Aula prática sobre deslocamento de equilíbrio químico

Pensando em auxiliar o professor e propor uma nova metodologia de ensino, neste texto temos uma abordagem prática sobre equilíbrio químico para utilizar em uma de suas aulas.

Assim como outros assuntos da Físico-química, o tema equilíbrio químico quase nunca é abordado de forma prática com os estudantes.

Mesmo que a explicação tenha sido muito bem feita, no quadro-negro, a Química torna-se empírica demais e, na maioria das vezes, os estudantes não conseguem compreender a mensagem que o professor está passando.

Um exemplo de assunto sobre equilíbrio químico que requer uma demonstração experimental é o deslocamento de um equilíbrio iônico com presença ou não de íon comum. Esses temas são explicados geralmente pela análise de equações químicas. A seguir confira a abordagem prática proposta:

Introdução

Antes de iniciar a demonstração prática, é fundamental que o professor(a) ensine aos alunos os tópicos fundamentais que serão trabalhados durante o experimento, como:

• Equilíbrio químico

• Deslocamento de equilíbrios

• Equilíbrio iônico

• Efeito do íon comum

Materiais e reagentes necessários

• Duas garrafas PET de capacidade de 500 mL;

• Dois balões pequenos (de preferência, de cor diferente);

• Copos de vidro ou béqueres de capacidade de 250 mL;

• Proveta de 100 mL ou seringa descartável de 20 mL;

A proveta é ideal para medir o volume de um líquido

• Duas pipetas de Pasteur;

Pipeta utilizada para gotejar um líquido em outro material

• Água;

• Duas colheres (um de café e outra de sopa);

• Vinagre;

• Bicarbonato de sódio;

• Hidróxido de sódio;

• Solução alcoólica de fenolftaleína (adquirida em lojas especializadas em reagentes químicos. É possível também dissolver um comprimido de lacto-purga em álcool etílico).

Procedimentos a serem realizados em sala de aula

a) Preparo da solução de hidróxido de sódio

Para o experimento, não é necessária uma solução de hidróxido de sódio com concentração precisa, a não ser que o professor queira trabalhar medidas com os alunos durante a aula. Os passos sugeridos para esse preparo é:

• Adicionar no copo ou béquer 200 mL de água;

• Adicionar uma colher de sopa de hidróxido de sódio na água;

• Mexer bem.

OBS.: É necessário ter bastante cuidado nesse procedimento, pois o hidróxido de sódio sólido e suas soluções podem provocar irritação na pele e olhos, além de queimaduras graves.

b) Preparo da solução de acetato de sódio

Essa solução será preparada pela neutralização de ácido acético (presente no vinagre) com o hidróxido de sódio preparado no item a.

• Em uma das garrafas, adicionar 40 mL de vinagre com 10 gotas de fenolftaleína;

• Logo após, adicionar a solução de hidróxido de sódio, aos poucos, até que a mistura atinja a cor rosa;

• Por fim, goteje (com a pipeta de Pasteur) vinagre na mistura até que a cor rosa desapareça.

c) Mistura da solução do item b com o bicarbonato de sódio

Nessa etapa, a mistura preparada no item b será utilizada como ponto de partida.

• 1º Passo: Colocar a solução de acetato de sódio na proveta. Logo após, adicionar 10 mL de vinagre a ela e, por fim, completar o volume com água até a marca de 10 mL. Para finalizar, despeje toda essa mistura em uma das garrafas PET;

OBS.: Se não possuir uma proveta disponível, pode-se realizar as medidas de volume com uma seringa.

• 2º Passo: Coloque 10 mL de vinagre na proveta vazia e, em seguida, acrescente água até completar a marca de 100 mL. Para finalizar, despeje toda essa mistura na outra garrafa PET, que ainda não foi utilizada;

• 3º Passo: Adicionar uma colher de bicarbonato de sódio em cada um dos balões, tomando cuidado para que a medida seja bem semelhante. Caso disponha de uma balança, pese 3 gramas de bicarbonato para cada balão;

• 4º Passo: Conectar cada um dos balões nas garrafas, tomando cuidado para que o bicarbonato não caia no interior da garrafa e não se misture com os líquidos ainda;

• 5º Passo: agitar os balões e fazer com que o bicarbonato caia no líquido das garrafas ao mesmo tempo;

• 6^O Passo: Observar o que ocorre.

Discussão com os estudantes

Após a realização da parte prática, é interessante propor questionamentos e discutir com os alunos as observações que foram feitas durante o experimento. Veja alguns pontos que podem ser debatidos:

• Como ocorreu a formação do acetato de sódio no procedimento b?

• Nas duas garrafas, a formação de gás carbônico ocorreu com a mesma velocidade?

• Nas duas garrafas, a quantidade de gás carbônico formado é a mesma?

• A reação química do vinagre com o bicarbonato é influenciada pela presença do acetato de sódio?

Avaliação

A sugestão de avaliação é que o professor(a) solicite dos estudantes um relatório que apresente:

• materiais que foram utilizados;

• os procedimentos adotados pelo professor;

• os resultados observados em cada uma das etapas do experimento;

• a explicação de cada um dos resultados e observações.

Por Me. Diogo Lopes Dias