Fácil de fazer experimentos de química (Elementary-University) - Ciência - 2023

Fácil de fazer experimentos de química (primário-universidade) - Ciência

Contente

o experimentos quimicos são todas as atividades realizadas, muitas vezes para fins educacionais ou de entretenimento, para destacar as propriedades de uma substância específica ou suas reatividades. São, portanto, experiências em que o espectador anseia por observar mudanças perceptíveis: cor, cheiro, formação de bolhas, etc.

Normalmente, os experimentos químicos são essenciais para avaliar uma análise ou síntese, portanto, são potencialmente perigosos se as medidas adequadas não forem tomadas em laboratórios. No entanto, existem experiências que podem ser realizadas em espaços normais, como a cozinha ou uma sala de aula, e cujos procedimentos e materiais não representam qualquer risco direto para o público.

Portanto, temos experimentos de química em diferentes níveis, do mais simples ao mais elaborado, que exigem um maior entendimento do fenômeno. São voltados para crianças, para alunos do ensino médio, médio e superior, ou para quem está cursando um curso relacionado à química.

Nem todos os experimentos químicos que serão discutidos abaixo têm a ver com uma reação. Vários deles baseiam-se simplesmente em mudanças físicas ou processos de dissolução, que no entanto também dizem respeito à química, pois são as próprias mudanças da matéria.

Vários desses experimentos podem ser realizados em qualquer espaço. Mas os da universidade, sendo mais complexos, provavelmente exigirão alguns reagentes, materiais (equipamento de destilação) e conexões, embora sejam relativamente seguros de executar.

Experimentos de química para crianças

Embora os seguintes experimentos de química sejam dedicados ao público infantil, é recomendável que sejam sempre realizados por um adulto.

Ovo na garrafa

Materiais necessários

Ovo não muito grande, descascado e cozinhado por muito tempo (caso contrário, irá quebrar ou ficar preso no gargalo da garrafa).
Uma garrafa cuja boca é ligeiramente menor em diâmetro que o ovo.
Um pedaço de papel e um isqueiro.

Processo

Um pedaço de papel será aceso e deslizará para dentro da garrafa. Imediatamente o ovo será colocado como tampa e será aguardado que o fogo seja totalmente extinto.

O que está acontecendo?

Assim que o fogo se extinguir, o ovo cairá para o fundo da garrafa, como se uma força invisível o empurrasse.

Explicação

Dentro da garrafa temos ar, cujo oxigênio está sendo consumido pela reação de combustão do papel. Quando cobrimos a garrafa com o ovo, mais cedo ou mais tarde o oxigênio ao redor do papel é consumido, já que não entra mais ar de fora.

Então, uma diferença de pressão é criada: há mais ar e oxigênio fora da garrafa do que dentro dela. Como resultado dessa diferença de pressão, temos um vácuo na garrafa, que deve ser preenchido. O ar, portanto, procurará entrar na garrafa para suprir sua deficiência de oxigênio, empurrando o ovo com ele.

Vulcão de lava

Materiais necessários

Uma garrafa de plástico.
Fita adesiva e papéis de sua escolha para montar o vulcão. Você também pode usar argila de modelagem.
Detergente liquido.
Bicarbonato de Sódio.
Vinagre.
Corante alimentar laranja (embora você possa misturar as cores de sua escolha).
As quantidades de cada componente são variáveis e dependerão do tamanho e da visibilidade que você deseja que o vulcão entre em erupção.

Processo

Os papéis são colados ao gargalo da garrafa em direção a uma base, que será o piso do vulcão. A ideia é montar o visual do vulcão e esconder a garrafa.
Feito isso, adicione um certo volume de vinagre (cerca de 20 mL), seguido de um jato de detergente líquido e as gotas de corante laranja. Finalmente, cerca de cinco ou seis colheres de chá de bicarbonato de sódio serão adicionadas à boca do vulcão.

O que está acontecendo?

Depois de alguns segundos, o vulcão entrará em erupção. Veremos uma torre de bolhas avermelhadas subindo pelas bordas e caindo pelas encostas. Dependendo do corante usado, a "lava" terá cores diferentes.

Explicação

Dentro do vulcão, ocorre uma reação de neutralização química entre vinagre (ácido acético) e bicarbonato de sódio:

CH₃COOH + NaHCO₃ → CH₃COONa + CO₂ + H₂OU

O CO₂, dióxido de carbono, é um gás, sendo o produto responsável pelas bolhas. O detergente reduz a tensão superficial da água, tornando ainda mais fácil o aumento das bolhas de CO₂, e contribui para o aparecimento de bolhas na pele. E a coloração? Adiciona cor à mistura e à lava formada.

