Prévia do material em texto

Química Geral Experimental 1, Marcos Gabriel Lopes da Silva, Experimento 2. 
1 
 
 
 
 
Química Geral Experimental 1, Marcos Gabriel Lopes da Silva, Experimento 2. 
2 
 
Uma introduça o ao mé todo ciéntí fico 
Ex
p
er
im
en
to
 2
 
Marcos Gabriel Lopes da Silva 
Departamento de Química Fundamental, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, Brasil 
 
Data da prática: Dia/Mês/Ano; Data de entrega do relatório: Dia/Mês/Ano 
Palavras chaves: investigação; método cientifico;
Introdução 
Aprenda a grande arte de observar, e 
você saberá diferenciar, o certo do 
duvidoso (Brunno Nascimento). 
A observação é a base das ciências, 
pois é através dela que podemos perceber 
determinados fenômenos, criar hipóteses, 
testar hipóteses, experimentar, propor 
modelos, criar teorias, derrubar teorias, 
perceber leis da natureza, etc. 
Sendo assim, neste experimento tem-
se a oportunidade de adentrar neste 
maravilhoso e esplendido universo das 
observações, com um enfoque em 
observações químicas e físicas. 
Neste experimento foi proposto um 
modelo pautado em várias observações e 
hipóteses, o qual tenta descrever dentro 
de todos os aspectos o líquido misterioso 
que muda de cor. 
Objetivos 
Descobrir mais sobre o liquido que 
está contido no erlenmeyer e os motivos 
pelos quais o mesmo muda de cor ao 
sofrer perturbações quando está em um 
sistema fechado, através de formulação 
de hipóteses, testes das respectivas 
hipóteses, análises, etc. 
Metodologia 
 
Tomou-se o erlenmeyer que continha 
o líquido, o qual foi inicialmente 
examinado sem nenhuma perturbação 
física nem química (as observações foram 
anotadas). 
Agitou-se violentamente o erlenmeyer 
que continha o líquido, e logo em seguida 
o mesmo foi posto em repouso sobre a 
bancada (novas observações foram 
feitas). 
Através das observações anteriores 
foram levantadas as seguintes hipóteses 
sobre o líquido desconhecido. 
1) O líquido muda sua coloração ao 
entrar em contato coma rolha do 
erlenmeyer a qual pode conter 
algum tipo de corante. 
2) O líquido muda sua coloração 
pois, ao ser agitado o contato com 
as paredes do frasco aumenta 
bastante. 
3) O aumento da energia térmica 
provocado pela agitação altera a 
cor do líquido. 
4) O erlenmeyer contém um gás que 
provoca a mudança na cor do 
liquido através da agitação do 
frasco. 
Agora teste cada uma destas 
hipóteses da seguinte maneira: 
T1) Fez-se o líquido entrar em contato 
com a rolha sem agitá-lo, ou seja, vire o 
erlenmeyer para que o líquido entre em 
contato com a rolhar. 
T2) Girou-se o líquido sem agitá-lo em 
torno do erlenmeyer (aumentando a 
superfície de contato). 
T3) Utilizou-se a mão para atritar a 
parede externa do 
Química Geral Experimental 1, Marcos Gabriel Lopes da Silva, Experimento 2. 
3 
 
erlenmeyer(aumentando a temperatura 
do líquido). 
T4) Observou-se a superfície do 
líquido em repouso e tente perceber a 
coloração azul. 
 Tirou-se a rolha e transferiu-se o 
líquido para um novo elermeyer 
(vazio). 
 Guardou-se o erlenmeyer antigo. 
 Tampou-se o novo erlenmeyer 
que contém o líquido e promoveu-
se a agitação do mesmo. 
 Realizou-se o processo de 
aparecimento/desaparecimento 
por 20 vezes para analisar se o 
gás dentro do recipiente estava 
sendo consumido. 
 Adicionou-se agua entre o 
erlenmeyer e sua tampa. 
 Retirou-se a tampa do erlenmeyer 
para verificar a queda de pressão 
devido ao consumo do ar. 
 Destampou-se erlenmeyer e 
borbulhou-se gás nitrogênio 
dentro da solução. 
 Borbulhou-se gás oxigênio na 
solução. 
 Resfriou-se o erlenmeyer que 
continha a solução, a temperatura 
de 287,5 K. 
 Aqueceu-se a solução até 333,5 
K. 
 
