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CONDUTIVIDADE ELÉTRICA EM LÍQUIDOS E SÓLIDOS – ANÁLISE QUALITATIVA Apresentação 1. OBJETIVO Este experimento explora a condutividade elétrica de soluções eletrolíticas, não-eletrolíticas e materiais sólidos, visando correlacioná-los com suas respectivas estruturas atômicas. Ao final deste experimento, você deverá ser capaz de: identificar a condutividade de diferentes tipos de materiais sólidos;• identificar a condutividade de soluções eletrolíticas e não eletrolíticas;• relacionar a estrutura atômica de determinados materiais com suas propriedades elétricas;• diferenciar materiais condutores de isolantes elétricos.• 2. ONDE UTILIZAR ESSES CONCEITOS? A capacidade dos materiais em conduzir eletricidade tornou possível os grandes avanços tecnológicos do mundo atual. Internet, computadores, celulares, e robôs, entre outros, não seriam possíveis sem a condução de eletricidade. Por outro lado, a propriedade oposta, ou seja, a capacidade de não conduzir eletricidade, ou resistência elétrica, também beneficia a humanidade. De fato, são isolantes elétricos que nos impedem de tomar choques quando manuseamos os eletrodomésticos do dia a dia. Além disso, os circuitos elétricos necessitam de materiais condutores, isolantes e ainda dos semicondutores para poder atingir suas finalidades. Desta forma, o conhecimento acerca da condutividade elétrica dos materiais torna-se um importante componente curricular em toda e qualquer engenharia. 3. O EXPERIMENTO Neste experimento, você irá testar a condutividade de diversos materiais em estado sólido e/ou líquido. Para tanto, as seguintes vidrarias e acessórios são necessários: béquer, placa de Petri, bastão de vidro, espátula de aço inox, e dispositivo luminosos com circuito elétrico. 4. SEGURANÇA Nesta prática serão utlizados luvas, jaleco e máscara. 5. CENÁRIO Neste experimento o dispositivo luminoso, a pisseta com água destilada, e diversos materiais já se encontram arranjados sobre a bancada. Você deverá acessar as gavetas, armários e estante para selecionar as vidrarias, acessórios e demais materiais usados durante as atividades. Bons estudos. Sumário teórico Acesse o sumário: 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUIMICA GERAL CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES CONDUTIVIDADE ELÉTRICA EM LÍQUIDOS E SÓLIDOS 1. LIGAÇÕES QUÍMICAS E SUAS CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS A estrutura atômica é a base para que as ligações químicas aconteçam, originando as moléculas. Em ligações metálicas, átomos metálicos se conectam. Para tanto, os chamados “elétrons livres”, provenientes das últimas camadas dos metais, se movimentam livremente, formando uma nuvem eletrônica e fornecendo a energia para que os cátions metálicos permaneçam unidos. Em ligações iônicas, os átomos estão ligados pela atração de íons com cargas opostas, enquanto em ligações covalentes, os átomos estão ligados por compartilhamento de elétrons para a formação de moléculas estáveis. Os compostos iônicos fundidos, ou quando em solução aquosa, conduzem eletricidade por apresentarem eletrólitos, ou seja, íons livres. A existência de íons livres em meio aquoso possibilita maior movimentação eletrônica na solução, causando a respectiva condução elétrica. Além disso, em solução, quanto maior a concentração de íons, maior a condutividade elétrica. Em compostos iônicos em estado sólido, a condução elétrica não é possível, pois os íons e, consequentemente, os elétrons estão comprometidos com a ligação iônica. Os sólidos covalentes não conduzem eletricidade, pois os elétrons estão compartilhados e presos nas suas respectivas ligações covalentes. Uma exceção é o grafite, que conduz eletricidade, devido a sua estrutura ser constituída por lamelas de anéis hexagonais de carbono com 3 ligações covalentes e uma dupla ligação conjugada, mantidas por forças de Van der Waals (Figura 1). 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUIMICA GERAL CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Além disso, os compostos covalentes como por exemplo, os ácidos, quando dissociados, sofrem ionização e passam a conduzir eletricidade. Figura 1 – Estrutura do Grafite. Os compostos metálicos apresentam baixa energia de ionização, dessa forma, sua nuvem eletrônica é constituída por elétrons livres (Figura 2), que conferem aos metais excelentes propriedades condutoras. Figura 2 – Estrutura de Compostos Metálicos. 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUIMICA GERAL CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CHANGE, Raymond; GOLDSBY, Kenneth A. Química. 11. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. ROSENBERG, Jerome L.; EPSTEIN, Lawrence M.; KRIEGER, Peter J. Química Geral. 9. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. SILVA, Rodrigo Borges da; COELHO, Felipe Lange; Fundamentos de química orgânica e inorgânica. Porto Alegre: SAGAH, 2018. Sumário teórico Acesse o roteiro: 1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES INSTRUÇÕES GERAIS 1. Neste experimento você irá aprender a analisar a condutividade de soluções eletrolíticas, não-eletrolíticas e identificar condutividade elétrica em alguns sólidos e correlacionar de maneira qualitativa com a estrutura atômica dos materiais e soluções. 2. Utilize a seção “Recomendações de Acesso” para melhor aproveitamento da experiência virtual e para respostas às perguntas frequentes a respeito do VirtuaLab. 3. Caso não saiba como manipular o Laboratório Virtual, utilize o “Tutorial VirtuaLab” presente neste Roteiro. 4. Caso já possua familiaridade com o Laboratório Virtual, você encontrará as instruções para realização desta prática na subseção “Procedimentos”. 5. Ao finalizar o experimento, responda aos questionamentos da seção “Avaliação de Resultados”. 2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES RECOMENDAÇÕES DE ACESSO PARA ACESSAR O VIRTUALAB 1. Caso utilize o Windows 10, dê preferência ao navegador Google Chrome; 2. Caso utilize o Windows 7, dê preferência ao navegador Mozilla Firefox; 3. Feche outros programas que podem sobrecarregar o seu computador; 4. Verifique se o seu navegador está atualizado; 5. Realize teste de velocidade da internet. Na página a seguir, apresentamos as duas principais dúvidas na utilização dos Laboratórios Virtuais. Caso elas não se apliquem ao seu problema, consulte a nossa seção de “Perguntas Frequentes”, disponível em: https://algetec.movidesk.com/kb/pt-br/ Neste mesmo link, você poderá usar o chat ou abrir um chamado para o contato com nossa central de suporte. Se preferir, utilize os QR CODEs para um contato direto por Whatsapp (8h às 18h) ou para direcionamento para a central de suporte. Conte conosco! ATENÇÃO: O LABORATÓRIO VIRTUAL DEVE SER ACESSADO POR COMPUTADOR. ELE NÃO DEVE SER ACESSADO POR CELULAR OU TABLET. O REQUISITO MÍNIMO PARA O SEU COMPUTADOR É UMA MEMÓRIA RAM DE 4 GB. SEU PRIMEIRO ACESSO SERÁ UM POUCO MAIS LENTO, POIS ALGUNS PLUGINS SÃO BUSCADOS NO SEU NAVEGADOR. A PARTIR DO SEGUNDO ACESSO, A VELOCIDADEDE ABERTURA DOS EXPERIMENTOS SERÁ MAIS RÁPIDA. 3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES PERGUNTAS FREQUENTES 1) O laboratório virtual está lento, o que devo fazer? a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> “Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a opção e reinicie o navegador. b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de máximo desempenho. Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de vídeo instalado na máquina. c) Feche outros aplicativos e abas que podem sobrecarregar o seu computador. d) Verifique o uso do disco no Gerenciador de Tarefas (Ctrl + Shift + Esc) -> “Detalhes”. Se estiver em 100%, feche outros aplicativos ou reinicie o computador. 4 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES 2) O laboratório apresentou tela preta, como proceder? a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> “Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a opção e reinicie o navegador. Caso persista, desative a opção e tente novamente. b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de máximo desempenho. Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de vídeo instalado na máquina. c) Verifique se o navegador está atualizado. 5 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES DESCRIÇÃO DO LABORATÓRIO MATERIAIS NECESSÁRIOS • Placa de Petri; • Béquer de 50 mL; • Béquer de 250 mL; • Sacarose; • Cimento em pó; • Carvão ativado; • Espátula de aço inox; • Bastão de vidro; • Pisseta com água destilada; • Sulfato de Cobre; • Ácido Acético; • Ácido Clorídrico; • Circuito elétrico; • Multímetro; • Sólidos (cobre, papelão, isopor, espuma, parafina, grafite, mármore, granito, plástico, alumínio, porcelana e ferro). PROCEDIMENTOS 1. SEGURANÇA DO EXPERIMENTO Coloque os equipamentos de proteção individual localizados no “Armário de EPIs”. 6 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES 2. SELECIONANDO AS VIDRARIAS E ACESSÓRIOS Coloque na mesa todos os itens necessários ao experimento, que se encontram na gaveta e no armário. São eles: placa de Petri, béquer de 50 mL, béquer de 250 mL, espátula de aço inox, bastão de vidro e sólidos (papelão, isopor, espuma, parafina, grafite, mármore, granito, plástico, alumínio, porcelana e ferro). O cimento, sacarose e carvão ativado já devem estar sobre a mesa. 3. SELECIONANDO AS SOLUÇÕES Coloque sobre a mesa a Solução aquosa de Sulfato de Cobre, Solução aquosa de Ácido Acético e Ácido Clorídrico. 