Sais e Óxidos_Experimento

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Funções Inorgânicas: Sais e Óxidos
★ Conteúdo: O conteúdo desta aula trata-se de Sais e Óxidos que, juntamente com os
Ácidos e Bases, compõem as quatro Funções Inorgânicas.
★ Objetivos:
○ Conhecer as Funções Inorgânicas Sais e Óxidos (o que são e quais suas
características);
○ Reconhecer a ocorrência dessas funções em nosso dia-a-dia;
○ Identificar, através de experimentos, algumas reações químicas que envolvem
tais funções (como a formação de ferrugem e a produção de CO2).
★ Tempo de Execução: 3 períodos de 45 minutos, cada.
★ Recursos Didáticos: Trata-se de uma aula expositiva e, de forma a melhor
contextualizá-la, serão realizados experimentos práticos.
★ Estratégias de Ensino: A aula será dividida em 3 momentos distintos. Um momento
de realização de um experimento, como forma de introduzir o conteúdo, um segundo
momento de exposição do conteúdo e realização de atividades e, para finalizar, a
realização de um segundo experimento que tem por objetivo ilustrar uma das reações
químicas que envolvem uma das funções que serão estudadas.
★ Primeiro Momento: Experimento - Corrida de Balões
O experimento “Corrida de Balões” tem como objetivo ilustrar a formação do CO2
(gás carbônico) a partir da reação entre vinagre e bicarbonato de sódio. O Gás carbônico
trata-se de um óxido (uma das funções inorgânicas a ser estudada na presente aula).
De acordo com a metodologia (Anexo1), após a mistura de vinagre e bicarbonato de
sódio, o balão preso na “boca” da garrafa será inflado. Isso se dá devido a formação do ácido
carbônico que, rapidamente, transforma-se em CO2 (gás carbônico) e água. Dessa forma, o
gás carbônico é o responsável por inflar o balão.
No entanto, essa explicação só será dada aos alunos após eles mesmos formularem
suas hipóteses a respeito da reação que ocorreu.
De forma a conduzir a formulação das hipóteses, serão feitas as seguintes indagações:
❏ Os materiais utilizados no experimento pertencem a quais Funções
Inorgânicas?
❏ Que reação acreditam que ocorreu para que o balão fosse inflado?
❏ Que “tipo” de gás acreditam que foi o responsável por inflar o balão? (por
exemplo, gás oxigênio, gás hidrogênio, etc).
Após esses questionamentos, será fornecida a explicação a respeito da formação do
gás carbônico. Além do mais, um dos reagentes utilizados para o experimento trata-se do
bicarbonato de sódio, ou seja, um sal. A partir disso, será introduzido o conceito de óxidos
(visto que essa é a função inorgânica a qual o gás carbônico pertence), bem como, o conceito
de sais (função inorgânica a qual o bicarbonato de sódio se inclui).
★ Segundo Momento: Sais e Óxidos
Após a discussão inicial realizada a partir do experimento, serão trabalhados os
conceitos de Sais e Óxidos, suas características e ocorrência no cotidiano (Anexo2).
Em seguida, serão realizados exercícios de fixação acerca do conteúdo trabalhado
(Anexo2).
★ Terceiro Momento: Experimento - Formação da Ferrugem
Neste momento será realizado um experimento visando elucidar a formação do óxido
de ferro - ferrugem - (metodologia em Anexo3).
O processo de oxidação necessita de um certo espaço de tempo para ocorrer, e o
fenômeno só poderá ser observado na próxima aula. Neste caso, os alunos serão indagados
sobre o que acham que vai ocorrer com cada um dos pregos, anotando suas suposições a fim
comparar com o resultado real, ao final do experimento.
Ao concluir-se o experimento (na semana posterior) espera-se que os alunos
compreendam que:
❏ O prego untado com óleo não apresenta ferrugem. O óleo funcionou como um
isolante, não deixando que o oxidante (ar) entrasse em contato com o material
oxidável (prego).
❏ Não houve formação de ferrugem no algodão úmido; esse material não possui ferro
(ou metais) em sua composição, portanto, não se oxida.
❏ O prego colocado no copo com água enferrujou, uma vez que o oxigênio do ar
juntamente com a água, tratou de oxidar este material.
Será explicado aos alunos que a ferrugem é resultado da oxidação do ferro, devido ao
contato com o oxigênio presente na água e no ar.
A única forma de evitar que objetos feitos de ferro (facas, máquinas, ferramentas,
etc.) se decomponham por causa da oxidação é impedir que entrem em contato com o
oxigênio, mas como? Um método muito eficiente é através da pintura da superfície de ferro
com tintas ou cobertura com óleo e outras substâncias lubrificantes.
★ Tema de Casa: Exercícios (Anexo4)
Anexo1
Experimento - Corrida de Balões
(Fonte:
http://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/como-encher-baloes-sem-usar
-ar-dos-pulmoes.htm)
Materiais
❏ Vinagre;
❏ Bicarbonato de Sódio;
❏ Garrafa PET (250 mL ou 600 mL);
❏ Bexiga de borracha;
❏ Funil.
