Coordenado pela profª Beatriz Lino, o projeto Mini-Lab consiste de um mini-laboratório portátil de química desenvolvido com o intuito de proporcionar a alunos do Ensino Fundamental e Médio um contado dinâmico e interativo com a disciplina. Atualmente, o Mini-Lab conta com aproximadamente 60 experimentos que abrangem em sua totalidade diversas áreas da química e colocam em prática teorias e conceitos que contribuem com o aprimoramento do ensino e aprendizado do aluno.
Segurança em Laboratórios de Química
A prática da Química, seja a nível profissional ou de aprendizado, exige que regras de segurança sejam rigorosamente seguidas para evitar acidentes e prejuízos de ordem humana ou material. Os acidentes podem, se tomadas as devidas precauções, serem evitados, ou ao menos terem suas conseqüências minimizadas.
A seguir estão relacionadas algumas regras de segurança que você deverá colocar em prática para sua segurança e de seus colegas:
A prática da Química, seja a nível profissional ou de aprendizado, exige que regras de segurança sejam rigorosamente seguidas para evitar acidentes e prejuízos de ordem humana ou material. Os acidentes podem, se tomadas as devidas precauções, serem evitados, ou ao menos terem suas conseqüências minimizadas.
A seguir estão relacionadas algumas regras de segurança que você deverá colocar em prática para sua segurança e de seus colegas:
- Use sempre o guarda-pó de algodão de mangas compridas, na altura dos joelhos e fechados;
- Use calçados fechados de couro ou similar;
- Não use relógios, pulseiras, anéisou qualquer ornamentos durante o trabalho com experimentos;
- Não beba e não coma enquanto estiver manipulando experimentos;
- Nunca use material de laboratório para beber ou comer;
- É proibido fumar enquanto estiver realizando experimentos;
- Caminhe com atenção durante a realização dos experimentos;
- Nunca teste amostras ou reagentes pelo sabor e os odores devem ser verificados com muito cuidado;
- Não leve a mão à boca ou aos olhos quando estiver manuseando produtos químicos;
- Em caso de acidentes, mantenha a calma e chame o professor ou técnico responsável;
- Objetos pessoais como bolsas, blusas, etc, devem ser guardados em armários de preferência em áreas externas ao laboratório;
- Brincadeiras são absolutamente proibidas durante os experimentos;
- As substâncias inflamáveis devem ser manipuladas em locais distantes de fontes de aquecimentos;
- O uso de pipetadores é requerido em qualquer circunstância ao utilizar pipetas;
- Lentes de contato não devem ser usadas, pois podem absorver produtos químicos e causar lesões nos olhos;
- Óculos protetores de segurança são requeridos durante todo o período de trabalho;
- Nunca jogue reagentes ou resíduos de reações na pia, procure o frasco de descarte;
- Ao final de cada aula, as vidrarias utilizadas durante o trabalho de laboratório devem ser esvaziadas nos frascos de descarte e enxaguadas com água antes de serem enviadas para limpeza;
- Vidrarias trincadas, lascadas ou quebradas devem ser descartadas e o técnico ou responsável deve ser avisado;
- Antes de manipular qualquer reagente deve-se ter conhecimento de suas características com relação à toxicidade, inflamabilidade e explosividade;
- Deve-se tomar cuidados especiais quando manipular substâncias com potencial carcinogênico;
- Os reagentes e soluções devem ser claramente identificados e as soluções apresentar data de preparo, validade e o nome do analista que a preparou;
- Todo acidente com reagentes deve ser limpo imediatamente protegendo-se se necessário. No caso de ácidos e bases devem ser neutralizados antes da limpeza;
EXPANDINDO O BALÃO!
O vinagre é composto, dentre outros elementos, por ácido acético. Quando adicionamos bicarbonato de sódio a esta substância, ocorre a libração de um gás muito conhecido, chamado dióxido de carbono, ou apenas CO2.
A liberação deste gás pode ser observada através da efervescência que ocorre durante a reação química do ácido acético com o bicabornato de sódio. O gás liberado pode ser aprisionado em um balão, prendendo o mesmo na extremidade de uma garrafa onde é realizada a experiência, como mostra a figura ao lado.