Pasta de dente para elefantes

Materiais necessários

Duas colheres de sopa de água quente.
Uma colher de chá de fermento seco.
Uma garrafa de plástico.
Um funil.
Meia xícara de peróxido de hidrogênio a 3% (peróxido de hidrogênio).
Um prato.
Sabão líquido.
Cores de sua preferência.
Recipiente de vidro (copo se disponível).

Processo

Primeiro você deve preparar duas misturas: uma para o fermento seco e outra para o peróxido de hidrogênio.
Em um recipiente de vidro, misture a água quente e o fermento seco. Enquanto isso, na garrafa de plástico, o peróxido de hidrogênio será misturado com o auxílio do funil, o sabonete líquido e o corante. A garrafa será levada para a bandeja, onde o funil será colocado novamente e a solução de fermento será adicionada.

O que está acontecendo?

Assim que as duas soluções forem misturadas, ocorrerá uma erupção que se assemelha a uma enorme pasta de dente branca com listras coloridas. Daí seu nome, já que aplicado a uma escova gigante poderia, hipoteticamente, escovar um elefante.

Explicação

O peróxido de hidrogênio é uma substância muito instável, que tende a se decompor sob a ação da luz:

2h₂OU₂ → 2H₂O + O₂

No entanto, essa reação é catalisada (acelerada) pela ação da levedura e de suas enzimas catalases. Oxigênio, O₂, é liberado de forma abrupta e violenta, facilitada pelo sabonete líquido que contribui para a formação de mais bolhas. O resultado: uma espuma oxigenada e colorida.

Ponte de água colorida

Materiais necessários

Cinco ou sete copos ou recipientes.
Água.
Corantes vegetais de sua preferência.
Guardanapos ou papel absorvente.

Processo

Os copos ou recipientes serão alinhados em uma fileira. O primeiro receberá um pouco de água, enquanto o segundo não. A ideia é que haja um copo vazio, sem água, entre dois copos cheios. Serão adicionadas algumas gotas de corante a cada um dos copos com água, agitando-se para homogeneizar a cor.

Em seguida, os guardanapos ou papel absorvente são dobrados em forma de V e colocados em contato com dois copos ao mesmo tempo: um cheio e outro vazio. Os guardanapos necessários serão usados até que todos os copos estejam conectados por pontes de papel.

O que está acontecendo?

Depois de um tempo (algumas horas), veremos que a água sobe e se deposita dentro dos copos ou vasilhames vazios, misturando as cores neles. Como resultado, teremos uma espécie de arco-íris composto por todos os óculos.

Explicação

A água sobe pelos poros estreitos do guardanapo graças ao fenômeno da capilaridade, produto de sua afinidade com a superfície polar do papel. Quando sobe, arrasta as moléculas do corante, caindo no copo vazio, onde sua cor exibida se mistura com a do outro corante, causando uma mudança de cor.

O vídeo a seguir mostra as etapas deste experimento simples:

Pode ser repetido em mais cores, para que o roxo também possa ser obtido em um dos copos (sequência: VERMELHO-VAZIO-AZUL).

Disco policromático de doces

Materiais necessários

Doces Skittles ou qualquer outro que tenha várias cores.
Um prato.
Água quente.

Processo

O suficiente para polvilhar Skittles será colocado em um prato ao longo de seu raio. A ordem das cores pode ser sua preferência, mas se você quiser obter um arco-íris, comece com azul, seguido por verde, amarelo, laranja e finalmente vermelho. Feito isso, um pouco de água quente irá derramar no centro do prato. Esperar.

O que está acontecendo?

Um halo de cor será liberado dos granulados em direção ao centro da placa, formando uma espécie de disco policromático.

Explicação

O revestimento das drageias é composto por açúcares e corantes, muito solúveis em água quente. Falamos, portanto, de um fenômeno de dissolução. Devido ao ligeiro desnível da placa, e a um processo de difusão, as substâncias dissolvidas dos granulados irão aproximar-se do centro da placa, originando o disco policromático.

No vídeo a seguir você pode ver o procedimento e o resultado desse experimento simples que pode ser feito em casa:

Multicamadas de água

Materiais necessários

Quatro copos.
Seringa.
Água quente.
Açúcar.
Cores de sua preferência.
Microondas (opcional).
Colher.
Cilindro graduado ou copo medidor.
Jarra de vidro.