4. UTILIZANDO ÁGUA DESTILADA E AS SOLUÇÕES Coloque uma amostra de água destilada no béquer de 50mL, posicione o circuito no béquer de 50 mL e ligue o circuito elétrico. Observe e registre o comportamento da lâmpada e analise o comportamento das estruturas atômicas dentro do béquer. Desenergize o circuito e retire o circuito do béquer. Remova o conteúdo do béquer de 50 mL e realize a limpeza dos terminais utilizando a pisseta com água. Repita os passos anteriores substituindo a água destilada pela solução de Sulfato de Cobre, Ácido Clorídrico e Ácido Acético. Mantenha a água destilada apenas na lavagem dos terminais. Observe o comportamento nas duas situações e registre na tabela presente na presente em “Avaliação dos Resultados”. 7 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES 5. UTILIZANDO SACAROSE E CIMENTO Coloque uma amostra de água destilada no béquer de 50 mL, transfira uma quantidade de sacarose para o béquer de 50 mL utilizando a espátula de aço inox. Promova a mistura no béquer utilizando o bastão de vidro, posicione o circuito no béquer de 50 mL e ligue o circuito elétrico. Observe e registre o comportamento da lâmpada e analise o comportamento das estruturas atômicas dentro do béquer. Desenergize o circuito e retire o circuito do béquer. Remova o conteúdo do béquer de 50 mL e realize a limpeza dos terminais utilizando a pisseta com água. Repita os passos anteriores substituindo a sacarose pelo cimento. Mantenha a água destilada na lavagem dos terminais. Observe o comportamento nas duas situações e registre na tabela presente na presente em “Avaliação dos Resultados”. 6. UTILIZANDO CARVÃO ATIVADO E CIMENTO SÓLIDO Utilizando a espátula de aço, preencha totalmente a placa de Petri com carvão ativado. Posicione o circuito na placa de Petri, ligue o circuito elétrico, observe e registre o comportamento da lâmpada e analise o comportamento das estruturas atômicas dentro da placa de Petri. Desenergize o circuito e retire-o da placa de Petri. Remova o conteúdo da placa de Petri e realize a limpeza dos terminais utilizando a pisseta com água. Repita os passos anteriores substituindo o carvão ativado pelo cimento sólido. Mantenha a água destilada na lavagem dos terminais. Observe o comportamento nas duas situações e registre na tabela presente na presente em “Avaliação dos Resultados”. 8 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES 7. UTILIZANDO OS SÓLIDOS Posicione a placa de cobre na placa de Petri e, em seguida, posicione o circuito na placa de Petri, ligue o circuito elétrico, observe e registre o comportamento da lâmpada e analise o comportamento das estruturas atômicas dentro a placa de Petri. Desenergize o circuito e retire-o da placa de Petri. Retire a placa de cobre da placa de Petri. Repita os passos anteriores substituindo a placa de cobre pelos sólidos restantes (papelão, isopor, espuma, parafina, grafite, mármore, granito, plástico, alumínio, porcelana e ferro). Observe o comportamento nas situações e registre na tabela presente na presente em “Avaliação dos Resultados”. 8. AVALIANDO OS RESULTADOS Siga para a seção “Avaliação de Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo com o que foi observado nos experimentos. 9. FINALIZANDO O EXPERIMENTO Faça a limpeza de todos os materiais utilizados, guarde-os no armário, gaveta e prateleira, guarde os EPIs e encerre o experimento. 9 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES AVALIAÇÃODOS RESULTADOS 1. Avalie e descreva o comportamento da lâmpada em cada solução, registre esses dados em uma tabela que se encontra abaixo: Material Intensidade da luz Alta Baixa Não observada Água Sulfato de Cobre Ácido Clorídrico Ácido Acético Água e Sacarose Água e Cimento Carvão Ativado Cimento Sólido Cobre Papelão Isopor Espuma Parafina Grafite Mármore Granito Plástico Alumínio Porcelana Ferro 10 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES 2. Com base nos seus conhecimentos, qual o objetivo de colocar os terminais do circuito dentro do béquer com as soluções? Justifique. 3. Em seu entendimento, por que é necessário lavar os terminais com o circuito desligado? 4. Você conseguiria realizar o experimento de maneira correta sem lavar os terminais? Justifique. 5. Descreva o comportamento da lâmpada na solução aquosa de sacarose e na mistura de cimento com água e justifique. 6. A intensidade da lâmpada foi constante na mistura de água e cimento, ou teve variação, ou você não notou diferença? Justifique sua resposta. 7. Explique o comportamento da lâmpada na solução de água com cimento correlacionando com a estrutura atômica. 8. Explique o comportamento da lâmpada no carvão ativado. 9. Justifique a diferença de comportamento da lâmpada na mistura de água com cimento e o comportamento na de cimento puro. 11 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES 10. Com base nos seus conhecimentos, por que algumas substâncias conduzem eletricidade em meio aquoso, porém em meio sólido isso não ocorre? 11. Quais materiais sólidos utilizados no experimento você indicaria para ser um isolante elétrico? 