A reação química que ocorre entre o bicarbonato de sódio e o ácido acético presente no vinagre é expressa por:
A liberação deste gás pode ser observada através da efervescência que ocorre durante a reação química do ácido acético com o bicabornato de sódio. O gás liberado pode ser aprisionado em um balão, prendendo o mesmo na extremidade de uma garrafa onde é realizada a experiência, como mostra a figura ao lado.
A reação química que ocorre entre o bicarbonato de sódio e o ácido acético presente no vinagre é expressa por:
NaHCO3 + H3CCOOH » H3CCOONa + H2CO3
O ácido carbônico (H2CO3) é instável e se decompõe de acordo com a reação:
H2CO3 » H2O + CO2
Esta reação está presente em sais de fruta para o combate à acidez estomacal.
H2CO3 » H2O + CO2
Esta reação está presente em sais de fruta para o combate à acidez estomacal.
LÂMPADA DE LAVA
Ao misturarmos álcool e água, podemos nos aproximar muito da densidade do óleo de soja.
Assim ao aquecermos o fundo de uma garrafa contendo álcool + água + óleo com uma lâmpada aquecemos o óleo, fazendo com que se torne menos denso que a mistura água + álcool.
Desse modo o óleo sobe formando grandes esferas de óleo.
A estabilização deste processo resulta em um lindo fenômeno de bolhas subindo e descendo. Algumas indústrias comercializam instrumentos com essa metodologia como peças de decoração.
Assim ao aquecermos o fundo de uma garrafa contendo álcool + água + óleo com uma lâmpada aquecemos o óleo, fazendo com que se torne menos denso que a mistura água + álcool.
Desse modo o óleo sobe formando grandes esferas de óleo.
Porém, ao chegar na parte superior da garrafa, o óleo perde parte de sua energia pois é resfriado em contato com a solução água + álcool que estava na parte superior da garrafa e desce pois se torna mais denso.
A estabilização deste processo resulta em um lindo fenômeno de bolhas subindo e descendo. Algumas indústrias comercializam instrumentos com essa metodologia como peças de decoração.
MASSA MOVEDIÇA
A massa movediça, também conhecida como areia movediça ou areia engolideira é composta de pequenas partículas em suspensão chamada de colóide.
Os colóides possuem um comportamento estranho, diferente do que encontramos em nosso cotidiano. Quando você bate com uma colher ou espreme rapidamente entre seus dedos, parece duro, como se fosse um sólido. Quanto mais força você usa para espremê-la, mais espessa fica sua massa movediça. Mas quando você abre as mãos, ela escorre entre seus dedos como se fosse um líquido. Tente misturar rapidamente água com amido de milho com seu dedo e você vai perceber que ela resiste ao movimento. Misture devagar e ela vai passar pelo seu dedo facilmente.
PRODUÇÃO DA ESPUMA
Uma reação pode ser acelerada por aquecimento ou ainda à temperatura ambiente na presença de elementos conhecidos como catalisadores.
Para a produção da nossa espuma faremos a decomposição do peróxido de hidrogênio utilizando um catalizador que, neste caso poderá ser o dióxido de manganês ou iodeto de potássio, entre outros.
Com o intuito de evidenciar a velocidade da liberação do oxigênio que formarão as bolhas da espuma, iremos adicionar algumas gotas de detergente líquido ao peróxido de hidrogênio antes de se adicionar o catalisador
A cinética da reação é dada pelas seguintes equações:
H2O2 (aq) + I- (aq) » H2O (l)+ IO- (aq)
H2O2 (aq)+ IO- (aq) » H2O (l)+ O2 (g)+ I- (l)
QUÍMICA DA MASSINHA DE MODELAR
As massinhas de modelar são polímeros orgânicos muito utilizados por crianças a fim de aprimorarem sua cordenação motora.
A reação envolvida na formação do polímero em questão é denominada polimerização. É importante lembrar que quando as cadeias de um polímero são ligadas entre si, a substância utilizada por essa ligação entre as cadeias é denominada de ligante cruzado.