Processo

Os copos serão enchidos com açúcar da seguinte forma:

Primeiro copo: uma colher de sopa de açúcar.
Segundo copo: duas colheres de sopa de açúcar.
Terceiro copo: três colheres de sopa de açúcar.
Quarto copo: quatro colheres de açúcar.

60 mL de água quente serão adicionados a cada copo. Para fazer isso, use um cilindro graduado ou copo medidor para obter este volume. Se possível, coloque os copos no microondas por menos de 30 segundos - o objetivo é dissolver completamente o açúcar.

Feito isso, passamos agora a derramar algumas gotas de corantes na seguinte ordem:

Primeiro copo: VERMELHO.
Segundo copo: VERDE.
Terceiro copo: AMARELO.
Quarto copo: AZUL.

Finalmente, com uma seringa, uma alíquota é retirada do quarto copo e transferida para o frasco de vidro. Em seguida, outra alíquota é retirada do terceiro copo e assim por diante até o primeiro copo.

O que está acontecendo?

No jarro teremos a formação de múltiplas camadas de cores. De baixo para cima: AZUL-VERDE-AMARELO-VERMELHO. Os horizontes vão se fundir, criando cores laranja e diferentes tons de verde.

Explicação

O açúcar, quando dissolvido em água, produz uma solução doce. Como cada copo tem diferentes quantidades de açúcar dissolvidas no mesmo volume, então a densidade varia de um copo para o outro, sendo a densidade do vidro azulado a maior, enquanto a densidade do vidro avermelhado é a menor.

A solução mais densa é posicionada no fundo do frasco (AZUL) e a mais leve no topo do frasco (VERMELHO).

No vídeo a seguir você pode acompanhar, passo a passo, o procedimento para este experimento:

Experimentos de química para o ensino médio

Os experimentos da seção anterior também podem ser replicados em um laboratório de escola secundária (e inclusive em uma escola secundária ou universidade). Porém, nesses casos, as crianças são apenas espectadores: aqui, por outro lado, os alunos intervêm e participam diretamente na preparação dos experimentos, além de recolher dados e conduzir discussões.

Indicadores naturais

Materiais necessários

Béqueres ou béqueres.
Repolho roxo.
Liquidificador.
Peneira.
Sabão líquido.
Alvejante.
Vinagre.
Suco de parchita (maracujá).
Palha.
Água.

Processo

Pique o repolho roxo em pedaços finos, que serão misturados com água de acordo com a intensidade de cor roxa desejada. Recomenda-se usar meio litro de água, para que a cor da couve liquefeita fique pálida; caso contrário, suas propriedades de indicador podem não ser perceptíveis.
O conteúdo do liquidificador é filtrado em diferentes copos com a ajuda de uma peneira. Cada um dos copos terá os seguintes rótulos: água sanitária, sabonete líquido, vinagre, suco de maracujá e dióxido de carbono.
Feito isso, pequenas quantidades dos ingredientes são adicionadas aos respectivos copos cheios de suco de repolho roxo. No caso do vidro rotulado com 'dióxido de carbono', bolhas serão sopradas no suco usando o canudo.

O que está acontecendo?

A cor roxa do repolho mudará para:

Amarelo, para alvejante.
Azul esverdeado, para sabonete líquido.
Violeta, para dióxido de carbono.
Rosé, para o vinagre.
Tinto, para o suco de maracujá.

Explicação

O suco de repolho roxo é um indicador ácido-básico. Portanto, dependendo do pH, ele sofrerá alterações químicas que se refletirão em sua cor roxa original. Essa mudança de cor varia para diferentes valores de pH: desde a substância mais ácida (suco de maracujá), até a mais básica ou alcalina (água sanitária).

No caso do copo rotulado como 'dióxido de carbono', quando sopramos, liberamos esse gás no suco, que se dissolve na água para formar ácido carbônico, que por sua vez torna o pH ácido. Assim, a cor roxa do suco de repolho torna-se roxa, indicando que acabou de ser acidificado.

Abaixo está um vídeo mostrando as mudanças de cor que você esperaria ver:

Reação ao semáforo

Materiais necessários

Indicador índigo carmim.
6 gramas de glicose.
40 mililitros de uma solução de NaOH 1M.
Três copos.
Água destilada.

Processo

Em um béquer, dissolva a glicose em aproximadamente 200 mililitros de água quente e adicione a solução de NaOH. Por outro lado, o índigo carmim será dissolvido no segundo béquer com uma quantidade de água destilada que permita observar perfeitamente a sua coloração azulada.
Feito isso, ambas as soluções são misturadas no terceiro béquer e a reação do semáforo começa.

