Experiência química - Soluções Aquosas Saturadas e Cristalização - Isabel Moura

Описание к видео Experiência química - Soluções Aquosas Saturadas e Cristalização - Isabel Moura

Lista de materiais necessários
•Luvas;
•Óculos de proteção;
•Bata;
•3 recipientes de vidro altos;
•3 copos de medida;
•3 colheres ou varetas para misturar;
•3 colheres de medida;
•3 filtros de café;
•3 placas de Petri (ou recipiente semelhante);
•6 etiquetas;
•1 caneta/lápis/marcador;
•1 bloco de notas;
•100 g de açúcar;
•100 g de sal;
•100 g de sulfato de cobre;
•90 ml de água;
•1 fonte de calor (ex: fogão);
•1 panela;
•1 jarro de água.

Recomendações de segurança:
•Para a realização desta experiência recomenda-se o uso de luvas, bata e óculos de proteção, bem como os cabelos amarrados.
•Solicita-se a ajuda de em adulto responsável para a execução da experiência nomeadamente nos momentos onde é utilizada a fonte de calor, para aquecer as soluções. A criança não deverá realizar esta parte da experiência por risco de queimaduras.
•Adverte-se para o perigo do composto químico sulfato de cobre (consultar Ficha de Segurança de Sulfato de Cobre (II) Pentahidratado). A criança não deverá se aproximar deste composto, que é nocivo por ingestão e provoca lesões oculares graves. No momento da sua utilização aconselha-se que a criança mantenha uma distância de segurança de 1 metro da bancada onde a experiência está a ser executada.

Explicações:
•Porque será que conseguimos dissolver mais açúcar em água quente do que em água fria?
Tanto a água como o açúcar são compostos por moléculas. No açúcar, que é um sólido, as moléculas então muito juntas. Mas na água, em estado líquido, as moléculas estão em movimento. Ao colocarmos o açúcar na água ele se dissolve, ou seja, as moléculas da água começam a colidir com as de açúcar fazendo com que estas se separem umas das outras e se misturem com as da água. Quando aquecemos a água o movimento das suas moléculas aumenta, elas ficam mais ativas e mais afastadas umas das outras. Por esta razão, criam-se "espaços" maiores entre as moléculas da água, e as moléculas de açúcar conseguem separar-se e ocupar estes espaços mais facilmente. É desta forma que conseguimos dissolver mais quantidade de açúcar em água quente.
Em geral, a solubilidade aumenta como aumento da temperatura. Foi o que aconteceu na nossa experiência. Ao aumentarmos a temperatura, o nosso solvente conseguiu dissolver consideravelmente mais quantidade de soluto (principalmente no açúcar e no sulfato de cobre; no caso do sal a diferença não foi tão acentuada).

•Por que razão, no mesmo solvente (água - mesma quantidade e mesma temperatura), conseguimos dissolver mais açúcar do que sal?
E isto acontece porque o Coeficiente de Solubilidade (ou seja o máximo de soluto que conseguimos dissolver em certa quantidade de solvente a determinada temperatura) do açúcar em água é superior ao do sal.

•Sabendo que a temperatura ambiente, os 30 ml de água não conseguiriam dissolver a quantidade que soluto que dissolvemos ao aquece-los, o que será que vai acontecer às nossas soluções quando a temperatura voltar a baixar?
Quando a temperatura começa a baixar, assistiremos ao processo contrário da solubilização, ou seja, aquilo que fizemos será “revertido”, isto porque as moléculas dos nossos solutos vão juntar-se novamente e vão começar a formar cristais. A este processo chamamos de cristalização (formação de cristais sólidos a partir de uma solução líquida saturada).

•Onde podemos observar estre processo em contexto real?
Para produzir uma solução sobressaturada podemos recorrer à redução da temperatura da solução, tal como fizemos nesta experiência, mas também podemos obter soluções sobressaturadas pela evaporação do solvente (a ideia é a mesma: ter mais soluto do que seria possível com condições normais). Este segundo método é utilizado, por exemplo, para extrair o sal da água do mar.

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