Metodologia
1) Complete metade do volume da garrafa com vinagre;
2) Coloque 3 colheres de chá de bicarbonato de sódio dentro da bexiga (se necessário,
utilize um funil para facilitar este processo);
3) Encaixe, com cuidado, a extremidade aberta do balão na “boca” da garrafa (tome
cuidado para não despejar o bicarbonato no interior da garrafa), como mostra a Figura
1;
4) Segurando firmemente o balão na “boca” da garrafa, despeje o bicarbonato para o
interior da garrafa e observe o que acontece.
Figura 1. Procedimento de montagem do experimento.
(Fonte: Imagens Google)
http://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/como-encher-baloes-sem-usar-ar-dos-pulmoes.htm
http://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/como-encher-baloes-sem-usar-ar-dos-pulmoes.htm
Anexo2
Funções Inorgânicas: SAIS E ÓXIDOS
★ Óxidos:
Os óxidos são substâncias compostas por dois elementos químicos, sendo um deles (o
ânion) o elemento oxigênio.
Entre os óxidos em geral, existem os ÓXIDOS BÁSICOS, que são formados por um
METAL e o oxigênio. Por exemplo: Na2O, K2O, CaO. Note que todos os elementos que
estão ligados ao oxigênio são metais.
Os ÓXIDOS BÁSICOS são assim chamados pois, quando misturados com água
formam bases. Exemplo:
Na2O + H2O→ 2 NaOH
Lembre-se que, como já estudado, NaOH é uma base.
Existem, também, os ÓXIDOS ÁCIDOS, que são formados por um elemento
NÃO-METAL e o oxigênio. Por exemplo: CO2, NO2, SO2. Note que, nesse caso, todos os
elementos ligados ao oxigênio são não-metais.
Os ÓXIDOS ÁCIDOS são assim chamados pois, quando misturados com água
formam ácidos. Exemplo:
SO2+ H2O→ H2SO4
Lembre-se que, como já estudado, H2SO4 é um ácido.
★ Exercício: Relacione a coluna da esquerda com a coluna da direita, de acordo
com a classificação dos óxidos:
(1) Óxido ácido ( ) SO2
(2) Óxido básico ( ) K2O
( ) CO2
( ) MgO
( ) Na2O
( ) NO2
( ) ClO2
CURIOSIDADE: Muitos desses óxidos ácidos estão presentes na atmosfera terrestre,
portanto eles reagem com a água da chuva e o resultado é a “chuva ácida”.
A precipitação de chuvas ácidas pode causar:
❏ a morte de peixes em rios e lagos;
❏ a destruição de folhas e galhos de árvores;
❏ a contaminação das águas subterrâneas;
❏ a degradação de prédios, estruturas metálicas de casas, edifícios e pontes, bem como a
corrosão de monumentos artísticos históricos feitos de calcário, cimento, mármore,
metais e outros materiais;
❏ e o surgimento de doenças respiratórias, prejudicando a saúde do ser humano e dos
animais.
★ Exercício: Entre os pares de óxidos relacionados, qual é constituído apenas por
óxidos que provocam a chuva ácida?
a) Na2O e NO2 b) CO2 e MgO c) CO2 e SO3 d) CO e NO2
★ Alguns óxidos e suas aplicações:
❏ Dióxido de carbono (CO2): O gás carbônico é encontrado nos refrigerantes e na água
mineral gaseificados. Ele reage com a água fazendo com que o meio fique ácido, daí o
porquê dos refrigerantes serem ácidos.
❏ Óxido de Cálcio (CaO): Obtido a partir da decomposição do calcário, é usado na
agricultura para diminuir a acidez do solo e também na preparação de argamassa na
construção civil.
❏ Óxido Nitroso (N2O): Conhecido como gás hilariante, esse óxido inalado em
pequena quantidade provoca euforia, mas pode causar sérios problemas de saúde; é
utilizado comoanestésico.
❏ Dióxido de Enxofre (SO2): É usado para a obtenção de ácido sulfúrico e no
branqueamento de óleos alimentícios, entre outras aplicações. É um dos principais
poluentes atmosféricos; em dias úmidos, combina-se com o vapor de água da
atmosfera e origina a chamada chuva ácida.
❏ Monóxido de Carbono (CO): Usado para obter certos produtos químicos e na
metalurgia do aço. É normalmente o principal poluente da atmosfera das zonas
urbanas; inalado combina com a hemoglobina das hemácias do sangue,
neutralizando-as para o transporte de gás oxigênio no organismo.
★ Sais:
Para melhor definir os sais, vamos relembrar os conceitos de ácidos e bases já
estudados: quando reagimos um ácido com uma base ocorre uma reação química denominada
NEUTRALIZAÇÃO. Como produtos dessa reação de neutralização, obtemos um sal e água.
Conforme podemos observar na reação química abaixo:
HCl + NaOH→ NaCl + H2O
Observe que temos um ácido (nesse caso, HCl) e uma base (nesse caso, NaOH), formando
água ( H2O) e um outro produto, o NaCl. Este produto formado trata-se de um sal.