O que está acontecendo?

A solução azulada rapidamente se torna esverdeada. Após um curto período de tempo, começa a avermelhar, mudando finalmente para uma cor amarelada. Portanto, temos as cores do semáforo. No entanto, a reação pode ser revertida se agitarmos vigorosamente a solução, devolvendo novamente a cor verde, para posteriormente mudar para vermelho e amarelo.

Explicação

O índigo carmim oxida rapidamente em meio alcalino de NaOH. Quanto maior sua exposição ao ar, mais rápido enferrujará. A glicose, por outro lado, é um agente redutor, o que significa que reduz o índigo carmim e quando sofre uma mudança química sua cor muda de verde para vermelho. No entanto, a redução da glicose não para até que o índigo carmim fique amarelado.

Dizemos então que a redução consiste em duas etapas visíveis: do verde ao vermelho e do vermelho ao amarelo. Quando a solução é agitada, o oxigênio pode entrar e oxidar o índigo carmim novamente, fazendo com que a cor verde reapareça. E o processo pode ser repetido muitas vezes até que a glicose tenha reagido totalmente.

Dissolvendo plástico

Materiais necessários

Um grande copo.
Um copo de isopor, bandeja ou barra (anime, cortiça, espuma, etc.).
Acetona.

Processo

No copo, adicione uma quantidade moderada de acetona. Em seguida, coloque o objeto de isopor dentro.

O que está acontecendo?

O objeto de isopor começará a se dissolver rapidamente, formando uma espécie de pasta esbranquiçada, que pode desaparecer se mais acetona for adicionada. No processo será observada a liberação de bolhas.

Explicação

O isopor é um plástico cujas macromoléculas são essencialmente apolares, como a acetona. Portanto, a acetona pode dissolver facilmente esse plástico, que contém principalmente ar encapsulado. À medida que se dissolve, o ar é liberado em meio à acetona.

Filtro doméstico

Materiais necessários

Garrafa de plástico.
Cortador ou exato.
Areia.
Carvão ativado.
Algodão.
Agulha.
Água lamacenta ou turva.

Processo

A parte traseira da garrafa é cortada com um cortador ou exata. Usando uma agulha ou qualquer objeto pontiagudo, um orifício será aberto na tampa da garrafa e, pressionando com um pedaço de algodão, a tampa será rosqueada no lugar. Em seguida, e na seguinte ordem de baixo para cima da garrafa, o filtro é preenchido com os seguintes materiais:

Areia.
Carvão ativado.
Areia.
Carvão ativado.
Areia.

E assim por diante até que o volume desejado do filtro seja concluído. Feito isso, colocamos o filtro dentro de um recipiente maior, que servirá como receptor da água filtrada, e despejamos o conteúdo da água a ser filtrada na parte larga do filtro.

O que está acontecendo?

A água inicialmente turva emerge cristalina do fundo do filtro para o recipiente receptor.

Explicação

Estamos apreciando um fenômeno de adsorção. A areia retém ou adsorve as partículas poluentes mais volumosas ou grandes. Enquanto isso, o carvão ativado, sendo um sólido muito mais fino, suas partículas minúsculas são capazes de adsorver os menores contaminantes da água. Desta forma, a água é purificada à medida que desce pelo filtro.

O vídeo a seguir serve como uma excelente referência:

NOTA: a água filtrada por este método ainda não é potável, por isso deve ser fervida ou receber qualquer outro tratamento de purificação para seu consumo adequado.

Transpiração da folha

Materiais necessários

Planta ou folhas de uma árvore.
Sacola plástica.
Fita adesiva.

Processo

Envolva delicadamente uma planta ou folhas de árvore em um saco plástico, tendo o cuidado de selá-lo adequadamente com fita adesiva. Nenhum ar deve entrar ou sair do saco plástico. Continuamos a esperar alguns dias.

O que está acontecendo?

As paredes internas da bolsa estão impregnadas de gotículas de água. Dependendo de como o experimento foi feito, você provavelmente encontrará um volume considerável de água.

Explicação

Este é um fenômeno de transpiração da água pelas folhas da planta ou árvore, bem como a condensação de vapores de água. As folhas exalam os vapores da água, que não podem escapar, mas tocam as paredes do saco plástico, onde perdem temperatura e se condensam em água líquida.

