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Matéria: Física da matéria
Nome da Prática: Condutividade Elétrica e suas Interações Atômicas e Moleculares 
Aluno: Marcio Barbosa de Souza
MATERIAIS NECESSÁRIOS
·       Ácido Acético;
·      Ácido Clorídrico;
·      Bastão de vidro;
·      Béquer de 50 mL;
·      Béquer de 250 mL;
·      Carvão ativado;
·      Cimento em pó;
·      Circuito elétrico;
·      Espátula de aço inox;
·      Pisseta com água destilada;
·      Placa de Petri;
·      Sacarose;
·      Sólidos (cobre, papelão, isopor, espuma, parafina, grafite, mármore, granito, plástico, alumínio, porcelana e ferro);
·      Sulfato de Cobre.
PROCEDIMENTO 
 
Foi adotado um procedimento garantindo a segurança e a precisão dos resultados obtidos durante todo o processo. 
Segurança do Experimento: 
Necessário a utilização Jaleco, luva e máscara denominados EPIs. 
 
Selecionando as Vidrarias e Acessórios: 
Com cuidado coloca−se na mesa todos os itens necessários para o experimento, como placa de Petri, béquer, espátula, bastão de vidro e sólidos diversos . 
 
Selecionando as Soluções: 
Atentamente, coloca−se sobre a mesa as soluções aquosas de Sulfato de Cobre, Ácido Acético e Ácido Clorídrico. 
 
AVALIAÇÃO DOS 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 
	 
	 
	 x
	Sulfato de Cobre
	 
	 
	 x
	Ácido Clorídrico
	 x
	 
	 
	Ácido Acético
	 
	 x
	 
	Água e Sacarose
	 x
	 
	 
	Água e Cimento
	 x
	 
	 
	Carvão Ativado
	 x
	 
	 
	Cimento Sólido
	 x
	 
	 
	Cobre
	 x
	 
	 
	Papelão
	 
	 
	 x
	Isopor
	 
	 
	 x
	Espuma
	 
	 
	 x
	Parafina
	 
	 
	 x
	Grafite
	 x
	 
	 
	Mármore
	 
	 
	 x
	Granito
	 
	 
	 x
	Plástico
	 
	 
	 x
	Alumínio
	 x
	 
	 
	Porcelana
	 
	 
	 x
	Ferro
	 x
	 
	 
 