É importante lembrar que, ácido é toda substância que libera H+ (que chamamos de cátion)
quando misturada com água e, base, libera OH- (que chamamos de ânion). Sendo assim, sais
são todas as substâncias que possuem cátion diferente doH + e ânion diferente doOH -.
★ Exercício: Classifique os compostos a seguir, dizendo se são ácidos, bases sais ou
óxidos:
a) H2SO4
b) NaCl
c) KOH
d) MgCl2
e) H3PO4
f) Ca(OH)2
g) CaCO3
h) NaNO3
i) Ba(OH)2
j) NaF
★ Alguns sais e suas aplicações:
Sais derivados do Carbono:
- Bicarbonato de sódio (NaHCO3): Antiácido;
- Carbonato de amônio (NH4)2CO3: Expectorante;
- Carbonato de lítio (Li2CO3): Antidepressivo;
Sais derivados do Cloro:
- Cloreto de amônio (NH4Cl): Acidificante do tubo digestivo;
- Cloreto de sódio (NaCl): Soro fisiológico, sal de cozinha;
Sal derivado do Flúor:
- Fluoreto de estanho II (SnF2): Fortalecimento do esmalte dental;
Sais derivados do Iodo:
- Iodeto de sódio (NaI): Fonte de iodo para a tireóide;
- Iodeto de potássio (KI): Fonte de iodo para a tireóide;
Sal derivado do Nitrogênio:
- Nitrato de potássio (KNO3): Diurético;
- Nitrato de potássio (KNO3): Germicida para olhos de recém nascidos;
Sal proveniente do Manganês:
- Permanganato de potássio (KMnO4): Antimicótico;
Sais derivados do Enxofre:
- Sulfato de bário (BaSO4): Contraste em radiografia intestinal;
- Sulfato de cálcio (CaSO4): Gesso para imobilizações;
- Sulfato de ferro II (FeSO4): Fonte de ferro para anêmicos;
- Sulfato de magnésio (MgSO4): Laxante.
Fonte:
BARROS, Carlos; PAULINO, Wilson. Ciências - Física e Química 9º ano. 61 ed. São Paulo:
Atica, 2006. 280p.
Anexo3
Experiência - Formação da Ferrugem
Materiais:
1 chumaço de algodão;
1 colher de óleo;
2 pregos novos (sem ferrugem);
3 copos (é necessário que um deles esteja seco);
Água.
Procedimentos:
1. Unte um dos pregos com óleo e coloque-o no copo seco;
2. Umedeça o algodão com água e deposite-o no fundo de um dos copos;
3. No terceiro copo, coloque um pouco de água e acrescente o último prego;
4. Guarde esse material e volte a observá-lo na próxima aula.
Anexo4
Tema de Casa
Exercícios de Revisão: Funções Inorgânicas
1) Identifique a alternativa que apresenta somente diácidos:
a) H2S, H2SO4, H3PO4. b) HCN, H2S, H3PO4, c) H2S, H2SO4, H2CO3. d) HCl, H2S, H2SO4.
e) H2SO4, H2SO3, HNO3, H3PO2.
2) Um composto estava contido em um cilindro metálico, após a abertura da válvula do
cilindro, foi borbulhado em água contendo o indicador fenolftaleína. Obteve-se solução
acentuadamente avermelhada. Isso significa que a solução tornou-se básica. O composto
responsável por formar uma solução básica quando misturado em água é:
a) CO2. b) SO2 c) HCl d) N2.
3) A cal viva é um material muito usado por pedreiros, pintores e agricultores, representada
pela fórmula CaO. Verifique a qual função inorgânica ela está presente.
a) Sal. b) Hidreto metálico. c) Óxido. d) Ácido. e) Base.
4) A chuva ácida é um tipo de poluição causada por contaminantes gerados em processos
industriais que, na atmosfera, reagem com o vapor d’água. Dentre os contaminantes
produzidos em uma região industrial, coletaram-se os óxidos SO3, Na2O e MgO. Classifique
esses óxidos em ácidos ou básicos.
5) Algumas substâncias químicas são conhecidas por nomes populares. Assim temos, por
exemplo, sublimado corrosivo (HgCl2), cal viva (CaO), potassa cáustica (KOH) e espírito de
sal (HCl). O sublimado corrosivo, a cal viva, a potassa cáustica e o espírito de sal pertencem,
respectivamente, às funções:
a) ácido, base, óxido, ácido.
b) sal, sal, base, ácido.
c) ácido, base, base, sal.
d) sal, óxido, base, ácido.
e) ácido, base, sal, óxido.
6) Faça a associação correta entre as colunas abaixo:
(1) NaOH, Ca(OH)2, NH4OH ( ) ácidos
(2) NaCℓ, KNO3, Na2S ( ) bases
(3) HCℓ, H2SO4, HNO3 ( ) sais
(4) CO, Al2O3, Pb3O4 ( ) óxidos