relatório - Observação da Vela

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA.
CURSO: QUÍMICA/LICENCIATURA.
DISCIPLINA: 503 - QUÍMICA EXPERIMENTAL
TURMA: 32
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Aula 03: Observação científica: A vela.
 ALUNOS:
	 
 PROFESSORA: 
Maringá, Abril de 2015
Introdução.
A vela é constituída de parafina sólida, derivada do petróleo, com ponto de liquefação a partir de 37ºC. É um alcano, composto orgânico, extremamente apolar formado apenas por carbono e Hidrogênio (hidrocarboneto) de cadeia aberta e apenas ligações saturadas, ou seja, apenas ligações simples entre os elementos. Pode-se explicar de acordo com o arranjo dos átomos, que nos alcanos todos os átomos de carbono encontram-se na sua forma sp3, ou seja, fazendo quatro ligações de igual tamanho num formato espacial de um tetraedro. A fórmula geral para esse tipo de composto é CnH2n+2. Ela não é tóxica, porém, é altamente inflamável e tem um pavio formado por fios de algodão envolvidos em parafina que por sua vez se torna um combustível, pegando fogo ao ser acendido com uma chama. A energia absorvida pela parafina, vinda da chama, provoca o seu derretimento, esse derretimento possibilita que o líquido suba pelo pavio por capilaridade.Com a aproximação da parafina com a chama, a temperatura se eleva, ocorrendo a vaporização, este vapor possui partículas de carbono que em altas temperaturas brilham e fornecem a luz que conhecemos. A redução do tamanho do pavio se dá, pois, à medida que a parafina vai derretendo, o líquido formado não consegue mais chegar ao topo do pavio, que seca e é queimado apenas na ponta, conseqüentemente a vela vai sendo consumida cada vez mais, reduzindo o seu tamanho também. 
A chama da vela não é homogenia, apresentando regiões com cores diferentes, são três regiões distintas: uma azulada (situada na parte inferior da
chama, junto ao pavio), uma alaranjada (região situada entre o pavio e o topo da chama) e uma amarelada (parte do topo da chama). Na região azulada, acontece uma reação de combustão completa, que ocorre quando há oxigênio suficiente para consumir o combustível, a reação produzirá gás carbônico (CO2) e água (H2O). Já, na região alaranjada e amarelada da vela, ocorre uma reação de combustão incompleta ( combustão parcial que gera monóxido de carbono (CO) e água ou carbono e água). Durante a reação de combustão, são formados diversos produtos, quando são queimados os hidrocarbonetos no ar são formados compostos como : CO2, CO, H2O, H2,CH4, NOx, SOx, fuligem entre outros. 
As regiões da chama apresentam temperaturas diferentes, na região azulada, é onde encontramos a maior temperatura e a maior energia, devido à combustão ser completa, enquanto que na parte superior da chama, temos uma região amarelada onde temos a menor temperatura e a menor energia, devido à combustão ser do tipo incompleta. 
Objetivo:
 Esta prática tem como objetivo exercitar a observação de um fenômeno e efetuar registros, neste caso, realizar a observação de uma vela, e em segundo momento, efetuar hipóteses experimentar, comparar e concluir. 
Parte Experimental.
Materiais.
Béquer;
Fósforo;
Vela;
Placa de Petri;
Água;
Copo.
Métodos.
Em um primeiro momento observou-se a vela apagada. Em seguida acendeu-se a vela e colocou em uma placa de petri, analisando a cor da chama e o processo de combustão. Logo após, inseriu-se um béquer de 250mL sobre a vela, anotando o que aconteceu. Repetiu-se o procedimento, anotando o que aconteceu.
Figura 1. béquer sobre vela.
Em um segundo momento, acrescentou-se à placa de petri aproximadamente 100mL de água e a vela no centro do mesmo, após, acendeu-se a vela e colocou-se um béquer de 250mL sobre ela, anotando o que aconteceu. 
Figura 2. Copo sobre placa de petri com água e vela.
 Resultados e Discussão.
Procedimento experimental com a vela;
Em primeiro momento, com a vela apagada, observou-se as suas propriedades físicas e organolépticas como seu formato cilíndrico com aproximadamente 6 cm de altura e 2 cm de diâmetro, coloração branca leitosa, barbante de algodão que passa internamente por toda sua extensão e queimado na ponta, consistência rígida, porém com pouca resistência a risco. Ao acender a vela, fixou-se a mesma na placa de petri, observou-se primeiramente as cores da chama, amarela com base azulada e tamanho pequeno, percebendo assim que a chama era em maior parte redutora. Observou-se também uma alta luminosidade e liberação de fuligem (combustão incompleta), sendo assim concluiu-se teoricamente que a composição química da vela é a junção dos reagentes, produtos e seus radicais.
