eSociedade Brasileira de Qumica | 81 81. contextualizados na sua rotina de vida, seja caseira ou escolar, possibilitandoo acesso s explicaes cientficas acerca do ambiente em que est inserido. A articulao interdisciplinar aprender a ensinar, com uma visoglobal e unificada de conhecimentos, que se interligam atravs do dia a dia deuma pessoa. Compreender um fenmeno uma contextualizao crtica deum resultado obtido, reconhecer-se como parte integrante de um mundoem que os significados comeam a fazer sentido e so entendidos por meiode um conhecimento cientfico obtido. Um fractal um objeto que no perde a sua definio formal medidaque ampliado, mantendo a sua estrutura idntica original. Existem duascategorias de fractais: os fractais geomtricos, que repetem continuamenteum padro idntico, e os fractais aleatrios. Nessa experincia, possvel interagir conceitos qumicos demisturas e suas propriedades de miscibilidade e tenso superficial com amatemtica e as artes.O estudante ser instigado a entender como a constituio do leite,dos corantes e dos detergentes influencia nas suas interaes. O leite debovino uma mistura heterognea que apresenta dois sistemas coloidais:a) uma suspenso em que as protenas se encontram suspensas com a gua;b) uma emulso da gordura com a gua.Deve-se ainda citar a presena dos minerais e hidratos de carbono.A Qumica perto de voc | 82 82. Ao olho nu, o leite uma mistura homognea, mas vendo o leiteatravs de um microscpio, pode-se observar minsculas gotculas degordura suspensas em gua. O corante alimentcio usado neste experimento um compostoorgnico polar, que no se mistura ao leite devido inexistncia decompostos polares na gordura do leite. A adio do detergente modifica atenso superficial e permite que o corante se espalhe e interaja com a gua,resultando na formao de micelas coloidais. Um colide micelar um sistema formado por partculasdenominadas micelas, que so aglomerados de tomos, molculas ou ons.Como as molculas do corante so polares e as molculas da gua tambm,interagem umas com as outras e se reorganizam. A sua reorganizao criaum aspecto artstico no leite. Agora, o estudante dever tentar compreender se os padres seformam segundo o conceito de fractais. Pode ser necessria a realizao devrios experimentos e o uso de diversas formas geomtricas para que esteobjetivo seja alcanado.Sociedade Brasileira de Qumica | 83 83. Resduos, tratamento e descarte Os resduos gerados neste experimento podem ser descartados nolixo comum.Referncias- Fractal. Wikipdia. Disponvel em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Fractal. Acesso em24/09/10.- Experincia Arte com leite. Disponvel em:http://quimicaparacriancas.blogspot.com/2009/05/experiencia-arte-com-leite.html. Acessoem 24/09/10.- Colide. Wikipdia. Disponvel em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Coloide. Acessoem 24/09/10.- Silva, R. C. da; Escobedo, J. P., Gioielli, L. A.. Comportamento decristalizao de lipdios estruturados por interesterificao qumica de banhae leo de soja. Qumica Nova, vol.31, p. 330-335, 2008.A Qumica perto de voc | 84 84. 11 Remoo de cor e de odor de materiais com o uso do carvo ativadoExperimento adaptado da Royal Society of Chemistryhttp://www.practicalchemistry.org/experiments/decolourising-and-deodorising,198,EX.htmlPalavras-chave: carvo ativado, adsoro, odor, corObjetivo Com este experimento pretende-se mostrar ao estudante operaes emateriais utilizados em laboratrio e que fazem parte de sua rotina, aquiexemplificados pela desodorizao de geladeiras e pela purificao de guacom o uso de filtros recheados. Sociedade Brasileira de Qumica | 85 85. Material utilizadoa- 1 bquer de 100 mLb- 1 funil simplesc- papel de filtro (do tipo usado para coar caf)d- 2 tubos de ensaioe- 1 suporte para tubosf- 1 esptulag- carvo ativado (sero usadas 10 pontas de esptula cheias)h- tinta