12. Com base nos seus conhecimentos, por que alguns sólidos conduzem eletricidade e outros não? 12 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES TUTORIAL VIRTUALAB CONHECENDO O LABORATÓRIO Ao iniciar o laboratório será possível escolher entre o “Modo Experimento” e o “Modo Aprendizagem. Para iniciar a realização da prática, selecione o “Modo Experimento”, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a opção em destaque. 13 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES 1. SEGURANÇA DO EXPERIMENTO Acesse a câmera “EPI”, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o menu superior esquerdo. Abra o armário, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre as portas. 14 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Em seguida, selecione os EPIs necessários para a realização do experimento, clicando sobre eles com o botão esquerdo do mouse e selecionando a opção “Usar este item”. Nesse experimento serão necessários jaleco, luvas e máscara. Note que na parte inferior da tela estão presentes todos os EPIs anteriormente selecionados. Caso você clique com o botão esquerdo do mouse nos mesmos, eles retornam para o armário, o que pode ocasionar a não permissão para a execução do experimento. 15 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES 2. SELECIONANDO VIDRARIAS E ACESSÓRIOS Acesse a câmera “Gavetas”, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o menu superior esquerdo. Em seguida, abra a gaveta, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre elas. 16 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Posicione o béquer de 250 ml sobre a mesa, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ele e selecionando a opção “Colocar na mesa”. Faça o mesmo para o béquer de 50 ml e para a placa de Petri. Acesse a câmera “Armário”. 17 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Em seguida, abra a porta do armário, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ela. Selecione os sólidos que farão parte do experimento, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre elas e selecionando a opção “Colocar na mesa”. Em seguida, faça o mesmo com a espátula e com o bastão de vidro. 18 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES 3. SELECIONANDO AS SOLUÇÕES Acesse a câmera “Soluções” para visualizá-las. Coloque sobre a mesa a Solução aquosa de Sulfato de Cobre, Solução aquosa de Ácido Acético e Ácido Clorídrico, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre elas e selecionando a opção “Colocar na mesa”. Em seguida, retorne a mesa clicando na opção de câmera “Mesa”. 19 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES 4. UTILIZANDO A ÁGUA DESTILADA E AS SOLUÇÕES Coloque uma amostra de água destilada no béquer de 50 mL, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a pisseta e selecionando a opção “Colocar no béquer de 50ml”. Posicione o circuito no béquer de 50 mL, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ele e selecionando a opção “Colocar no béquer de 50 mL”. 20 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Ligue o circuito elétrico, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a tomada e selecionando a opção “Ligar circuito”. Observe e registre o comportamento da lâmpada. Acesse a câmera “Béquer”. Analise o comportamento das estruturas atômicas. 21 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Retorne a câmera “Mesa”. Desenergize o circuito, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a tomada e selecionando a opção “Desligar circuito”. Retire o circuito do béquer, clicando com o botão esquerdodo mouse sobre ele e selecionando a opção “Colocar na mesa”. 22 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Limpe os terminais, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o circuito elétrico e selecionando a opção “Lavar terminais”. Utilize a pisseta para lavagem dos terminais, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ela e selecionando a opção “Colocar no béquer de 250 ml”. 23 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Despeje a água sobre os terminais, pressionando a pisseta com o botão esquerdo do mouse sobre ela. Retorne, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a opção adequada e, em seguida coloque o circuito sobre a mesa, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o circuito e selecionando a opção “Colocar na mesa”. 24 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Remova o conteúdo do béquer de 50 mL, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o béquer e selecionando a opção “Remover e limpar conteúdo”. Repita os passos anteriores substituindo a água destilada pela solução de Sulfato de Cobre, Ácido Clorídrico e Ácido Acético. Mantenha a água destilada apenas na lavagem dos terminais. 