O processo realizado foi uma reação de combustão, onde ocorreu a queima dos reagentes, sendo o oxigênio o comburente e a parafina o combustível, resultando na liberação de CO2(g), H2O(g), e como já citado acima, sendo uma reação incompleta, também causa a liberação de CO. Esta reação acontece na ponta da chama, queimando o vapor da parafina e o pavio, causando a diminuição da vela. O fim deste processo ocorreu colocando o béquer com a boca para baixo sobre a vela, o que fez com que a mesma apagasse em aproximadamente 5 segundos, isso se deu pela queima total do oxigênio próximo à vela, ocorrendo liberação do vapor da parafina e diminuição do tamanho da vela. Após retirar o béquer, observou-se que o mesmo estava quente e após alguns segundos a parafina se solidificou enrijecendo o pavio. 
Em segundo momento, foi realizado o experimento com uma placa de petri, béquer, vela e água. Foi acrescentado uma quantidade de água à placa de petri já com a vela fixada e acesa, ao colocar o béquer de boca para baixo sobre a vela e água, notou-se que a vela demorou mais para se apagar e uma certa quantidade de água subiu para o interior do béquer. Isso se deu por conta de dois fatores, sendo eles: o realinhamento das moléculas dos gases, que com a diminuição da temperatura interna ficam menos agitados, ocupando assim menos espaço no interior do béquer, diminuindo assim sua pressão e com isso a pressão do meio exterior ficou maior que a interior, empurrando a água para dentro.
No fim desta esta etapa foi realizado o experimento com um copo de vidro de aproximadamente 350mL, onde o mesmo foi posto de boca para baixo sobre a vela e água observando a diferença de reação entre o béquer e o copo em relação à entrada de água e ao tempo em que a vela ficou acesa, porém não foi notada nenhuma diferença relevante ao experimento desta forma descartou-se a hipótese de que a abertura na boca do béquer interferia na entrada da água.
	Recipiente
	Volume de H2O (mL)
	Tempo (t/s)
	Béquer de vidro – 250mL
	100mL
	≈ 8
	Copo de vidro – 350mL
	100mL
	≈ 8
Tabela 1. Relação entre béquer e copo com o tempo de vela acesa
Conclusão.
Através dos experimentos realizados em laboratório foi concluído que uma vela comum, composta por parafina e um pavio de algodão, ao ser acesa por outra fonte de calor gera uma reação de combustão, que é exotérmica, gerando uma fonte de calor e luz. Foi concluído também que a ausência de alguns componentes presentes na reação de combustão (combustível e comburente), causa o fim da reação. Ao ser analisada, notou-se também que por se tratar de uma reação de combustão exotérmica, esta libera calor sendo assim, perigosa, podendo causar queimaduras ou até mesmo causar um incêndio. 
Referências Bibliográficas.
UEM – CCE – DQI – Apostila de Química Geral Experimental para o curso de Bacharelado e Licenciatura em Química,2012. Pesquisado em 24 de fevereiro de 2012.
BROWN, T. T.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E.; BURGE, J. R. Química a Ciência Central. São Paulo: Pearson Prentic Hal Editora. 165 p
LENZI, E.; FAVERO, L.O.B.; TANAKA, A.S.; VIANA, E.A.; SILVA, M.B. Química Geral Experimental. Rio de Janeiro: Freitas Bastos Editora, 2004.
BRADY, J. E.; HUMISTON, G. E.; Química Geral. Vol. 1. Segunda Edição. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora, 1986. 225 p.
MASTERTON, W. L.; SLOWINSKI, E. J.; STANITSKI, C. L. Princípio de Química. Sexta Edição. Rio de Janeiro: LTC – Técnicos e Científicos Editora, 1990. 86 p.
http://www.brasilescola.com/quimica/combustao-chamas-cores-diferentes.htm, acessado em 17/04/2015.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Vela, acessado em 15/04/2015.
http://www.mundoeducacao.com/quimica/combustao-completa-incompleta.htm, acessado em 15/04/2015.