APA - ATIVIDADE PRÁTICA DE QUIMICA GERAL pdf

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QUÍMICA
 
GERAL
)
Maria Graziane Rocha Barbosa 
 (
CLASSIFICAÇÃO
 
DAS
 
SOLUÇÕES
 
ÁCIDO
 
E
BASE
)
OBJETIVO
Aprender a identificar uma solução ácida, neutra ou alcalina.
Determinar a presença de íons em solução. Demonstrar como ocorre uma solução de neutralização.
METODOLOGIA
Na presente atividade utilizaremos um simulador virtual (Figura1) desenvolvido na Universidade de Colorado Boulder, fundada em 2002 pelo ganhador do prêmio Nobel Carl Wieman. O ambiente chamado PhET (do inglês Physics Education Technology) tem como objetivo promover simulações de matemática, física, química, biologia e outras áreas da ciência.
Figura 1 – Modelo de captura de tela.
Simulação com as doze substâncias anotando os valores do pH de cada
uma delas, colocando em uma ordem crescente de valor, classificando as mesmas em substâncias ácidas e básicas.
Substâncias Básicas
Desentupidor de Ralo PH 13
Sabonete PH 10
Cuspe PH 7.40
Sangue PH 7.40
Simulação com as onze substâncias anotando os valores do pH de cada
uma delas, colocando em uma ordem crescente de valor, classificando as mesmas em substâncias ácidas e básicas.
Substância Neutra
ÁGUA PH 7
Simulação com as onze substâncias anotando os valores do pH de cada
uma delas, colocando em uma ordem crescente de valor, classificando as mesmas em substâncias ácidas e básicas.
Substâncias Ácidas
Ácido de Bateria PH 1
Vômito PH 2
Refrigerante PH 2.50
Suco de laranja PH 3.40
Simulação com as onze substâncias anotando os valores do pH de cada
uma delas, colocando em uma ordem crescente de valor, classificando as mesmas em substâncias ácidas e básicas.
Substâncias Ácidas
		
Café PH 5
Canja de Galinha PH 5.80
Leite PH 6.50
Repita o experimento com todas as substâncias, porém agora adicionando 500ml da
substância de interesse, diluída em 0,5L de água, devendo abrir a válvula da opção 6, após anotar o resultando de cada substância despreze o conteúdo por meio do dreno localizado na opção 3.
Substâncias Básicas
Desentupidor de Ralo PH 12.70
Sabonete PH 9.66
Cuspe PH 7.24
Sangue PH 7.22
Repita o experimento com todas as substâncias, porém agora adicionando 500ml da
substância de interesse, diluída em 0,5L de água, devendo abrir a válvula da opção 6, após anotar o resultando de cada substância despreze o conteúdo por meio do dreno localizado na opção 3.
Substâncias Ácidas
Ácido de Bateria PH 1.31
Vômito PH 2.31
Refrigerante PH 2.80
Suco de laranja PH 3.80
Repita o experimento com todas as substâncias, porém agora adicionando 500ml da
substância de interesse, diluída em 0,5L de água, devendo abrir a válvula da opção 6, após anotar o resultando de cada substância despreze o conteúdo por meio do dreno localizado na opção 3.
Substâncias Ácidas
Café PH 5.30
Canja de Galinha PH 6.08
Leite PH 6.68
Por fim, selecione a opção ácido de bateria adicionando o volume de 0,4L, posteriormente adicione 0,3L de água anote o resultando, logo em seguida volte a adicionar o ácido de bateria até completar o volume máximo do recipiente e anote o resultado comparando os valores.
Ácido de bateria
Quando adicionamos 0,3L de água a solução tornou-se menos ácida, voltando a aumentar sua acidez ao completarmos o recipiente com o ácido de bateria.
CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES ÁCIDO
E BASE
CONCLUSÕES
O grau de acidez ou basicidade de uma solução pode ser expresso por meio da escala de pH (potencial hidrogeniônico), a escala varia de 0 a 14, sendo que as soluções ácidas possuem pH < 7, as soluções neutras possuem pH igual a 7 e, as soluções básicas possuem pH > 7. Quanto mais próximo de um valor extremo da escala, mais intenso é o caráter daquele meio.
Muito Básica Basicidade Moderada Levemente Básica
Levemente Ácida Acidez moderada Muito Ácida
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ESPALHAMENTO
 