2. Objetivo de colocar os terminais do circuito dentro do béquer com as soluções? Justifique.
O objetivo de colocar os terminais do circuito dentro do béquer com as soluções é observar a condutividade elétrica de diferentes substâncias. Quando os terminais entram em contato com soluções, os íons presentes nessas soluções conduzem a corrente elétrica, permitindo que o circuito se complete e a lâmpada acenda. Isso permite comparar como diferentes substâncias, como ácidos, sais, solventes e materiais sólidos, influenciam na condução da eletricidade. Assim, ao observar a intensidade da lâmpada, é possível determinar se a substância em questão é condutora ou isolante.
3. Por que é necessário lavar os terminais com o circuito desligado?
É necessário lavar os terminais com o circuito desligado para evitar a contaminação entre diferentes soluções. Se o circuito for ligado com resíduos de soluções anteriores, isso pode interferir nos resultados da condutividade nas etapas seguintes. Além disso, a lavagem dos terminais com a solução de água destilada impede que restos de substâncias permaneçam nos terminais e afetem a precisão dos experimentos seguintes, garantindo que as medições de condutividade sejam limpas e precisas.
4. Você conseguiria realizar o experimento de maneira correta sem lavar os terminais? Justifique.
Não, o experimento não seria realizado corretamente sem lavar os terminais. Restos de soluções anteriores poderiam alterar a condutividade elétrica nas próximas medições, contaminando as substâncias e levando a resultados errados. Além disso, reacimações químicas podem ocorrer se os resíduos de uma solução se misturarem com outra, comprometendo a reliabilidade dos dados. Portanto, a limpeza adequada dos terminais entre os experimentos é crucial para garantir a precisão dos resultados.
5. Descreva o comportamento da lâmpada na solução aquosa de sacarose e na mistura de cimento com água e justifique.
· Solução aquosa de sacarose: A sacarose é um açúcar que, quando dissolvido em água, não se dissocia em íons, portanto não há íons livres para conduzir eletricidade. Como resultado, a lâmpada não acenderá ou acenderá com baixa intensidade. A sacarose é uma substância não condutora.
· Mistura de cimento com água: O cimento contém minerais e sais que, quando misturados com água, podem se dissociar em alguns íons, mas não completamente como ocorre em ácidos ou sais solúveis. Assim, a condução elétrica será limitada. A lâmpada pode acender, mas com baixa intensidade devido à dissociação parcial dos compostos no cimento.
6. A intensidade da lâmpada foi constante na mistura de água e cimento, ou teve variação, ou você não notou diferença? Justifique sua resposta.
A intensidade da lâmpada provavelmente teve variação ou foi baixa e constante ao longo do experimento. O cimento não dissocia completamente seus componentes em íons, o que significa que sua condutividade elétrica é limitada. Assim, a lâmpada pode ter acendido com baixa intensidade e se mantido assim ou com pequenas variações, dependendo da concentração do cimento na mistura e da água.
7. Explique o comportamento da lâmpada na solução de água com cimento, correlacionando com a estrutura atômica.
Na solução de água com cimento, a dissociação de íons do cimento é parcial. O cimento contém sais e compostos iônicos, como o hidróxido de cálcio (Ca(OH)₂), que se dissolvem parcialmente na água, liberando íons como Ca²⁺ e OH⁻. Esses íons são capazes de conduzir eletricidade, mas não tão eficientemente quanto em soluções com maior dissociação, como ácidos fortes ou sais solúveis. A condutividade da solução depende da quantidade de íons livres presentes, o que justifica a baixa intensidade da lâmpada.
8. Explique o comportamento da lâmpada no carvão ativado.
O carvão ativado é um material não condutor de eletricidade em sua forma sólida, pois ele não contém íons livres ou elétrons móveis que possam conduzir corrente elétrica. O carvão ativado é amplamente utilizado em processos de filtração, mas não facilita a condução elétrica. Portanto, a lâmpada não acenderá ou terá intensidade muito baixa quando o circuito for colocado no carvão ativado.
9. Justifique a diferença de comportamento da lâmpada na mistura de água com cimento e o comportamento na de cimento puro.
No cimento puro, não há dissociação significativa de íons, pois os compostos sólidos não se dissociam em solução. O cimento puro, quando seco, não conduz eletricidade. Por outro lado, quando o cimento é misturado com água, ele libera íons (como Ca²⁺ e OH⁻) que podem conduzir eletricidade, mas essa condução é limitada, o que resulta em uma baixa intensidade de luz. A diferença se dá pela presença de íons livres no cimento com água, enquanto no cimento puro não há dissociação iônica.