para caneta tinteiro, de preferncia lavvel (1 gota)i- vinagre (100 mL)A Qumica perto de voc | 86 86. Experimento1. Coloque o papel de filtro num funil, apoiado no suporte em que seencontra o tubo de ensaio (Figura 1).2. Adicione 5 pontas de esptula de carvo ativado no papel de filtro, que jse encontra no funil.3. Coloque 1 gota da tinta em 100 mL de gua no bquer. Figura 1- Ilustrao da montagem do experimento.4. Verta a gua colorida sobre o carvo, que se encontra no funil. Compare acor que sai aps a filtrao com a cor original da soluo.Sociedade Brasileira de Qumica | 87 87. 5. Repita a operao usando vinagre com corante em vez de gua, numaoutra aparelhagem semelhante. Compare os cheiros antes e aps a filtraono carvo ativado.Entendendo o experimento Este experimento auxilia na compreenso inicial de fenmenos comoa adsoro e a absoro. Facilita a introduo dos conceitos de reasuperficial e introduz aspectos gerais sobre as ligaes qumicas na matria. O aquecimento da madeira a uma temperatura muito elevada, naausncia de ar, produz o carvo vegetal. Quando esse aquecimento ocorre auma temperatura ainda mais alta - cerca de 930 C ocorre a remoo dasimpurezas e forma-se o carvo ativado. O carvo ativado uma forma de carbono altamente poroso, capaz deremover materiais coloridos e substncias volteis presentes em misturas,pelo processo de adsoro. Tem ampla aplicao em laboratrios de Qumicae na indstria, especialmente para a remoo de gosto e odoresdesagradveis da gua potvel. O processo de adsoro do carvo ativado tambm usado para removerresduos no escapamento dos carros, gases nocivos no ar e cores no desejadasem determinados produtos, bem como odores desagradveis em geladeiras (ele o recheio dos desodorizadores comerciais de geladeiras).A Qumica perto de voc | 88 88. Resduos, tratamento e descarte Os resduos gerados neste experimento podem ser descartados nolixo comum.Referncias- Mimura, A. M. S., Sales, J. R. C., Pinheiro, P. C. Atividades experimentaissimples envolvendo adsoro sobre carvo. Qumica Nova na Escola, v.32,p.53, 2010.- Decolourising and deodorising. Disponvel em:http://www.practicalchemistry.org/experiments/decolourising-and-deodorising,198,EX.html. Acesso em 24/09/10.Sociedade Brasileira de Qumica | 89 89. A Qumica perto de voc | 90 90. 12 Cola derivada do Leite Contribuio de Erika Fernanda Lucas*, Patrcia Franchini Morilo**eRubens Francisco Ventrici de Souza Instituto Federal de So Paulo, Campus Sertozinho, Jardim Cana, Sertozinho - SP, Brasil Adaptado de http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc06/exper2.pdf * erika_fernandafl@hotmail.com ** paty_fm@hotmail.comPalavras-chave: casena, leite, colaObjetivo Com este experimento, pretende-se demonstrar o preparo de umacola, de forma bem simples, utilizando o leite como matria-prima. Pode serSociedade Brasileira de Qumica | 91 91. utilizado para implementar a discusso sobre materiais polimricos presentesnos alimentos, como a casena, e suas propriedades fsico-qumicas.Material utilizadoa- 1 proveta de 50mL ou seringa plsticab- 2 pedaos de pano de aproximadamente 30 x 30 cm (malha de algodofornece bons resultados).c- 1 g de bicarbonato de sdio (NaHCO3)d- 100 mL de leite desnatadoe- 1 limof- papel toalhaExperimento1. Esprema o limo e coe o suco utilizando um pedao de pano.A Qumica perto de voc | 92 92. 