25 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Coloque uma amostra de água sobre o béquer de 50 mL, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a pisseta e selecionando a opção “Colocar no béquer de 50 ml”. Acesse a câmera de “Sólidos”. Retire a tampa do pote de Sacarose, clicando com o botão esquerdo mouse sobre o pote e selecionando a opção “Retirar tampa”. 5. UTILIZANDO SACAROSE E CIMENTO 26 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Acesse a câmera “Mesa”. Transfira uma quantidade de sacarose para o béquer de 50 mL, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a espátula de inox e selecionando a opção “Colocar sacarose no béquer de 50 ml”. Promova a mistura no béquer, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o bastão de vidro e selecionando a opção “Misturar solução do béquer de 50 ml”. 27 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Coloque o circuito no béquer de 50 mL, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o circuito elétrico e selecionando a opção “Colocar no béquer de 50 ml”. Ligue o circuito, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a tomada e selecionando a opção “Ligar Circuito”. 28 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Observe e registre o comportamento da lâmpada. Acesse a câmera béquer e analise o comportamento das estruturas atômicas. Retorne a câmera “Mesa”. Desligue o circuito, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a tomada e selecionando a opção “Desligar Circuito”. Retire o circuito do béquer e realize a limpeza dos terminais, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o circuito e selecionando a opção “Lavar Terminais”. 29 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Utilize a pisseta para lavagem dos terminais, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ela e selecionando a opção “Colocar no béquer de 250 ml”. Despeje a água sobre os terminais, pressionando a pisseta com o botão esquerdo do mouse sobre ela. 30 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Retorne, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a opção adequada e, em seguida, coloque o circuito sobre a mesa, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o circuito e selecionando a opção “Colocar na mesa”. Remova o conteúdo do béquer de 50 mL, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o béquer e selecionando a opção “Remover e limpar conteúdo”. Repita os passos anteriores substituindo a sacarose por cimento. Mantenha a água destilada na lavagem dos terminais. Observe o comportamento nas duas situações e registre na tabela presente na presente em “Avaliação dos Resultados”, neste roteiro. 31 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Acesse a câmera “Sólidos”. , Retire a tampa do pote de Carvão, clicando com o botão esquerdo mouse sobre o pote e selecionando a opção “Retirar tampa”. 6. UTILIZANDO CARVÃO ATIVADO E CIMENTO SÓLIDO 32 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Retorne para a câmera “Mesa”. Transfira uma quantidade de carvão ativado para a placa de Petri, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a espátula de inox e selecionando a opção “Colocar carvão ativado na placa de Petri”. Preencha totalmente a placa com carvão ativado repetindo o passo 3 vezes. Coloque o circuito na placa de Petri, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o circuito elétrico e selecionando a opção “Colocar na placa de Petri”. 33 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Ligue o circuito elétrico, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a tomada e selecionando a opção “Ligar circuito”. Observe e registre o comportamento da lâmpada. Acesse a câmera “Placa de Petri” e analise o comportamento das estruturas atômicas. 34 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Desenergize o circuito clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a tomada e selecionando a opção “Desligar circuito”. Retire o circuito da placa de Petri, clicando com o botão esquerdo do mousesobre ele e selecionando a opção “Colocar na mesa”. 35 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Limpe os terminais, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o circuito elétrico e selecionando a opção “Lavar terminais”. Utilize a pisseta para lavagem dos terminais, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ela e selecionando a opção “Colocar no béquer de 250 ml”. 36 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Despeje a água sobre os terminais, pressionando a pisseta com o botão esquerdo do mouse sobre ela. Retorne, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a opção adequada e, em seguida, coloque o circuito sobre a mesa, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o circuito e selecionando a opção “Colocar na mesa”. 37 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Remova o conteúdo da placa de Petri, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a placa e selecionando a opção “Remover conteúdo”. Repita o procedimento para o cimento. 