Neste experimento utilizaremos as cadeias dos polímeros que formam a cola branca (PVA) os quais podem deslizar umas sobre as outras, ajudadas pelo líquido que a envolve (solvente a base de água), o que confere a cola uma certa viscosidade.
A evaporação deste solvente faz com que as cadeias do polímero se aproximem, gerando uma estrutura rígida. Popularmente dizemos que a cola secou. A rigidez de um polímero pode ser aumentada adicionando a eles os ligantes cruzados. Essas substâncias ligam as diversas cadeias de polímeros impedindo que deslizem umas sobre as outras. Na atividade a ser realizada, o Bórax será utilizado como ligante cruzado dos polímeros do Poliacetato de vinila (PVA), encontrados na cola branca.
A reação envolvida na formação do polímero em questão é denominada polimerização. É importante lembrar que quando as cadeias de um polímero são ligadas entre si, a substância utilizada por essa ligação entre as cadeias é denominada de ligante cruzado.
Neste experimento utilizaremos as cadeias dos polímeros que formam a cola branca (PVA) os quais podem deslizar umas sobre as outras, ajudadas pelo líquido que a envolve (solvente a base de água), o que confere a cola uma certa viscosidade.
A evaporação deste solvente faz com que as cadeias do polímero se aproximem, gerando uma estrutura rígida. Popularmente dizemos que a cola secou. A rigidez de um polímero pode ser aumentada adicionando a eles os ligantes cruzados. Essas substâncias ligam as diversas cadeias de polímeros impedindo que deslizem umas sobre as outras. Na atividade a ser realizada, o Bórax será utilizado como ligante cruzado dos polímeros do Poliacetato de vinila (PVA), encontrados na cola branca.
PRESSÃO ATMOSFÉRICA
Muitas vezes não nos damos conta influência da pressão que os gases presentes na nossa atmosfera exercem sobre os corpos na Terra. A verificação desta influência pode ser percebida pela experiência desta atividade. Em um recipiente de vidro é colocado álcool e em seguida este é posto em combustão. Após o aquecimento do ar em seu interior, seu gargalo é obstruído com um ovo cozido. Com o esgotamento do oxigênio presente no recipiente a combustão é interrompida e a temperatura do ar em seu interior diminui. Esta redução na temperatura interna provoca uma diminuição da pressão no interior da garrafa e, como a pressão atmosférica externa é maior que a interna o ovo é empurrado instataneamente para o interior da garrafa. Fenômenos como esse podem ser observados nas portas de geladeiras instantes após terem sido fechadas.ESCALA DE pH COM SUCO DE REPOLHO ROXO
Este experimento contribui com a construção de conceitos químicos pelos alunos, que envolvem ácidos e bases.
Sabemos que o repolho roxó é um excelente indicador ácido-base. Nesta atividade foram selecionadas várias substâncias químicas presentes no cotidiano dos alunos e seu pH foi determinado qualitativamente através de escalas comparativas.
Sabemos que o repolho roxó é um excelente indicador ácido-base. Nesta atividade foram selecionadas várias substâncias químicas presentes no cotidiano dos alunos e seu pH foi determinado qualitativamente através de escalas comparativas.
SANGUE DO DIABO!!!
Uma bricadeira muito comum entre os jovens é a produção de um líquido conhecido popularmente como "sangue do diabo". Este experimento nos mostra que a amônia, sendo uma base fraca, se ioniza muito pouco. Em outras palavras, a reação direta é infimamente pequena se comparada com a inversa. Sendo a amônia gasosa à temperatura ambiente, esta abandona a solução,deslocando o equilíbrio da reação para a esquerda. A solução torna-se neutra e a fenolftaleína, incolor. Pode-se observar isso a partir da reação seguinte:
NH3(g) + H2O(l) ↔ NH4+ (aq) + OH-(aq)
É possível acelerar a eliminação da cor no tecido através do contato deste com o gás carbônico, formando assim o ácido carbônico na solução:
H2O(l) + CO2(g) → H2CO3(aq)
O aumento da acidez da solução também provoca a mudança de cor da fenolftaleína de rósea para incolor.