2. Adicione 30 mL do suco de limo a 100 mL de leite desnatado e agite bem.3. Sobre um segundo recipiente, coloque o outro pedao de pano e coemistura de casena e soro obtida. Adicione pequenas quantidades da mistura,sempre com a posterior retirada da casena. As pores de casena retiradas(quase secas) podem ser colocadas sobre um pedao de papel toalha, paraque seja reduzida a umidade da massa obtida.4. Aps a separao da casena, que dever ter aparncia semelhante a umqueijo cremoso, adicione o bicarbonato de sdio e misture bem at que amistura se torne homognea.5. Acrescente 20 mL de gua e agite at que toda a massa seja dissolvida. Areao do cido restante (do limo) com o bicarbonato de sdio deverproduzir uma pequena quantidade de espuma, que em pouco tempo sedesfar.6. Utilize pequenos pedaos de papel para testar a sua cola. O resultadopoder ser observado em algumas horas. Sociedade Brasileira de Qumica | 93 93. Entendendo o experimento As colas so utilizadas h milhares de ano para vrias aplicaes. Asprincipais matrias-primas utilizadas no seu preparo eram de origem animalou vegetal. Algumas das colas produzidas apresentam alto poder de adeso ea cola de carpetes, por exemplo, apesar de ser eficaz, pode apresentarproblemas para a sade por eliminar substncias orgnicas volteis. A casena a principal protena presente no leite (aproximadamente3% em massa), sendo um polmero natural muito solvel em gua por seapresentar na forma de um sal de clcio. utilizada para a fabricao deadesivos base de gua. As formulaes de casena so solveis em solues alcalinas e emgua, porm sua solubilidade afetada pela adio de cidos que, peladiminuio do pH, reduz a presena de cargas na molcula, fazendo com quea sua estrutura terciria seja alterada, levando-a precipitao. Com areduo do pH, ocorre a perda do clcio na forma de fosfato de clcio, que eliminado no soro. A formao do caseinato de sdio ocorre com a adio debicarbonato de sdio e possui propriedades adesivas. Na indstria, aprecipitao da casena favorecida pela adio de cido clordrico ou cidosulfrico ou ainda pela adio da renina, que uma enzima presente noestmago de bovinos. Quando a precipitao da casena visa produo deA Qumica perto de voc | 94 94. alimentos, como o queijo, so utilizados microrganismos que produzemcido ltico, a partir da lactose.Com esta atividade os alunos podem observar que possvelproduzir, eficientemente, produtos a partir de matrias-primas naturais,obtendo-se resultados comparveis aos produtos industrializados.Ainterdisciplinaridadetambm deve ser ressaltada nesseexperimento, para explicar os processos qumicos e suas reaes bem comoos processos biolgicos, de uma maneira simples e interligada.Resduos, tratamento e descarteO experimento no gera resduos nocivos ao meio ambiente. Asgarrafas de plstico (PET) devem ser encaminhadas para reciclagem.Referncias- Linhares, S., Gewandsznajder, F. Biologia. 1a Ed. So Paulo, Ed. tica, 2005.- Nbrega, O. S., Silva, E. R., Silva, R. H. Qumica. 1a Ed. So Paulo, Ed. tica,2005.- Ferreira, L. H., Rodrigues, A. M. G. D., Hartwig, D. R., Derisso, C. R.Qualidade do leite e cola da casena. Qumica Nova na Escola, v.6, p.32, 1997.Disponvelem:http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc06/exper2.pdf. Acesso em24/09/10.Sociedade Brasileira de Qumica | 95 95. A Qumica perto de voc | 96 96. 13 Extraindo ferro de cereais matinais Experimento adaptado da Royal Society of Chemistryhttp://www.practicalchemistry.org/experiments/extracting-iron-from-breakfast- cereal,222,EX.htmlPalavras-chave: cereal matinal, ferro, nutrientesObjetivo Por meio de um experimento simples, prope-se interligar conceitosqumicos e fsicos e lig-los rea de nutrio, demonstrando, assim,aspectos importantes relativos interdisciplinaridade das cincias no nossocotidiano.Sociedade Brasileira de Qumica | 97 97. Material utilizadoa- gral e pistilo de tamanho suficiente para macerar 50g de cereal matinal(pode ser usado um pilo)b- bquer de 1 mLc- barras magnticas recobertas por plstico, de preferncia com teflonbranco. Os ms mais potentes so os de neodmio, presentes em sucatas decomputadores e em fones de ouvido mais modermosd- pina longae- cereal matinal contendo ferro, de preferncia com teor aproximado de 14 a20% de ferro (veja o item Entendendo o experimento)Experimento1. Coloque de 5 a 15 flocos de cereais numa mesa limpa.A Qumica perto de voc | 98 98. 