Efeito Tyndall

Materiais necessários

Jarra de vidro.
Incenso.
Ponteiro laser ou lanterna.
Água.
Leite.

Processo

Manipulando o apontador laser, o frasco de vidro é colocado no meio, observando ao mesmo tempo os dois lados do frasco: por onde ele entra e onde sai o laser. Enche-se de água e voltamos a apontar a jarra com o laser. Em seguida, colocamos um pouco de leite na água e repetimos o procedimento. Por fim, descartamos o leite e repetimos tudo uma vez, exceto acendendo um incenso dentro da jarra.

O que está acontecendo?

Na jarra vazia cheia de água, não veremos o caminho do laser. Porém, quando está cheio de leite ou fumaça de incenso, sua direção fica clara, então veremos uma faixa avermelhada intensa.

Explicação

As partículas de ar e água não são grandes o suficiente para refletir ou espalhar a luz do laser.No entanto, quando adicionamos leite ou fumaça de incenso, adicionamos partículas maiores ao frasco, que agora podem refletir e espalhar a luz em diferentes direções, fazendo com que o feixe de laser seja visível diante de nossos olhos. Este é o efeito Tyndall.

No vídeo a seguir você pode ter uma ideia do procedimento a seguir neste experimento:

Experimentos de química para o ensino médio

Gelo instantâneo

Materiais necessários

9 gramas de bicarbonato de sódio.
100 mililitros de vinagre.
Dois copos grandes.
Uma espátula.
Uma placa de aquecimento ou queimador.
Água quente.

Processo

Dissolva o bicarbonato de sódio com o vinagre em um copo. Os gases serão emitidos como formas sólidas brancas. Este sólido será esvaziado no segundo béquer e dissolvido com água quente até que nenhum traço de turbidez permaneça.
Feito isso, a solução preparada será coberta e esperada que esfrie até a temperatura ambiente. Com a espátula, parte dos cristais brancos será raspada do primeiro copo e imersa na solução.

O que está acontecendo?

A partir da ponta da espátula onde estava o copo, começará a se formar um gelo instantâneo que acabará cobrindo toda a solução.

Explicação

Quando o bicarbonato de sódio e o vinagre reagem, o acetato de sódio se forma:

CH₃COOH + NaHCO₃ → CH₃COONa + CO₂ + H₂OU

O CH₃O COONa, embora solúvel, acaba precipitando devido ao excesso de reagentes. Este sal se dissolve em água quente dando origem a uma solução supersaturada; isto é, com mais soluto dissolvido do que haveria em circunstâncias normais. Uma característica das soluções supersaturadas é que elas são metaestáveis, então qualquer distúrbio irá desestabilizá-las.

Quando colocamos alguns cristais de CH₃COONa e imersos nesta solução supersaturada, imediatamente excedemos a quantidade de sal que pode ser dissolvido na água. Portanto, o sal dissolvido começa a se depositar nos cristais da espátula, iniciando uma espécie de reação em cadeia ou cristalização: o gelo instantâneo.

Cromatografia de Folha

Materiais necessários

Álcool isopropílico.
Taças ou vidro.
Uma grande bandeja.
Folhas de árvores de cores diferentes.
Papéis de filtro.
Uma espátula.

Processo

As folhas são separadas por suas cores e picadas em pequenos pedaços em seus respectivos copos. Em seguida, são mergulhados em álcool isopropílico e agitados com uma espátula. Os copos são levados para uma bandeja, na qual é adicionada água quente para servir de banho-maria.
Por outro lado, os papéis de filtro são cortados em forma de tira e imersos em contato com o álcool, de forma que não encostem nas paredes dos vidros. Espera-se uma hora para observar os resultados.

O que está acontecendo?

Uma cromatografia de papel ocorre. As tiras de papel apresentarão manchas diferentes de verde, amarelo, laranja e vermelho, dependendo das cores da folha.

Explicação

As folhas contêm vários pigmentos naturais, incluindo clorofila (verde), carotenóides (amarelo e laranja) e antocianinas (vermelho). Esses pigmentos são solúveis em álcool, então eles tingem suas cores. Esse álcool colorido forma o que é conhecido como fase móvel, que por capilaridade sobe pela tira de papel, que se torna a fase estacionária.

Os pigmentos têm polaridades diferentes, portanto, suas afinidades com o papel não serão as mesmas. Portanto, algumas cores são mais retidas do que outras, formando manchas degradadas de verde, amarelo, laranja ou vermelho. Este experimento pode ser reproduzido com qualquer tipo de folha.