FOGO VERDE
Trata-se de um teste para se estimar a composição química das substâncias.
Neste caso, chama só muda de cor por causa do cobre, quando os íons cúpricos são excitados por meio de energia térmica, os elétrons da camada de valência do cobre pulam para um orbital mais extremo, ganhando energia. Com o tempo, eles voltam ao orbital normal e emitem essa energia em forma de fótons, que, neste caso é a luz, de cor verde. Essas substâncias são usadas em fogos de artifício, para dar aquela coloração na característica da chama.
Neste caso, chama só muda de cor por causa do cobre, quando os íons cúpricos são excitados por meio de energia térmica, os elétrons da camada de valência do cobre pulam para um orbital mais extremo, ganhando energia. Com o tempo, eles voltam ao orbital normal e emitem essa energia em forma de fótons, que, neste caso é a luz, de cor verde. Essas substâncias são usadas em fogos de artifício, para dar aquela coloração na característica da chama.
IMPLOSÃO DE UMA LATA!!!
Inicialmente, a lata contém pequena quantidade de vapor de água e diferentes gases. Quando a água entra em ebulição, aumenta a quantidade de vapor de água dentro dela. Esse vapor pode ser observado, pois o vapor de água em contato com ar atmosférico tende a se condensar, tornando-se visível. Esse vapor ocupa grande parte do volume da lata. Quando ela é submergida no recipiente, o vapor de água contido lá dentro se condensa rapidamente. Como o volume da água é muito maior no estado gasoso do que no líquido, o volume de gás contido na lata diminui, deixando um espaço vazio. Diminuindo o volume dos gases, a pressão interna também diminui. E como a pressão fora da lata está maior, ela força as paredes de alumínio, deformando a lata. A lata de refrigerante é ideal para o experimento, pois possui uma parede fina de alumínio, o que faz com que a pressão externa seja suficiente para amassar a lata. Caso o experimento fosse feito com outro material mais resistente ou com paredes mais rígidas de alumínio, não daria certo, pois a pressão externa não teria força suficiente para amassar a lata e a água que estava no recipiente seria "sugada" para dentro da lata.
FOGO APAGA COM ÁGUA?
A primeira vista parece impossível: gelo pegando fogo! Porém esse é um truque simples de ser feito e o segredo está em uma substância chamada Carbeto de cálcio (CaC2), conhecida popularmente apenas como carbureto. O resultado da mistura do carbureto com água é um gás inflamável chamado acetileno(C2H2) e hidróxido de cálcio(Ca(OH)2) que pode ser representado pela seguinte equação:CaC2 + H20 » Ca(OH)2 + C2H2
A medida que o gelo derrete a água entra em contato com o carbureto e produz o acetileno, que entra em combustão.
CALCULANDO COM LIMÃO
Podemos construir uma pilha apenas com limão e algumas placas de zinco e cobre. Isso devido a uma reação química que ocorre entre esses metais, na qual um dos reagentes é oxidado e outro reduzido. Este processo ocorre em eletrodos diferentes, o que faz com que os elétrons passem de um pólo para outro da pilha, gerando uma corrente elétrica, o que faz funcionar os dispositivos conectados.
Esta pilha é bem diferente da clássica pilha de Daniel que se vê nos livros. Não temos uma placa de zinco em uma solução com íons de zinco ou uma placa de cobre em uma solução de íons de cobre. Nem ao menos temos uma ponte salina.
Esta pilha é bem diferente da clássica pilha de Daniel que se vê nos livros. Não temos uma placa de zinco em uma solução com íons de zinco ou uma placa de cobre em uma solução de íons de cobre. Nem ao menos temos uma ponte salina.
Na presença do ácido, o metal zinco sofre uma oxidação, formando íons de zinco 2+. Já os íons de hidrogênio (H+ ou H3O+) sofrem redução, liberando gás hidrogênio.
Neste caso, o metal zinco sofre oxidação e os íons H+ presentes na solução sofre a redução produzindo gás hidrogênio. O zinco é o pólo negativo e a placa de cobre (que só está aí como um condutor elétrico e não sofre transformação) é o pólo positivo.
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