2. Mantenha a barra magntica ou o magneto prximo aos flocos e veja seeles se movimentam na direo do magneto ou mesmo se aderem a ele.3. Reduza a frico dos flocos colocando-os num bquer com gua.Aproxime o magneto e veja se h aproximao ou movimentao dos flocos.4. Reduza o tamanho dos flocos secos triturando-os no gral ou pilo. Espalheo p num papel limpo.5. Coloque o magneto por baixo do papel e movimente o papel por cima domagneto. Observe se h movimentao do p dos flocos. No coloque omagneto diretamente em contato com o p.Observao:Olhando-se atentamente, sobretudo quando testado o p do gral, pode-seobservar que algumas partculas acinzentadas de Fe(0) se deslocam do p docereal, seguindo na direo do movimento do m.Entendendo o experimentoSociedade Brasileira de Qumica | 99 99. Diversos cereais matinais contm ferro como suplemento mineral. Oferro metlico [Fe(0)] pode ser extrado desses cereais com o uso de ummagneto. Magnetos so usados para atrair ou repelir diversos tipos demateriais metlicos, e esse conceito pode ser introduzido para discutiraspectos da matria em nvel atmico e suas propriedades, at chegar sobservaes no cotidiano. Outro ponto interessante refere-se nutrio e aos sais minerais. Osestudantes podem ser esclarecidos sobre sua importncia na alimentao eno funcionamento do organismo humano, inclusive esclarecendo o papel dahemoglobina no sangue. De acordo com o experimento original, a melhor indicao sobreo cereal a ser usado o Kelloggs Special K, que possui o maior teor deferro entre os cereias citados, ao redor de 20 mg/ 100 g de flocos. Comoeste cereal no facilmente encontrado no Brasil, foi feita uma consultaao contedo do site dessa empresa e verificou-se que o teor mais alto deFe est no produto Froot Loops, com 14 mg/100g. Recomenda-se queseja verificada a composio de ferro em outros marcas de cereaisoferecidas no mercado. pouco provvel que os estudantes consigam observar amovimentao dos flocos de cereal inteiro, j que o atrito com a madeirado tampo da mesa alto. Submet-lo floculao na gua reduzir oatrito, mas o movimento ainda poder ser dificultado. A melhor forma ,A Qumica perto de voc | 100 100. ento, reduzir as partculas a p, onde possvel separar o ferroacinzentado do p do cereal. O ferro adicionado a vrios produtos alimentcios, inclusive sfarinhas. Caso os estudantes desejem confirmar quimicamente a presena doferro, possvel adicion-lo a uma soluo de hexacianoferrato de potssio(III) para gerar uma cor intensa de azul prussiano (esta operao dever serrealizada, de preferncia, em laboratrio, seguida de descarte adequado).Resduos, tratamento e descarte Os resduos gerados neste experimento podem ser descartados nolixo comum.Referncias- Magnetismo e eletricidade. Cincia Hoje das Crianas. Disponvel em:http://chc.cienciahoje.uol.com.br/noticias/fisica-e-quimica/magnetismo-e-eletricidade/. Acesso em 24/09/10.- Magnetismo, farmacologia e medicina. Cincia Hoje. Disponvel em:http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/do-laboratorio-para-a-fabrica/magnetismo-farmacologia-e-medicina. Acesso em 24/09/10.Sociedade Brasileira de Qumica | 101 101. A Qumica perto de voc | 102 102. 14Cal + gua com Gs: Conhecendo os xidosContribuio de Nilcimar dos Santos Souza LCQUI-UENF, Laboratrio de Cincias Qumicas, Universidade Estadual doNorte Fluminense Darcy Ribeiro, Campos dos Goytacazes-RJ, Brasilnilcimars@yahoo.com.brPalavras-chave: gua com gs, cal, xidos Esse experimento permite ao professor trabalhar o conceito dosxidos que, via de regra, encerra o estudo das funes inorgnicas nos anosfinais do ensino fundamental. Conceitos pertinentes ao eixo temtico Vida eAmbiente, como solubilidade, filtrao, lei de conservao das massas ereaes de sntese e de neutralizao tambm podero ser abordados. Sociedade Brasileira de Qumica | 103 103. Material