No vídeo a seguir você verá o experimento:

Decantação e filtração

Materiais necessários

Saldo.
Farinha.
Sal.
Água quente.
Vareta de vidro.
Béqueres ou béqueres.
Filtro de papel.
Apoio, suporte.
Funil.

Processo

Misturamos 5 g de farinha com 5 g de sal em um copo. Sacudimos várias vezes com a vareta de vidro. Tente diferenciar o sal da farinha.

30 mL de água quente são vertidos na mistura sólida e a agitação é continuada com a vareta. Em outro copo, e com o auxílio da vareta de vidro, decantamos o conteúdo líquido da mistura, deixando uma suspensão branca. Tente apenas decantar o líquido.

Com o papel filtro, é dobrado da seguinte forma: primeiro ao meio, depois pela quarta parte, abrindo-se como um cone, que irá aderir às paredes internas do funil, seja de vidro ou plástico. O funil ficará suspenso em um suporte e sua ponta ficará encostada na parede interna de outro béquer.

Assim que a montagem de filtração estiver concluída, filtramos o líquido decantado do procedimento anterior.

O que está acontecendo?

Estamos realizando uma decantação e uma filtração, que consistem em técnicas de separação de misturas. No primeiro separamos a farinha da água; já no segundo, separamos as partículas de farinha que foram coadas na decantação, eliminando sua turbidez ao passar a água pelo papel filtro.

Explicação

Quando adicionamos água quente à mistura farinha-sal, o sal se dissolve, mas não a farinha, que forma uma suspensão com a água. Essa suspensão é densa, por isso ela fica no fundo do copo; no entanto, é impossível decantar a água sobrenadante para que seja cristalina. Por isso, apenas a decantação não é suficiente para separar essa mistura.

A água decantada tem um sabor salgado porque contém o sal dissolvido que adicionamos no início. Da mesma forma, apresenta uma certa turvação, causada pelas partículas de farinha, que não conseguem passar pelo papel de filtro. Como resultado: obtemos uma água cristalina e salgada após a filtragem.

Destilação simples

Materiais necessários

Uma solução de água salgada.
Copo de precipitação.
Isqueiro.
Balão de destilação.
Tripé ou suporte universal com anel.
Tubo de vidro torto.
Plugue Monohoradado.
Água gelada.
Tubo de ensaio grande.
Taça.

Processo

Dentro do frasco de destilação colocamos o filtrado do experimento anterior. Colocamos a rolha monohoradado e introduzimos o tubo dobrado através dela, de forma que uma de suas extremidades toque a solução, enquanto a outra é direcionada para o tubo grande, imerso em um béquer cheio de água gelada.

O frasco de destilação é colocado em um tripé ou em um anel fixado a um suporte universal. Sob esta bola acendemos o isqueiro até obtermos uma chama azulada. O aquecimento é interrompido quando não há mais líquido no balão.

O que está acontecendo?

A água evapora e condensa no grande tubo de ensaio, separando a água do sal dissolvido por destilação simples.

Explicação

O calor da chama aquece a mistura água-sal. O ponto de ebulição da água é muito menor do que o do sal, então ela ferve primeiro. Ao fazer isso, seus vapores viajam pelo interior do tubo dobrado para o grande tubo de ensaio, onde se condensam à medida que o calor é transferido para a água gelada. Como resultado: o sabor salgado da água é removido à medida que o sal permanece no frasco de destilação.

Cobre brilhante

Materiais necessários

Acetona.
Fio de cobre.
Isqueiro ou caixa de fogo.
Apoio, suporte.
Recipiente de vidro.

Processo

Despeje um volume considerável de acetona em um recipiente de vidro, cuja abertura seja larga o suficiente para suspender, a 5 cm da superfície, o fio de cobre. Antes de colocar o cobre na posição, ele deve ser aquecido por alguns segundos usando um isqueiro ou caixa de fogo. A reação começará quando o cobre quente for suspenso na superfície da acetona com a ajuda de um suporte.

O que está acontecendo?

O cobre vai brilhar com uma cor avermelhada intensa, como se estivesse queimando. O efeito será ainda mais perceptível se as luzes forem desligadas ou se o cobre for enrolado em formas circulares maiores.

Explicação

A acetona é um líquido volátil, por isso emite muitos vapores. Esses vapores encontram a superfície quente do cobre, que serve como um catalisador sólido para serem oxidados pelo oxigênio do ar. A equação química para esta reação é a seguinte:

CH₃OCH₃(g) + 3 / 2O₂→ CH₃CHO (g) + CO₂(g) + H₂O (g)

Portanto, os vapores de acetona são oxidados a acetaldeído, produzindo dióxido de carbono, água e calor. Esse calor é responsável pela ignição do cobre, pois o absorve excitando seus elétrons e liberando candela.