DE
 
RUTHERFORD
)
OBJETIVO
· 1) Aprender a identificar a existência de força entre elétrons e prótons.
· 2) Determinar	as diferenças	entre o	modelo de Thomson e Rutherford.
· 3) Demonstrar	como se	deu o	experimento	do bombardeamento da lâmina de ouro.
METODOLOGIA
· Na presente atividade iremos utilizar um simulador virtual desenvolvido na Universidade de Colorado Boulder, fundada em 2002 pelo ganhador do prêmio Nobel Carl Wieman. O ambiente chamado PhET (do inglês Physics Education Technology) tem como objetivo promover simulações de matemática, física, química, biologia e outras áreas da ciência (Figura 2).
Figura 2 – Modelo de captura de tela.
Agora mantenha a opção de partículas alfa no mesmo valor alterando os valores do número de prótons e nêutrons para 20 e observe e anote as mudanças quanto aos desvios sofridos pela partícula alfa, será que o aumento da massa nuclear interfere no desvios das partículas posteriormente eleve os valores de prótons e neutros para o valor máximo de cada e reflita sobre as alterações notadas respondendo os seguintes questionamentos:
1) Qual a importância da experimentação na evolução dos conhecimentos científicos;
2) Quais foram as descobertas elencadas por Rutherford;
3) Porque o modelo de Rutherford é conhecido como “modelo planetário” e
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ESPALHAMENTO
 
DE
 
RUTHERFORD
)
4) Quais foram as contribuições de Bohr em relação ao modelo proposto por Rutherford.
	