utilizadoa- 2 frascos de vidro ou de plstico transparentes, longos e com capacidadeentre 100 e 300 mL. Podem-se utilizar frascos vazios de azeitona, pimenta,azeite, alcaparras, etc.b- gua comercial com gs suficiente para encher uma das garrafas utilizadas(evite abrir o frasco antes de iniciar o experimento, evite tambm utilizar guagaseificada com sabor)c- gua sem gs para encher uma das garrafas utilizadas (pode-se utilizargua de torneira)d- cal virgem de pintura (encontrado em lojas de material de construo; paracada 100 mL de gua ser usado 0,5 g de cal)e- esptulaA Qumica perto de voc | 104 104. Experimento1. Com o auxlio de uma esptula, adicione em cada frasco 0,5 g de cal (paracada 100 mL de gua ser utilizado 0,5 g de cal).2. Abra a garrafa de gua com gs, verta a gua na quantidade relativa ao caladicionado no item 1 e tampe-o rapidamente.3. Faa o mesmo no segundo frasco, usando gua sem gs ou da torneira etampe-o. Procure executar esse procedimento logo aps o anterior.4. Agite os frascos at que seja observada uma soluo homognea deaparncia leitosa.5. Concluda a homogeneizao e observao das solues formadas, deixeem repouso por cerca de 10 minutos.6. Verifique se algo mudou nas solues e o porqu dessas mudanas.Observao: Aps os 10 minutos determinados, pode-se verificar que a soluodo frasco que continha gua com gs estar praticamente transparente.Sociedade Brasileira de Qumica | 105 105. Haver uma grande quantidade de um precipitado branco, ao passo que asoluo do frasco que continha gua sem gs se manter com a mesmaaparncia leitosa observada inicialmente (Figura 1).Figura 1 - Frascos contendo gua com gs ( esquerda) e gua sem gs (direita), aps 10 minutos de repouso.Entendendo o experimento As relaes entre cincia, tecnologia, sociedade e ambiente estocada vez mais presentes em nossas vidas. Minrios, chuva cida, cermicas,calagem do solo, aquecimento global e metalurgia, por exemplo, so algunsdos assuntos frequentes nas notcias que lemos, vemos, ouvimos ediscutimos com naturalidade. Ao investigar cada um desses assuntos comA Qumica perto de voc | 106 106. lentes mais cientficas, perceberemos a presena de um tipo caracterstico desubstncia: os xidos. Os xidos so substncias formadas pela combinao de um ou maistomos de oxignio com um ou mais tomos de um outro elemento menoseletronegativo que o oxignio. Duas das mais importantes classificaes dosxidos so: xidos cidos e xidos bsicos. Ambos possuem grande inseroem nosso cotidiano, mas revestidos de outros significados, como, porexemplo, a cal, a ferrugem, o gs do refrigerante, dentre outros. Uma discusso mais profunda sobre os xidos deve ser feita,deixando claro o conceito de xidos bsicos e xidos cidos, de acordo como grau de compreenso dos estudantes. Nesse momento, pode-se identificaro gs presente na gua com sendo o xido cido CO2 (dixido de carbono) ea cal como o xido bsico CaO (xido de clcio). Para melhor compreenso do fenmeno ocorrido, pode-se iniciar adiscusso sobre as reaes qumicas que envolvem xidos cidos e bsicos.Dessa forma, considerando que tanto o CO2 quanto o CaO esto em meioaquoso, a reao 1 (exclusivamente no frasco com gua com gs) e a reao2 (em ambos os frascos) ocorrem. Sociedade Brasileira de Qumica | 107 107. Reao 1:CO2 (aq) + H2O (l)H2CO3 (aq) Reao 2:Cao (s) + H2O (l) Ca(OH)2 (aq) Ainda possvel discutir reaes de neutralizao, envolvendo cidose bases, que serviro de suporte para a concluso de que, no frasco ondeocorreram as reaes 1 e 2, houve tambm a reao 3.Reao 3: H2CO3 (aq) + Ca(OH)2 (aq) CaCO3 (s) + 2H2O (l) Ao trmino da discusso, os estudantes concluiro que ao adicionarxido de clcio gua ocorre a formao de hidrxido de clcio, substnciasolvel em gua e utilizada para caiar paredes. Por outro lado, ao dissolver CO2 em gua, ocorre a formao do cidocarbnico, substncia utilizada em bebidas gaseificadas e que