O vídeo a seguir mostra o procedimento simples para realizar este experimento:

Garrafa de gênio

Materiais necessários

Frasco de vidro (de preferência escuro).
Peróxido de hidrogênio (30%).
Permanganato de potássio.
Plugue.
Papel de cozinha.
Fio.
Luvas
Cilindro graduado de 100 mL.

Processo

NOTA: Antes de prosseguir, é necessário o uso de luvas de proteção para evitar queimaduras com água oxigenada.

Medir 50 mL de peróxido de hidrogênio 30% no cilindro graduado, que será transferido para a garrafa de vidro. Aproximadamente 1 grama de permanganato de potássio será depositado no papel de cozinha, enrolando e amarrando o papel com um fio. Este fio será cuidadosamente pressionado contra a tampa da garrafa, de forma que, ao destampá-la, o papel caia no peróxido de hidrogênio.

O que está acontecendo?

Quando a garrafa é esfregada e destampada, uma torre de fumaça branca surge, lembrando a aparência do Gênio da garrafa.

Explicação

A reação química a ocorrer é a seguinte:

2KMnO₄(s) + 3H₂OU₂(ac) → 2MnO₂(s) + 2KOH (aq) + 2H₂O (g) + 3O₂(g)

A reação é muito exotérmica, então a garrafa ficará muito quente. A fumaça branca é predominantemente composta de oxigênio, um produto da oxidação-redução que ocorre entre o permanganato de potássio e o peróxido de hidrogênio.

No vídeo a seguir você verá o procedimento para recriar o Genie da garrafa:

Espelho de Prata

Materiais necessários

Comprimidos de hidróxido de sódio.
Solução de amônia diluída.
Béqueres.
Tubo de ensaio.
Água quente.
Solução de nitrato de prata.
Solução de glicerol.

Processo

Uma quantidade moderada (10-15 mL) de solução de amônia é colocada em um copo. Alguns comprimidos de hidróxido de sódio serão adicionados a isto e serão agitados até se dissolverem.

Em um tubo de ensaio contendo a solução de nitrato de prata, a mistura de NH será adicionada.₃-NaOH (NH₄OH), formando um precipitado marrom. Mais NH continuará a ser adicionado₄OH até que o precipitado se dissolva novamente.

A solução de prata é misturada em outro tubo de ensaio com a solução de glicerol. E, finalmente, em um grande béquer, será adicionada água quente e o tubo de ensaio com a prata e o glicerol será submerso em banho-maria.

O que está acontecendo?

O interior do tubo de ensaio é literalmente coberto por um espelho de prata maciça.

Explicação

Nitrato de prata reage com NH₄OH para produzir inicialmente óxido de prata, Ag₂Ou, que diante de um excesso de NH₄OH forma o sal solúvel [Ag (NH₃)₂] OH, que contém o complexo Ag (NH₃)₂⁺. Esse complexo pode oxidar o glicerol a ácido glicérico, reduzindo-se a prata metálica.

A base desse experimento é a utilização desse complexo e de sua própria mistura como um reagente de Tollens, usado para detectar aldeídos nas práticas de química orgânica.

No vídeo a seguir, você pode seguir as etapas para recriar o espelho prateado:

Experimentos de química para universidade

Ao contrário dos experimentos anteriores, aqueles realizados na universidade necessariamente merecem um laboratório, ou pelo menos os materiais de vidro mais fundamentais e as instalações adequadas para prosseguir com segurança.

Extração de essências

Materiais necessários

Raio.
Limões.
n-Hexan.
Equipamento de destilação.
Água destilada.
Frasco.
Ampola de decantação.
Sal de Epsom (MgSO₄).

Processo

O vídeo a seguir mostra um exemplo geral de como é o procedimento a seguir:

As cascas do limão são riscadas e a quantidade máxima possível é coletada no frasco de destilação, que será preenchido até a metade com água destilada. Uma vez realizada a montagem e as conexões do equipamento de destilação, bem como o frasco receptor onde o destilado gotejará, o aquecimento é iniciado junto com um agitador magnético.

O que está acontecendo?

Ocorre uma destilação a vapor. O destilado consiste em uma mistura de óleo em água e exala um intenso aroma de limão. Este destilado é transferido para um funil de separação e 10 mL de n-hexano ou qualquer outro solvente não polar de sua escolha (xileno, diclorometano, etc.).