As diferenças existentes quando o número de prótons de uma é aumentada, Algumas partículas alfa foram desviadas ligeiramente, sugerindo interações com outras partículas carregadas positivamente dentro do átomo. Ainda outras partículas alfas foram espalhadas em grandes ângulos, enquanto algumas poucas até mesmo voltaram para a fonte.
1) Qual a importância da experimentação na evolução dos conhecimentos científicos;
A experimentação é um método de pesquisa científica muito importante, talvez o mais reconhecível, em um espectro de métodos que também inclui descrição, comparação e modelagem. A experimentação é amplamente aplicada na produção de conhecimento científico e é considerada essencial para a ciência, com relevância histórica inegável nos avanços da saúde humana. Através da experimentação, os cientistas podem testar hipóteses e teorias, coletar dados e fazer observações que podem levar a novas descobertas e avanços no conhecimento científico. A experimentação também permite que os cientistas verifiquem e validem suas descobertas através de repetições independentes e críticas de seus experimentos. Portanto, a experimentação desempenha um papel fundamental na evolução do conhecimento científico.
2) Quais foram as descobertas elencadas por Rutherford;
Ernest Rutherford foi um físico britânico nascido na Nova Zelândia, considerado o maior experimentalista desde Michael Faraday (1791-1867). Ele foi a figura central no estudo da radioatividade e, com seu conceito do átomo nuclear, liderou a exploração da física nuclear. Ele ganhou o Prêmio Nobel de Química em 1908.
Rutherford foi responsável por uma série notável de descobertas nos campos da radioatividade e da física nuclear. Ele descobriu os raios alfa e beta, estabeleceu as leis do decaimento radioativo e identificou as partículas alfa como núcleos de hélio. Mais importante, ele postulou a estrutura nuclear do átomo: experimentos realizados no laboratório de Rutherford mostraram que quando partículas alfa são disparadas em átomos de gás, algumas são violentamente desviadas, o que implica uma região central densa e carregada positivamente contendo a maior parte da massa atômica.
Outras descobertas de Rutherford incluem o conceito de meia-vida radioativa, o elemento radioativo radônio e a diferenciação e nomeação da radiação alfa e beta. Juntamente com Thomas Royds, Rutherford é creditado por provar que a radiação alfa é núcleos de hélio.
3) Porque o modelo de Rutherford é conhecido como “modelo planetário”
O modelo de Rutherford é conhecido como “modelo planetário” porque descreve o átomo como um núcleo pequeno, denso e carregado positivamente, no qual quase toda a massa está concentrada, em torno do qual os elétrons circulam a alguma distância, muito parecido com planetas girando em torno do Sol. Aanalogia com o sistema solar é bastante clara: assim como os planetas orbitam o Sol, os elétrons orbitam o núcleo. É importante notar que este modelo foi posteriormente substituído pelo modelo atômico de Bohr, que levou em consideração a natureza quântica dos elétrons e forneceu uma explicação mais precisa da estrutura atômica.
4) Quais foram as contribuições de Bohr em relação ao modelo proposto por Rutherford.
Bohr introduziu a ideia de que os elétrons orbitam o núcleo em camadas ou níveis de energia específicos e que os elétrons podem saltar de um nível de energia para outro, mas não podem existir entre esses níveis de energia. Isso explicou por que os átomos emitem luz em frequências específicas quando são aquecidos ou excitados de outra forma. A teoria de Bohr também forneceu uma base teórica para a fórmula empírica de Rydberg, que descreve as linhas espectrais do hidrogênio.
Em resumo, as contribuições de Bohr ao modelo atômico de Rutherford incluem a introdução da quantização e dos níveis de energia dos elétrons. Essas ideias foram fundamentais para o desenvolvimento da mecânica quântica e continuam sendo importantes para a compreensão da estrutura atômica e das propriedades químicas dos elementos.
VISTA NUCLEAR
RESULTADOS E DISCUSSÃO
· As diferenças existentes quando o número de prótons de uma é aumentada, Algumas partículas alfa foram desviadas ligeiramente, sugerindo interações com outras partículas carregadas positivamente dentro do átomo. Ainda outras partículas alfas foram espalhadas em grandes ângulos, enquanto algumas poucas até mesmo voltaram para a fonte.
· As principais diferenças entre o núcleo e a eletrosfera são:
Carga: O núcleo é carregado positivamente devido à presença de prótons, enquanto a eletrosfera é carregada negativamente devido à presença de elétrons.
Massa: Quase toda a massa do átomo está concentrada no núcleo, enquanto os elétrons têm uma massa muito menor.
Tamanho: O núcleo é muito pequeno em comparação com o tamanho total do átomo, enquanto a eletrosfera ocupa a maior parte do volume do átomo.
Composição: O núcleo é composto por prótons e nêutrons, enquanto a eletrosfera é composta pelos elétrons que orbitam o núcleo.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Uma das principais falhas do modelo de Rutherford é que ele não conseguia explicar a estabilidade dos elétrons em suas órbitas. De acordo com a física clássica, um elétron em movimento circular em torno do núcleo deveria emitir radiação eletromagnética e perder energia. Isso faria com que o elétron caísse em espiral em direção ao núcleo. No entanto, isso claramente não acontece, já que os átomos são estáveis. O modelo de Rutherford não conseguia explicar por que isso acontece.
Outra falha do modelo de Rutherford é que ele não conseguia explicar o espectro descontínuo dos átomos. Quando os átomos são aquecidos ou excitados de outra forma, eles emitem luz em frequências específicas. O modelo de Rutherford não conseguia explicar por que isso acontece.
A principal diferença entre os modelos de Thomson e Rutherford é que o modelo de Thomson não dava detalhes sobre o núcleo atômico, enquanto o modelo de Rutherford descrevia o núcleo e sua localização no átomo. O modelo de Rutherford mostrou que o átomo é principalmente espaço vazio com um núcleo pequeno, denso e carregado positivamente no centro e elétrons circulando ao redor dele.
CONCLUSÕES
· Este modelo descreve o átomo como um núcleo pequeno, denso e carregado positivamente, no qual quase toda a massa está concentrada, em torno do qual os elétrons circulam a alguma distância. O modelo de Rutherford foi um avanço significativo em relação ao modelo anterior de Thomson, que descrevia o átomo como uma esfera sólida carregada positivamente com elétrons embutidos nela.
· No entanto, o modelo de Rutherford ainda tinha algumas falhas importantes. Ele não conseguia explicar a estabilidade dos elétrons em suas órbitas e não conseguia explicar o espectro descontínuo dos átomos . Essas falhas foram posteriormente resolvidas pelo modelo atômico de Bohr, que introduziu a quantização e os níveis de energia dos elétrons.
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ESPALHAMENTO
 
DE
 
RUTHERFORD
)
· Em resumo, o modelo atômico de Rutherford foi um avanço importante na compreensão da estrutura atômica. Embora tenha algumas falhas, ele forneceu uma base sólida para o desenvolvimento de modelos atômicos mais precisos e completos.
OBRIGADO
Fontes:
Contribuições de Bohr | História da Teoria Atômica (wordpress.com)
Ernest Rutherford - Brasil | Instituto de História da Ciência (sciencehistory.org)
Imagens:
As imagens deste trabalho foram obtidas através de prints dos simuladores de Escala de PH e Espelhamento de Rutherford https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/filter?subjects=chemistry&type=html, prototype