temperaturaambiente instvel, sendo logo decomposta de volta gua e ao dixido decarbono (bolhas que saem da gua com gs e refrigerantes). Quandopresentes no mesmo meio, o cido carbnico e o hidrxido de clcio reagemformando carbonato de clcio e gua. Por ser insolvel em gua, o carbonatode clcio precipita e, medida que isso acontece, vai tornando a soluoA Qumica perto de voc | 108 108. mais clara. Neste contexto, o assunto solubilidade pode aparecernaturalmente.Por fim, pode-se proceder a uma filtrao com filtro de papel com oobjetivo de reter o carbonato de clcio.Segundo Krasilchik, a partir da dcada de 1990 iniciou-se uma tendnciaem adotar um modelo de ensino de cincias em que os alunos passam a estudarcontedos cientficos relevantes para sua vida, no sentido de identificar osproblemas e buscar solues para os mesmos. Adotando esse posicionamento, oprofessor poder utilizar o conceito de xido cido para tratar, por exemplo, doSO2, SO3, NO e NO2, substncias responsveis pela chuva cida, alm de vriosoutros problemas ambientais. Ainda no bojo das relaes entre xidos cidos e omeio ambiente, h o CO e o CO2, sendo este ltimo o gs mais abundanteproduzido e liberado na atmosfera pelo homem.Ao trabalhar o conceito de xido bsico poder se falar sobre osminrios, a metalurgia em geral e a calagem dos solos utilizados naagricultura.Resduos, tratamento e descarteOs resduos gerados neste experimento podem ser descartados nolixo comum.Sociedade Brasileira de Qumica | 109 109. Referncias- BRASIL. Ministrio da Educao e do Desporto. Secretaria de EducaoFundamental. Parmetros curriculares nacionais: cincias naturais. Braslia,DF: MEC/ SEF, 1999.- Krasilchik, M. Reformas e realidade: o caso do ensino das cincias. SoPaulo em Perspectiva, v.14, p.1, 2000.- Silva. L. L., Stradiotto, N, R. Soprando na gua do cal. Qumica Nova naEscola, v.10, p.51, 1999.A Qumica perto de voc | 110 110. 15 Tenso superficial Ser que a agulha afunda? Contribuio de Cristiane Freitas de Almeida*, Alessandra Ramos Lima,Amandha Kaiser da Silva, Iulle Costa Sanchez, Ernane Simes Carbonaro, Jssica Verger Nardeli, Shara Rodrigues da Silva, Tiago Andrade Chimenez, Teodoro de Carvalho, Jos Francisco Vianna e Eduardo Jos de Arruda Faculdade de Cincias Exatas e Tecnologia - FACET / Qumica, Universidade Federal da Grande Dourados UFGD, Dourados-MS, Brasil *kristhiane.freitas@hotmail.comPalavras-chave: foras intermoleculares, tenso superficial, molhabilidadeObjetivo Esta proposta tem como foco discutir a tenso superficial e as forasintermoleculares em lquidos, ligando os conceitos bsicos ao raciocnio Sociedade Brasileira de Qumica | 111 111. dedutivo dos estudantes por meio de aulas demonstrativas comexperimentos simples.Material utilizadoa- 20 mL de detergenteb- 1 agulha ou 1 alfinetec- recipiente com guad- 1 conta-gotase- 1 pinaf- suco, usado como corante, para uma melhor visualizao da agulha nasimagens, ou p artificial para refrescoExperimento1. Encha um recipiente com gua e adicione um corante (por exemplo, partificial para refresco).A Qumica perto de voc | 112 112. 2. Pegue a agulha pelo meio com a pina metlica.3. Coloque a agulha cuidadosamente no centro do recipiente com gua,deixando-a boiar.4. Observe o comportamento da agulha sobre a superfcie lquida.5. Pingue, com o conta-gotas, algumas gotas de detergente no canto dorecipiente e observe a dissoluo do detergente. Verifique o que ocorre com aagulha algum tempo depois.6. Registre os resultados, discuta o comportamento da agulha sobre asuperfcie do lquido antes e depois da adio do detergente.Entendendo o experimento A origem da tenso superficial se encontra nas interaesintermoleculares, que resulta na formao de uma membrana elstica nasuperfcie do lquido. dependente do lquido, das molculas ou dos onspresentes e da temperatura. Sociedade Brasileira de Qumica | 113 113. A tenso