Proceda como no vídeo, exceto que a camada oleosa (a anterior) é extraída pela boca do funil. Depois de repetir a separação novamente, pequenas quantidades de MgSO são adicionadas à mistura de hexano-óleo de limão.₄, de forma que desidrata ou elimina a água remanescente.

finalmente, o n-hexano é removido por evaporação seguindo a mesma metodologia de vídeo.

Explicação

Na obtenção da essência do limão, a destilação é realizada por decapagem a vapor. Esta essência oleosa é imiscível com água; no entanto, seus componentes, especialmente o limoneno, são voláteis, por isso têm altas pressões de vapor. Por conta disso, seus vapores são arrastados pelo vapor d'água, podendo destilar a essência mesmo quando seu ponto de ebulição for superior ao da água.

Este experimento pode ser feito com qualquer fonte de essências: alfazema, canela, laranja, alho, pétalas de flores, etc. É provavelmente um dos experimentos mais simples e fascinantes da química orgânica.

Teste de chama

Materiais necessários

Sais de cloreto de diferentes metais: sódio, estrôncio, cobre, bário, potássio e lítio.
Cotonetes.
Água destilada.
Bunsen isqueiro.

Processo

Um cotonete será usado para cada sal. Uma vez umedecido em água e untado com o sal a ser testado, o cotonete será levado à chama oxidante do isqueiro.

O vídeo a seguir ilustra precisamente como proceder:

O que está acontecendo?

Dependendo do sal, veremos cores diferentes acima da chama:

Amarelo profundo para NaCl
Violeta para o KCl
Verde para CuCl₂
Laranja avermelhado para SrCl₂
Vermelho tijolo para o BaCl₂
Laranja para CaCl₂
Lilás para LiCl

Explicação

Quando aquecidos, os átomos metálicos (neutros ou íons) sofrem um aumento no conteúdo de energia de seus elétrons, que passam a um nível de energia superior; e ao retornar ao seu nível de energia basal, uma luz característica é emitida, proporcional ao fóton absorvido.

Essa luz emitida serve como informação para identificar metais. Por exemplo, os sais de cobre são reconhecidos porque, ao serem queimados, emitem uma chama esverdeada.

Saponificação: fabricação de sabão

Materiais necessários

Ferro de aquecimento.
Copos de 250 ml e 100 ml.
Vareta de agitação de vidro.
Termômetro.
Cilindro graduado ou cilindro medidor de 50 ml.
Azeite de cozinha.
Solução de hidróxido de sódio a 21% (m / v).
Balança analítica.
Suporte universal com grampo.

Processo

15 gramas do óleo selecionado são pesados. Para fazer isso, o copo de 100 ml é pesado e óleo é adicionado aos 15 gramas necessários.
Um copo d'água de 250 ml é colocado na placa de aquecimento ou no fogão e aquecido a uma temperatura entre 70 e 80 ºC.
O suporte universal é colocado próximo à placa de aquecimento e o copo de óleo é imerso em água aquecida a 70ºC. O copo com óleo é segurado pela sua parte superior por uma pinça do suporte universal, como se fosse um banho-maria.
O óleo deve atingir uma temperatura de 70–80 ° C e 10 ml da solução de hidróxido de sódio são adicionados lentamente, mexendo a mistura continuamente.
A mistura de óleo e hidróxido deve ser impedida de ferver. Se a temperatura atingir 90 ºC, desligue a placa de aquecimento e continue mexendo até que apareça um precipitado, indicando que a saponificação foi concluída.

O que está acontecendo?

A reação de saponificação produz um precipitado composto pelos sais dos ácidos graxos liberados do óleo. É, em termos mais simples, um sabonete. Este sabão deve ser lavado com bastante água e armazenado por pelo menos duas semanas antes do uso.

Explicação

A reação de saponificação ocorre quando os triglicerídeos do óleo reagem com o hidróxido de sódio. Ao fazer isso, eles se decompõem em seus ácidos graxos constituintes e liberam glicerina, que também faz parte do sabão produzido.

Este experimento pode ser reproduzido com qualquer óleo ou gordura, desde que seus números de acidez sejam conhecidos. Com essas informações, sabe-se a quantidade aproximada de hidróxido de sódio ou potássio que deve ser adicionada para neutralizar seus ácidos graxos livres e, portanto, hidrolisar completamente seus triglicerídeos.

Referências

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