10. Por que algumas substâncias conduzem eletricidade em meio aquoso, porém em meio sólido isso não ocorre?
A condução de eletricidade ocorre em substâncias aquosas quando essas se dissociam em íons. Por exemplo, em sais ou ácidos dissolvidos em água, os íons se separam e podem mover-se livremente, permitindo a passagem da corrente elétrica. No estado sólido, as partículas (átomos ou moléculas) estão fixas em uma estrutura ordenada, o que impede a movimentação dos elétrons ou íons necessários para conduzir a eletricidade. Portanto, a condução só ocorre quando as substâncias estão dissociadas em íons livres.
11. Quais materiais sólidos utilizados no experimento você indicaria para ser um isolante elétrico?
Materiais como papelão, isopor, espuma, parafina, plástico, porcelana e mármore são bons isolantes elétricos. Eles não contêm elétrons livres ou íons que possam conduzir eletricidade. Esses materiais são frequentemente usados em isoladores elétricos, como em cabos elétricos, devido à sua capacidade de bloquear o fluxo de corrente elétrica.
12. Por que alguns sólidos conduzem eletricidade e outros não?
A capacidade de conduzir eletricidade em sólidos depende da presença de elétrons livres ou íons móveis. Materiais como metais (por exemplo, ferro, cobre e alumínio) têm elétrons livres na sua estrutura cristalina, o que permite a condução de eletricidade. Já materiais comoplástico, madeira ou cerâmica não têm elétrons livres ou íons móveis, portanto, não conduzem eletricidade. A diferença está na estrutura atômica e na organização das partículas no material.
Conclusão
O experimento realizado permitiu uma análise prática sobre a condutividade elétrica de diferentes substâncias em soluções aquosas e no estado sólido. Através da interação do circuito elétrico com diversas soluções e materiais sólidos, foi possível observar como a presença de íons livres e elétrons móveis influencia a capacidade de conduzir eletricidade.
1. Substâncias aquosas condutoras: A solução de sulfato de cobre, ácido clorídrico e outros sais e ácidos se dissociam em íons quando dissolvidos em água, permitindo a condução de eletricidade. Essas soluções acendem a lâmpada com intensidade significativa, demonstrando a boa condutividade elétrica, em comparação com a água pura e sacarose, que não conduzem eletricidade.
2. Sólidos condutores e isolantes: Os materiais sólidos, como metais (cobre e ferro), mostraram-se bons condutores de eletricidade devido à presença de elétrons livres. Por outro lado, materiais não metálicos como papelão, isopor, plástico e cerâmica se comportaram como isolantes elétricos, pois não contêm partículas livres capazes de conduzir corrente elétrica.
3. Diferença entre condução em soluções e em sólidos: Em meio aquoso, substâncias como sais e ácidos se dissociam, formando íons móveis que são essenciais para a condução elétrica. No estado sólido, a condução é limitada ou não ocorre, já que os átomos estão fixos em uma estrutura ordenada, sem a possibilidade de movimento de elétrons ou íons.
4. Comportamento de materiais como carvão ativado e cimento: O carvão ativado, apesar de ser um material com boa capacidade de adsorção, não conduz eletricidade, pois não contém íons ou elétrons móveis. O cimento também tem baixa condutividade elétrica, já que sua dissociação iônica em água é limitada, resultando em uma baixa intensidade de luz na lâmpada.
Esse experimento reforçou a compreensão sobre a importância dos íons e da estrutura atômica no processo de condução elétrica e a diferença substancial entre condutores e isolantes, seja no estado sólido ou dissolvido em água. Além disso, evidenciou a importância de limpeza adequada dos materiais entre as fases do experimento para garantir a precisão e a reliabilidade dos resultados obtidos.
Em resumo, a experiência proporcionou uma visão prática sobre o comportamento de diversos materiais em relação à eletricidade e reforçou os conceitos de condutividade, dissociação iônica e isolamento elétrico, fundamentais para o entendimento de processos eletroquímicos e suas aplicações no cotidiano e na indústria.
Bibliografia
1. SANTOS, A. L. Química: Ensino e Experimentação. 2. ed. São Paulo: Editora Moderna, 2018.
2. SILVA, M. R. Química Geral e Experimental. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan, 2017.
3. LEITÃO, A. S.; CAVALCANTI, F. L. Fundamentos de Química. 3. ed. São Paulo: Editora Pearson, 2019.
4. LIMA, E. A. Introdução à Química e suas Aplicações. 5. ed. Campinas: Editora Almedina, 2020.
5. ALMEIDA, J. M. Experimentos de Química: Aplicações e Conceitos. Porto Alegre: Editora Bookman, 2016.
6. SILVA, P. R. Eletroquímica e suas Aplicações. São Paulo: Editora Blucher, 2015.
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