superficial reflete-se sobre a habilidade dos lquidosmolharem ou no as superfcies. A molhabilidade se explica pela diferenaentre as interaes resultantes das foras de atrao do lquido entre si (forade coeso) e das foras de atrao do lquido pelo slido em contato (forade adeso). Pode ser quantificada pela formao das gotas, onde os lquidoscom maior tenso superficial tendem a formar gotas maiores. O efeito intenso na gua e mercrio, podendo ser percebido e atestimado pela capilaridade. Quando for permitido ao lquido entrar num tubocapilar, a atrao entre as molculas do lquido e a parede do tubo podem sermaiores ou menores que a fora de coeso interna do lquido. A formao daconcavidade ou convexidade no lquido percebida devido tensosuperficial. A tenso superficial responsvel pela forma quase esfrica dasgotas de gua que pingam da torneira ou mesmo da gua derramada nasuperfcie. Esta tenso ainda percebida no caso de gotas de mercriocolocadas sobre uma superfcie, onde pequenas esferas no molham asuperfcie.A Qumica perto de voc | 114 114. Figura 1- Etapas demonstrativas do experimento de tenso superficial.Para que um objeto afunde na gua, primeiro ele precisa romper asuperfcie. Por causa da tenso superficial, a superfcie da gua fica mais resistentee a agulha flutua. Quando adicionamos o detergente gua, inserimos molculasque interagem diferentemente, o que resulta no enfraquecimento das interaesoriginais. O resultado faz com que a superfcie do lquido no suporte a massa daagulha e a agulha acaba por afundar.Os fenmenos complexos podem ser analisados a partir de fenmenossimples se organizados de modo adequado. A contextualizao do conceito deSociedade Brasileira de Qumica | 115 115. tenso superficial e foras intermoleculares legitimam os esforos para o estmulos aulas demonstrativas e visualizao, motivando o aprendizado.Resduos, tratamento e descarte Os resduos gerados neste experimento podem ser descartados no lixocomum. A agulha (ou alfinete) pode ser seca e reutilizada em outras aulasdemonstrativas e no deve ser jogada no lixo devido ao risco de acidentes.Referncias- Gugliotti, M. Tenso superficial nos pulmes. Qumica Nova na Escola, v.16,p.3, 2002.- Behring, J.L., Lucas, M., Machado, C., Barcellos, I.O. Adaptao no mtododo peso da gota para determinao da tenso superficial: um mtodosimplificado para a quantificao da CMC de surfactante no ensino daqumica. Qumica Nova, v.27, p.492, 2004.A Qumica perto de voc | 116 116. 16 Corrida brilhanteContribuio de: Erika Pereira*, Leonice Coelho e Rubns Francisco Ventrice Instituto Federal de So Paulo, Campus Sertozinho, Jardim Cana, Sertozinho - SP, Brasil *epereiralink@yahoo.com.brPalavras-chave: tenso superficial, densidade e detergentes.Objetivo Este experimento serve para demonstrar ao aluno, de forma simples edivertida, como funciona a tenso superficial da gua e o que ocorre quandoessa tenso quebrada em contato com o detergente.Sociedade Brasileira de Qumica | 117 117. Material utilizadoa- detergente concentradob- guac- purpurinad- recipiente transparente grandeExperimento1. Coloque a gua em um recipiente transparente para melhor visualizao doexperimento.2. Coloque a purpurina aos poucos.3. Pingue o detergente no lugar onde h maior quantidade de purpurina. Peaaos estudantes que descrevam o que observam.A Qumica perto de voc | 118 118. Entendendo o experimento Por suas caractersticas fsico-qumicas, as molculas da gua sofortemente atradas umas pelas outras. Essa atrao forma, na superfcie dagua, uma membrana chamada tenso superficial. A tenso superficial uma fora capaz de manter a gua unida, oucoesa, como se uma capa a cobrisse. Objetos leves, como folhas, purpurina ealguns insetos, no conseguem romper essa membrana. Por essa razo noafundam e, s vezes, nem se molham. O detergente, porm, capaz deromper esta pelcula que se forma na superfcie