 
 
Resultados e Discussão 
O líquido contido no erlenmeyer era 
inicialmente misterioso, visto que, não 
conhecíamos nenhumas das suas 
propriedades físicas nem químicas. Ao 
analisar o conteúdo do frasco sem nenhuma 
perturbação, não é possível retirar informação 
alguma sobre o líquido, pois permanece 
exatamente da mesma forma. 
Ao agitarmos vigorosamente o líquido, foi 
perceptível uma mudança brusca na sua 
coloração (passando de incolor para azul). 
Observando isto e as hipóteses levantadas na 
metodologia, chegamos à conclusão de que: 
nenhuma das três primeiras hipóteses explica 
nossa observação. 
A hipótese adicional de que o conteúdo 
presente no frasco é uma mistura 
heterogênea de dois líquidos (obviamente 
com densidades diferentes) é refutada através 
da seguinte observação: ao agitarmos o 
líquido e observarmos sua descoloração não 
é perceptível nenhuma precipitação de líquido 
(“não vem de baixo para cima”). Logo, o 
conteúdo não deve ser uma mistura não 
miscível. 
Visando verificar a hipótese quatro, 
transferimos o líquido para outro frasco. Feita 
a transferência, observou-se que a reação 
continua a ocorrer mesmo em outro frasco. 
Logo podemos concluir que: a reação que tem 
como resultado a mudança de coloração do 
líquido utilizasse de um dos componentes do 
ar atmosféricos para ocorrer. 
A hipótese que temos apenas uma 
mistura com o ar é facilmente refutada quando 
agitamos o frasco, pois, o descolamento do 
líquido não é acompanhando pelo 
desaparecimento das bolhas. 
 Depois de vinte coloração/descoloração 
percebemos que a pressão no interior do 
erlenmeyer cai, visto que, a entrada de ar que 
aparece com a retirada da rolha provoca a 
sucção da agua colocada entre a tampa e o 
frasco para dentro do recipiente. Assim, nossa 
hipótese de reação química com um dos 
componentes do ar é boa. 
Após 20 agitações o líquido deixa de ser 
totalmente incolor. 
Ao borbulhamos nitrogênio dentro de 
nossa solução nada foi perceptível. Já, 
quando o oxigênio foi borbulhado a coloração 
da solução começou a tornar-se azul, com isto 
concluímos que: o oxigênio é o componente 
do ar que participa da reação com o líquido 
misterioso (como ele interage não sabemos 
até aqui). Os demais componentes do ar não 
foram testados visto que estão em menor 
quantidade e são um pouco mais raros. 
Para a descoloração vamos considerar: 
Substância azul + substância B → substância 
incolor. 
Química Geral Experimental 1, Marcos Gabriel Lopes da Silva, Experimento 2. 
4 
 
Essa consideração é feita pautada na ideia 
que o ar é uma mistura de gases, mas, só o 
oxigênio reage com líquido o que indica que a 
substância B é formada pelos outros 
componentes do ar presentes no frasco. 
Quando induzimos uma queda na 
temperatura para 287,5 K e agitamos o líquido 
percebemos a influência da cinética química 
em nossa reação. A cinética nos diz que, a 
temperatura é um dos fatores que influencia 
na taxa de desenvolvimento da reação, então, 
ao resfriarmos o líquido é teoricamente 
esperado que a reação de descoloração seja 
retardada. A teoria foi realmente verifica 
dentro de nossas observações, visto que, o 
tempo de descoloração do nosso líquido 
aumentou de uma forma grandiosa (passou 
para 7 minutos a uma temperatura final de 
291,5 K) devido à queda na temperatura 
inicial. Então, reforçamos que quanto menor 
for a temperatura maior será o retardo no 
desenvolvimento da reação de descoloração. 
Tendo a solução aquecida a 333,5 K, é 
perceptível que a mesma assume uma cor 
amarelada. Depois do aquecimento verifica-
se que mesmo com a agitação não ocorre 
uma modificação na cor do líquido. Isto é um 
forte indicativo que nossa solução atingiu o 
equilíbrio químico. 
Adicionados 50 mL de água a nosso 
primeiro erlenmeyer, não verificamos 
nenhuma transformação nem mesmo com o 
aumento da temperatura. Isto indica que, a 
quantidade de água adicionada neutralizou os 
efeitos dos reagentes devido a sua 
dissolução. 
 