38 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES 7. UTILIZANDO OS SÓLIDOS Acesse a câmera “Sólidos”. Posicione a placa de cobre na placa de Petri, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a placa de cobre e selecionando a opção “Colocar na placa de Petri”. 39 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Retorne para a câmera “Mesa”. Coloque o circuito na placa de Petri, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o circuito elétrico e selecionando a opção “Colocar na placa de Petri”. Ligue o circuito elétrico, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a tomada e selecionando a opção “Ligar circuito”. 40 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Observe e registre o comportamento da lâmpada. Acesse a câmera “Placa de Petri” e analise o comportamento das estruturas atômicas. Retorne a câmera “Mesa”. Desenergize o circuito clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a tomada e selecionando a opção “Desligar circuito”. 41 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES Retire o circuito da placa de Petri, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ele e selecionando a opção “Colocar na mesa”. Retire a placa de cobre da placa de Petri, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o sólido e selecionando a opção “Colocar na mesa”. Repita as etapas desse passo para os sólidos restantes (papelão, isopor, espuma, parafina, grafite, mármore, granito, plástico, alumínio, porcelana e ferro). Observe e registre o comportamento da lâmpada na tabela. 42 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br LABORATÓRIO DE QUÍMICA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E SUAS INTERAÇÕES ATÔMICAS E MOLECULARES 8. ANALISANDO OS RESULTADOS Siga para a seção “Avaliação de Resultados”, neste roteiro, e responda de acordo com o que foi observado nos experimentos. 9. FINALIZANDO O EXPERIMENTO Faça a limpeza de todos os materiais utilizados, guarde-os no armário, gaveta e prateleira, guarde os EPIs e encerre o experimento. Pré Teste 1) Sobre ligações iônicas e covalentes, é correto afirmar: A) Em ligações covalentes, os átomos estão ligados pela atração de íons com cargas opostas, enquanto em ligações iônicas, os átomos estão ligados por compartilhamento de elétrons; B) Em ligações iônicas, os átomos estão ligados pela atração de íons com cargas opostas, enquanto em ligações covalentes, os átomos estão ligados por compartilhamento de elétrons; C) Nenhuma das alternativas. 2) Dadas as seguintes afirmações: I. Em compostos iônicos em estado líquido, a condução elétrica não é possível. II. A existência de íons livres em meio aquoso dificulta a movimentação eletrônica na solução, prejudicando a condução elétrica. III. Os compostos iônicos fundidos ou quando em solução aquosa, conduzem eletricidade, por apresentarem eletrólitos, ou seja, íons livres. Qual ou quais delas representam a condutividade elétrica em líquidos e sólidos? A) I e III; B) III; C) I e II. 3) De que forma atua a nuvem eletrônica nas ligações metálicas? A) Fornecendo energia para dispersar os átomos dos metais; B) Fornecendo energia para esconder os átomos dos metais; C) Fornecendo energia para que os átomos permaneçam unidos. 4) Os compostos metálicos apresentam _________ energia de ionização. Escolha, dentre as alternativas, aquela que fornece a palavra correta para preencher a lacuna do enunciado relacionado ao experimento de condutividade elétrica em líquidos e sólidos. A) Baixa; B) Alta; C) Nenhuma das alternativas. 5) Identifique abaixo os equipamentos de proteção individual utilizados neste experimento. A) Jaleco, luvas, máscara; B) Jaleco, máscara, óculos; C) Jaleco, luvas, capacete. Experimento * Este laboratório também está disponível para dispositivos Android. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Pós Teste 1) Qual das propriedades abaixo tem relação direta com a condutividade de uma substância? A) Tipo de Ligação; B) Viscosidade; C) Número atômico. 2) Por que os metais apresentam excelentes propriedades condutoras? A) Apresentam baixa energia de ionização; B) Apresentam alta energia de ionização; C) Apresentam ductibilidade. 3) O cimento não conduz eletricidade em estado sólido, mas conduz quando dissociado em uma solução aquosa. Isso se deve ao fato dele apresentar: A) ligações covalentes; B) ligações iônicas; C) nenhuma das alternativas. 4) Apesar do grafite ser um sólido covalente, ele conduz eletricidade. Isso se deve ao fato de possuir peculiar: A) geometria molecular; B) campo magnético; C) nenhuma das alternativas. 5) Qual a característica das soluções utilizadas no experimento de condutividade elétrica? A) São soluções eletrolíticas; B) São soluções não eletrolíticas; C) São substâncias puras formadas por pontes de hidrogênio.
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