Prática I e Prática II

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CURSO: Engenharia
	PROJETO: Identificar a aplicação de ferramentas da Química na solução de questões envolvendo projetos de Engenharia.
	CARGA HORÁRIA TOTAL: 
	DOCENTE RESPONSÁVEL: 
	NOME DO ALUNO: 
	RELATÓRIO DE ATIVIDADE DO LABORATÓRIO VIRTUAL – FASE 3
*Enviar as duas práticas em um único arquivo.
Prática I
Observação das propriedades do carbono e seus derivados
Objetivo da prática:
Nesta aula prática pude observar que, há degradações numa chapa de zinco se entrar em contato com sulfato de cobre e ferro, há degradação numa chapa de ferro ao contato com sulfato de cobre e não há degradação numa chapa de cobre no contato de sulfato de zinco, cobre e ferro.
Ter os conhecimentos dessas reações é importante para aproveitá-las em projetos de engenharias estruturais visando não comprometer as mesmas.
Materiais necessários:
Soluções (sulfato de zinco, cobre e ferro), béquer (recipiente) e eletrodos (chapas de zinco, ferro e cobre)
Uso dos EPIs:
Jaleco e Luvas, estes foram os EPIs utilizados para a atividade.
Descreva o procedimento (passo a passo):
Coliquei os EPIs necessários, coloquei os sulfatos de zinco, cobre e ferro na mesa junto com os demais materiais (béquer e eletrodos) e depois utilizei cada sulfato no béquer para realizar os testes de reações em cada uma das chapas aguardando o tempo até terem reações para obter as respostas de se iria ocorrer reações ou não. 
Perguntas: 
· Descreva os indícios visuais que ocorre ao misturar o ácido sulfúrico e a sacarose. De acordo com o que foi observado, essa é uma reação endotérmica ou exotérmica? Ao misturar ácido sulfúrico concentrado com sacarose, ocorrem indícios visuais marcantes: a mistura escurece rapidamente (ficando preta), expande-se em forma de uma espuma esponjosa e elevada (como um cogumelo negro), libera vapor e aquece muito. Isso acontece porque o ácido sulfúrico desidrata a sacarose, removendo água e deixando apenas carbono elementar. A reação é exotérmica e demonstra uma forte ação desidratante do ácido. Os indícios visuais da reação entre ácido sulfúrico e sacarose incluem a liberação de gás e a formação de uma coloração escura. Com base nas observações, essa é uma reação exotérmica.
· Qual o resultado obtido ao filtrar a mistura de carvão ativado e refrigerante?
Ao filtrar uma mistura de carvão ativado e refrigerante, o resultado obtido é uma bebida com menos cor, odor e sabor.
· O carvão ativado é um material com uma grande área de superfície, o que o torna um bom adsorvente.
· Ele é capaz de remover impurezas do refrigerante, incluindo corantes, sabores artificiais e compostos orgânicos voláteis.
· 
· Qual reação acontece quando o béquer 1 está acoplado ao gerador de CO2?
A reação principal é a formação de ácido carbônico pela dissolução do CO₂ na água.
· Descreva o que ocorre, visualmente, quando o béquer está acoplado ao gerador de CO2. Por que isso ocorre?
Quando o béquer contendo água de cal é acoplado ao gerador de CO₂, a solução fica turva devido à formação de um precipitado branco de carbonato de cálcio. Isso ocorre porque o dióxido de carbono reage com o hidróxido de cálcio, produzindo CaCO₃, que é insolúvel em água. Essa turvação é um teste característico para identificar a presença de CO₂.
Discussão dos resultados:
Nos experimentos realizados, foram observados diferentes fenômenos químicos e físicos que ajudam a entender melhor as propriedades das substâncias e como elas reagem entre si.
Primeiro, ao colocar chapas de zinco e ferro em solução de sulfato de cobre, foi possível ver que as chapas sofreram alterações, como mudança de cor e formação de um depósito avermelhado (cobre metálico). Já a chapa de cobre não mudou ao ser colocada em soluções de sulfato de zinco ou sulfato de ferro. Isso mostra que o zinco e o ferro são mais reativos que o cobre, por isso conseguem "empurrar" o cobre para fora da solução. Esse tipo de reação é chamada de reação de oxirredução, e é muito importante para entender a corrosão de metais em estruturas, como pontes ou tubulações.