Conclusão 
Neste experimento, seguir o método 
científico foi de extrema importância para a 
resolução do nosso problema. Através da 
criação de hipóteses e de seus respectivostestes pudemos obter diversas informações 
sobre nosso líquido misterioso, informações 
como: 
 Não temos uma mistura e sim uma 
reação química. 
 O nosso líquido reage com o gás 
oxigênio, observa-se uma reação 
reversível. 
 Depois de muitas reações o líquido 
tende a ir ficando cada vez mais 
menos incolor. 
 A temperatura influencia diretamente 
na velocidade da nossa reação. 
 A temperatura estabiliza a reação 
reversível. 
 Uma pequena quantidade de 
reagente na presença de grande 
quantidade de água não reage. 
Referências 
1-Harris, Daniel C., Analise Química 
Quantitativa, LTC, 6aed., 2005. 
2-Mendham, J. - Denney, R.C. - Barnes, 
J.D. - Thomas, M.J.K., Vogel/Análise 
Química Quantitativa, LTC, 2002. 
3-Loretta-Atkins.Princípios De 
Química - Questionando A Vida Moderna 
E O Meio Ambiente. 
 
 
Química Geral Experimental 1, Marcos Gabriel Lopes da Silva, Experimento 2. 
5 
 
Questões 
1.Considere a seguinte explicação para o 
nosso fenômeno: 
H5: Foi um milagre. 
Tente provar que não pode ter sido. 
 
Resposta: A explicação para nosso 
fenômeno está em uma reação reversível. Ao 
agitarmos o frasco o oxigênio reage com o 
líquido formando uma substância de 
coloração azul e, como temos uma reação 
reversível, logo após ocorre exatamente o 
contrário (o produto formado se dissocia e 
forma reagentes). 
 
2. Um sujeito chato teima com você que 
inicialmente não havia ar no frasco e sim um 
misterioso gás X, que produz o mesmo efeito. 
Como essa questão poderia ser resolvida? 
 
Resposta: O problema poderia ser facilmente 
resolvido da seguinte maneira: 
1) Acoplando-se um balão de festa na 
saída na erlenmeyer. 
2) Tirando a tampa do erlenmeyer mas 
mantendo-a dentro do balão. 
3) Sugando o gás de dentro do erlemeyer 
para o balão. 
4) Guardar o gás no balão. 
 
 
 
 
3. Ao realizar suas pesquisas, os 
cientistas levantam muitas questões que, 
muitas vezes, levam a direções que não 
faziam parte do projeto original. O 
desenvolvimento surpreendente da química e 
da tecnologia geralmente resulta do uso do 
método científico. Embora ainda não exista 
um consenso a respeito do 25 que significa 
exatamente ¨o método científico¨, tente 
descrever um procedimento genérico. 
 
Resposta: O modelo científico é uma forma 
representar fenômenos. 
 Observação 
 Pesquisa/hipóteses 
 Experimento 
 Analises 
 Modelação 
 Verificação 
 Teoria 
4. Algumas vezes observa-se uma confusão a 
respeito dos significados exatos das palavras: 
hipótese, teoria e lei. Como você diferencia? 
 
Química Geral Experimental 1, Marcos Gabriel Lopes da Silva, Experimento 2. 
6 
 
Resposta: Façamos uma analogia a um 
acontecimento para explicar estes três 
conceitos. 
 
Determinada pessoa presencia uma cena, 
porém não entende completamente o que 
presenciou, então: 
 
Hipótese: A hipótese é praticamente uma 
fofoca(especulação), ou seja, um comentário 
sem muita fundação sobre determinada 
situação(cena). 
 
Teoria: a teoria é algo que surge tentando 
fundamentar o conteúdo da fofoca(hipótese), 
a final de contas para uma informação ser 
melhor difundida precisa parecer confiável e 
sem muitas contradições. 
 
Lei: seria basicamente a história contada da 
forma que ocorreu várias e várias vezes.