da gua, "quebrando" atenso superficial. Neste experimento podemos ver o detergente quebrando a tensosuperficial da gua pelo movimento da purpurina, que menos densa doque a gua. Trata-se de um projeto simples que possibilita mostrar ao aluno que aQumica est presente em vrias atividades do seu cotidiano, como, porexemplo, lavar a loua. Pode-se explicar ao aluno a finalidade do detergente,como ele atua, qual a sua composio qumica e questes de higiene,remetendo aos sabes e sabonetes. No experimento anterior Tenso superficial Ser que a agulhaafunda? esto sendo discutidas algumas questes mais detalhadas sobrea conceituao da tenso superficial.Sociedade Brasileira de Qumica | 119 119. Resduos, tratamento e descarte Os resduos gerados neste experimento podem ser descartados nolixo comum. As garrafas de plstico (PET) devem ser encaminhadas para areciclagem.Referncias- Arte com leite. Disponvel em: http://pontociencia.org.br/experimentos-interna.php?experimento=208&ARTE+COM+LEITE#top. Acesso em 24/09/10.- Importncia e propriedades da gua. Disponvel em:http://educacao.uol.com.br/ciencias/ult1686u69.jhtm. Acesso em 24/09/10.A Qumica perto de voc | 120 120. 17O que sobe e o que desce?Contribuio de Erika Pereira* e Leonice Coelho Instituto Federal de So Paulo, Campus Sertozinho, Jardim Cana, Sertozinho - SP, Brasil*epereiralink@yahoo.comPalavras-chave: densidade, foras intermoleculares, tenso superficialObjetivo Este experimento tem como finalidade demonstrar aos estudantes, deuma forma prtica e simples, as diferenas entre a densidade dos materiais ea fora das interaes entre as molculas de gua.Sociedade Brasileira de Qumica | 121 121. Material utilizadoa- 1 copo ou bquer de 300 mL, transparenteb- 3 elsticos de borracha ltexc- 1 metro de papel higinico, ou rolo de papel toalhad- 200 mL de guae- 1 prato rasof- 3 palitos de dentesExperimento1. Coloque 200 mL de gua no copo.2. Retire duas folhas, nas dimenses de 20 x 20cm, de um rolo de papeltoalha. Sobreponha as folhas e dobre duas vezes at que formem umquadrado de aproximadamente 10 x10cm.A Qumica perto de voc | 122 122. 3. Coloque o papel dobrado na boca do copo.4. Prenda o papel toalha na boca do copo usando um elstico de borrachaltex.5. Com o prato raso j disposto, vire o copo de boca para baixo.6. Transpasse pelo papel os palitos, um a um, e depois os empurre paradentro do copo. Dessa forma, mesmo com o papel furado, a gua noescapar e o palito que entrou no copo flutuar (nesse momento o aluno irperceber importncia da densidade). Observao: Deve ser mostrado ao estudante que, apesar de vazar um pouco de gua porque o papel ensopou, no sair gua onde o palito furou (e neste momento o aluno ir entender como funciona a tenso superficial). Neste experimento, sero enfocadas as foras intermoleculares,responsveis por manter as molculas unidas na formao das diferentessubstncias. Existem diversos tipos de interaes intermoleculares e, nesteexperimento, podero ser especialmente focadas as ligaes de hidrognio,aqui ocorrendo entre as molculas de gua.Sociedade Brasileira de Qumica | 123 123. Outro tema a ser trabalhado a densidade. A densidade a relaoentre a massa de um material e o volume por ele ocupado. O clculo dadensidade feito pela seguinte expresso: Densidade = massa /volume. A densidade determina a quantidade de matria que est presente emuma unidade de volume. Por exemplo, o mercrio possui maior densidade doque o leite, isso significa que num dado volume de mercrio h mais matriaque em uma mesma quantidade de leite. Com este experimento o estudante perceber que a gua, umasubstncia to presente em nossas vidas, um timo modelo para o estudodas propriedades fsico-qumicas da matria. No experimento Tenso superficial Ser que a agulha afunda?esto sendo discutidas algumas questes mais detalhadas sobre aconceituao da tenso superficial.Resd