Depois, ao misturar ácido sulfúrico concentrado com sacarose (açúcar), ocorreu uma reação muito rápida: o açúcar escureceu, virou preto, se expandiu como uma espuma e esquentou bastante. Esse fenômeno é chamado de carbonização, pois o ácido retira a água da molécula de açúcar, sobrando quase só carbono. A liberação de calor mostra que a reação é exotérmica.
Outro experimento foi a filtração do refrigerante com carvão ativado. Após a filtragem, o refrigerante ficou menos colorido, com cheiro e sabor mais fracos. Isso acontece porque o carvão ativado tem uma superfície muito porosa e "pega" impurezas, corantes e substâncias estranhas. Esse processo é chamado de adsorção e é usado em filtros de água e em tratamentos de ar.
Por fim, ao ligar o gerador de gás carbônico (CO₂) ao béquer com água de cal (solução de hidróxido de cálcio), a solução ficou turva, com um precipitado branco. Isso ocorre porque o CO₂ reage com a água de cal e forma carbonato de cálcio, um sólido branco insolúvel. Essa turvação é um teste clássico para identificar a presença de dióxido de carbono. Além disso, o CO₂ é um gás ácido, então ele pode mudar o pH da solução — outro exemplo de como gases podem agir como indicadores ácido-base.
Conclusão:
Todos os experimentos mostraram fenômenos importantes da química:
· Carbonização (transformação do açúcar em carvão),
· Adsorção (remoção de impurezas pelo carvão),
· Liberação de gás (formação de CO₂ e sua detecção),
· E reações de oxirredução (metais mais reativos deslocando outros).
Não houve resultados estranhos, o que indica que as reações ocorreram como esperado. Esses conceitos ajudam a entender desde a corrosão de metais até como funcionam filtros e detectores de gases no dia a dia.
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.
Prática II
Tema: Reações Perigosas
Objetivo da prática:
Esta prática buscou observar e demonstrar como diferentes indicadores ácido-base especificamente alaranjado de metila, fenolftaleína e azul de bromotimol reagem frente a soluções de caráter ácido (HCl 0,1 mol/L) e básico (NaOH 0,1 mol/L), por meio de mudanças visíveis de coloração. O objetivo foi utilizar essas mudanças para identificar o caráter químico das soluções (ácido ou básico), relacionar a resposta dos indicadores com a faixa de pH em que atuam, e comparar a sensibilidade e especificidade de cada indicador diante das mesmas condições.
A importância de estudar as propriedades do carbono e de alguns de seus derivados como os indicadores utilizados (todos compostos orgânicos à base de carbono) reside no fato de que o carbono é o elemento fundamental da química orgânica e da vida. Sua capacidade única de formar cadeias e ligações estáveis permite a existência de diversos de compostos, incluindo os indicadores ácido-base. Compreender como esses derivados do carbono se comportam em diferentes ambientes (como em pH ácido ou básico) é essencial para aplicações práticas em laboratórios, indústrias, medicina e meio ambiente como no controle de qualidade da água, na formulação de medicamentos e no desenvolvimento de sensores químicos.
Materiais necessários:
· Béquer de 50 mL;
· Pipeta Pasteur;
· Solução de Ácido clorídrico (HCL) a 0,1 mol. L-1;
· Solução de Hidróxido de sódio (NaOH) a 0,1 mol. L-1;
· Solução hidroalcóolica de Alaranjado de Metila (C14H14N3NaO3S) a 1%;
· Solução hidroalcóolica de Azul de Bromotimol (C27H28Br2O5S) a 1%;
· Solução hidroalcóolica de Fenolftaleína (C20H14O4) a 1%;
· Tubos de ensaio.
Uso dos EPIs:
Foram utilizados os seguintes EPIs: jaleco branco, luvas e máscara.
O jaleco protege a pele e a roupa contra respingos; as luvas evitam contato direto com substâncias corrosivas e a máscara previne a inalação de vapores.
