Bolsista: Solange Batista de Sousa Anacleto Reis
MATERIAIS UTILIZADOS
- Béquer ou copo descartável com capacidade para 250 mL
- Espátula ou colher de chá
- Garrafa PET (600 mL)
- Mangueira fina (pode ser aquelas de aquário)
- Ferro de solda ou qualquer material que possa ser usado para fazer um furo na tampa da garrafa PET
- Bicarbonato de Sódio
- Indicador de pH (vermelho de fenol)
- Água destilada
- Comprimidos efervescentes (Sonrisal)
- Colher de sopa
PROCEDIMENTOS
Preparando a solução:
Coloque aproximadamente 150 mL de água destilada em um béquer e adicione um grão do indicador vermelho de fenol.
Adicione uma ponta de espátula (ou uma colher de chá) de bicarbonato de sódio. Agite bem e observe a coloração que a solução adquiriu.
Preparando o recipiente para a realização do experimento:
Fure a tampa da garrafa PET (use o ferro de solda, ou qualquer outro material que sirva a esse propósito). Encaixe a mangueira no orifício da tampa. Lembre-se que o orifício feito na tampa deve ter um diâmetro próximo ao da mangueira, pois esta deve ficar justa o suficiente para que não permita o escapamento de gás.
Preparando a reação:
Coloque aproximadamente 350 mL de água destilada na garrafa, em seguida adicione alguns comprimidos efervescentes e imediatamente tampe a garrafa.
Coloque a outra extremidade da mangueira dentro da solução no béquer e observe o que acontece com a solução.
REAÇÕES OCORRIDAS...
O vermelho de fenol é um indicador de pH que apresenta coloração amarela em meio ácido e vermelha em meio básico. Sua faixa de viragem é de 6,8 a 8,4.
No béquer temos uma solução contendo água e bicarbonato de sódio (NaHCO3). Ao adicionar o indicador, a solução entra em equilíbrio e através da cor avermelhada se verifica que ela é fracamente alcalina.
HCO-3(aq) + H2O(l) ↔ H2CO3(aq) + HO-
Além desse equilíbrio, também ocorre o equilíbrio de dissociação do ácido carbônico (H2CO3)
H2CO3(aq) ↔ CO2(aq) + H2O(l)
A reação que ocorre na garrafa PET ao adicionar o Sonrisal se deve aos componentes deste que são: Carbonato de sódio (Na2CO3), bicarbonato de sódio (NaHCO3), ácido acetilsalicílico (C9H8O4) e ácido cítrico (C6H8O7), que em contato com a água em meio ácido, liberam gás carbônico através da efervescência.
HCO-3(aq) + H+(aq) ↔ H2O(l) + CO2(aq)
Quando o CO2 está sendo borbulhado na solução contendo íons HCO-3, verificamos que a solução muda de coloração: do vermelho para o laranja.
De acordo com Le Chatelier, os sistemas em equilíbrio tendem a minimizar as perturbações sofridas para voltar novamente à situação de equilíbrio.
Ao adicionar CO2 à solução, o sistema reagiu à perturbação, consumindo o excesso, o que causou a deslocação do equilíbrio no sentido da formação de H2CO3. Já o excesso de H2CO3 fez com que o equilíbrio se deslocasse no sentido de formação do íon bicarbonato (HCO-3).
Com isso houve uma diminuição na concentração dos íons OH- o que mostra que a solução adquiriu caráter menos básico e por isso ocorre a mudança na coloração.
FALANDO UM POUCO MAIS DE EQUILÍBRIO QUÍMICO!
Nem todas as reações químicas ocorrem em um único sentido e muitas delas são reversíveis, mesmo que em maior ou menor extensão. No início de um processo reversível, a reação ocorre no sentido do consumo dos reagentes e formação dos produtos, porém logo são formadas algumas moléculas do produto e a reação no sentido inverso começa a ocorrer também.
Quando as concentrações dos reagentes e dos produtos deixam de variar com o tempo, o processo atinge o equilíbrio. Todos os sistemas em equilíbrio químico são dinâmicos, o que quer dizer que as reações químicas continuam ocorrendo simultaneamente na mesma velocidade, tanto no sentido da formação dos produtos (sentido direto) quanto no dos reagentes (sentido inverso), mas as suas concentrações ficam constantes.
Para entender melhor, vou fazer uso de algo macroscópico:
Suponhamos que um grupo de crianças irá brincar de cabo de guerra, em uma quadra de piso muito liso. Os grupos terão o mesmo número de integrantes. Um dos grupos recebe tênis apropriado para o tipo de piso e o outro grupo recebe calçado com solado de couro. Nesse caso podemos ter uma idéia de quem tem mais chance de ganhar a disputa: O grupo com calçados apropriados. Então podemos notar a influência de uma força externa que altera o equilíbrio.
Os sistemas em equilíbrio não são muito diferentes disso, pois as concentrações de reagentes e produtos permanecem constantes e na realidade, são as forças que impulsionam as moléculas dos reagentes e produtos a se converterem entre si e continuam a atuar com a mesma intensidade, porém nos dois sentidos (direto e inverso).
Até a semana que vem pessoal...
REFERÊNCIAS
http://pontociencia.org.br/experimentos-interna. Acesso em: 02/01/2012
http://web.ccead.puc-rio.br/ Acesso em: 02/01/2012
http://qnesc.sbq.org.br/ Acesso em: 02/01/2012
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