Esses equipamentossão essenciais para garantir a segurança do experimentador, mesmo com soluções diluídas, pois previnem acidentes e exposições indesejadas, seguindo boas práticas de laboratório.
Descreva o procedimento (passo a passo):
Preparação e segurança:
Antes de iniciar, vesti os Equipamentos de Proteção Individual obrigatórios: jaleco branco, luvas e máscara. Liguei a luz e o exaustor da capela e abri a janela para ventilação. Todos os materiais foram levados para dentro da capela, já que o experimento envolve ácidos e bases fortes.
Teste com ácido clorídrico (HCl 0,1 mol/L):
a. Transferi a solução de HCl para um béquer.
b. Com a pipeta Pasteur, coletei amostras da solução e coloquei em três tubos de ensaio (1, 2 e 3).
c. No tubo 1, adicionei algumas gotas de fenolftaleína e agitei para homogeneizar.
d. No tubo 2, adicionei alaranjado de metila e agitei.
e. No tubo 3, adicionei azul de bromotimol e agitei.
f. Observei e anotei as cores resultantes em cada tubo.
Limpeza intermediária:
Limpei a pipeta e os béqueres para evitar contaminação antes de prosseguir.
Teste com hidróxido de sódio (NaOH 0,1 mol/L):
a. Transferi a solução de NaOH para outro béquer.
b. Coletando com a pipeta, distribuí a solução em três novos tubos de ensaio (4, 5 e 6).
c. No tubo 4, adicionei fenolftaleína e agitei.
d. No tubo 5, adicionei alaranjado de metila e agitei.
e. No tubo 6, adicionei azul de bromotimol e agitei.
f. Observei e registrei as mudanças de cor em cada tubo.
Finalização:
Limpei todos os materiais utilizados (béqueres, pipeta, tubos de ensaio), guardei os reagentes e equipamentos no armário, desliguei a luz e o exaustor da capela, fechei a janela e guardei os EPIs.
Perguntas: 
· Para a reação entre o sódio metálico e a água, 3 gotas de fenolftaleína foram adicionadas ao béquer. Durante a reação, a solução ficou rosa. Explique por que a presença do indicador foi importante nesta etapa? A adição de fenolftaleína foi importante porque permitiu visualizar a formação de uma substância básica durante a reação entre o sódio metálico e a água.
· Quando o sódio (Na) reage com a água (H₂O), ocorre a seguinte reação:
· 2 Na(s) + 2 H₂O(l) → 2 NaOH(aq) + H₂(g)
· O produto formado, hidróxido de sódio (NaOH), é uma base forte, que aumenta o pH da solução. A fenolftaleína, que é incolor em meio ácido ou neutro, torna-se rosa em meio básico (pH > 8,3). Portanto, a mudança de cor para rosa confirmou visualmente que a reação produziu uma base, ajudando a entender o caráter químico do produto formado.
· Além disso, o uso do indicador torna a reação mais didática e segura, pois permite acompanhar a evolução do pH sem necessidade de instrumentos como o pHmetro.
· 
·  Explique por que na reação do carbureto de cálcio com a água, após aproximar o acendedor, a solução começa a pegar fogo.
Na reação entre o carbureto de cálcio (CaC₂) e a água (H₂O), ocorre a formação de acetileno (C₂H₂), um gás altamente inflamável, e hidróxido de cálcio (Ca(OH)₂), conforme a equação:
· CaC₂(s) + 2 H₂O(l) → C₂H₂(g) + Ca(OH)₂(aq) 
· O gás acetileno liberado é combustível — ou seja, queima facilmente na presença de oxigênio e uma fonte de ignição. Quando aproximamos um acendedor (fonte de calor/chama), o acetileno entra em combustão, reagindo com o oxigênio do ar:
· 2 C₂H₂(g) + 5 O₂(g) → 4 CO₂(g) + 2 H₂O(g) + energia (chama) 
· Portanto, a solução “pega fogo” não porque o líquido queima, mas porque o gás acetileno, que está sendo produzido e liberado na superfície da solução, entra em combustão ao encontrar a chama.
· Esse experimento demonstra de forma visual e impactante a produção de um gás combustível a partir de uma reação química simples — e também reforça a importância de cuidados de segurança ao manusear substâncias que geram gases inflamáveis.
· 
Discussão dos resultados:
1. Indicadores ácido-base e variação de pH
Nos testes com HCl e NaOH, os indicadores — fenolftaleína, alaranjado de metila e azul de bromotimol — apresentaram mudanças de cor distintas conforme o pH da solução, confirmando seu papel como “sensores visuais” de acidez ou basicidade.
· Em meio ácido (HCl), a fenolftaleína permaneceu incolor, o alaranjado de metila ficou vermelho/laranja e o azul de bromotimol assumiu cor amarela — cores típicas para pH baixo.
· Em meio básico (NaOH), a fenolftaleína tornou-se rosa, o alaranjado de metila passou para amarelo e o azul de bromotimol ficou azul — cores esperadas em pH elevado.
Esses resultados demonstram que cada indicador tem uma faixa de viragem específica de pH, e sua escolha deve ser feita com base no intervalo de pH que se deseja monitorar — como em titulações. Isso reforça o conceito de equilíbrio ácido-base: os indicadores são ácidos fracos cuja forma protonada ou desprotonada apresenta cores diferentes, e o pH da solução desloca esse equilíbrio.
2. Liberação de gases e reatividade de compostos do carbono
Na reação do carbureto de cálcio (CaC₂) com água, observamos a liberação rápida de gás acetileno (C₂H₂), que, ao ser exposto à chama, entrou em combustão com chama luminosa. Esse fenômeno evidencia:
· A alta reatividade de alguns compostos inorgânicos do carbono (como os carburetos);
· A formação de hidrocarbonetos gasosos inflamáveis — neste caso, o acetileno, que é usado industrialmente em soldas e corte de metais;
· A importância da segurança em laboratório, já que gases inflamáveis exigem cuidados especiais.
Além disso, ao comparar com outros compostos do carbono — como o dióxido de carbono (CO₂, não inflamável) ou o metano (CH₄, também inflamável, mas menos reativo que o acetileno) — percebemos que a estrutura molecular e o tipo de ligação (simples, dupla, tripla) influenciam diretamente na reatividade e no comportamento físico-químico.
3. Formação de bases e uso de indicadores como ferramenta analítica
No experimento com sódio metálico e água, a adição de fenolftaleína foi crucial: a coloração rosa confirmou a formação de NaOH, uma base forte, como produto da reação. Isso mostra como indicadores podem ser usados como ferramentas qualitativas rápidas para detectar mudanças químicas — sem a necessidade de equipamentos sofisticados.
Esse fenômeno também ilustra a reatividade dos metais alcalinos com água, e como compostos iônicos contendo carbono (indiretamente, nos indicadores) ou não, podem gerar produtos que alteram o pH do meio.
4. Ausência de fenômenos de carbonização e adsorção
Embora os conceitos de carbonização (decomposição térmica de matéria orgânica com formação de carvão) e adsorção (retenção de moléculas na superfície de sólidos, como carvão ativado) tenham sido mencionados como temas relacionados, não foram observados diretamente nesta prática, pois os experimentos realizados não envolveram aquecimento de matéria orgânica nem o uso de materiais adsorventes.
No entanto, é válido destacar que muitos indicadores ácido-base são derivados do carvão/óleos fósseis (compostos orgânicos aromáticos) — como a fenolftaleína, que contém anéis benzênicos — e sua síntese depende de processos petroquímicos. Isso reforça a centralidade do carbono na química aplicada.
Considerações finais
Os resultados obtidos estão alinhados com os conceitos teóricos estudados: os indicadores responderam conforme suas faixas de pH, os gases se comportaram conforme suas propriedades químicas, e as reações confirmaram a formação de produtos previstos. Não houve resultados inesperados, o que indica bom controle experimental.
Essa prática reforça a importância do carbono — não apenas como elemento estrutural da vida, mas como base de compostos funcionais (como indicadores) e reativos (como o acetileno). Também mostra como conceitos aparentemente distintos — equilíbrio químico, reatividade, pH, liberação de gases — estão interligados na análise química.
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 orgânicae inorgânica . Porto Alegre: SAGAH, 2018.
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