Enquanto educadores na área de Química, temos a consciência da importância de nossos alunos conhecerem a propriedade química (fenômenos químicos) e os assuntos cinéticos químicos. Esses conhecimentos são importantes porque com frequência as pessoas presenciam ou manipulam fenômenos químicos no dia a dia.
Os fenômenos químicos referem-se às transformações químicas (modificação na composição) que a matéria pode sofrer. Já a Cinética Química estuda os fatores que influenciam a velocidade dessas transformações.
Pensando na importância dessas duas áreas, propomos uma aula teórico-experimental que trata de ambas, explorando-as com a temática “A queima (combustão) do açúcar”. Para que uma queima aconteça, são necessários:
- um combustível (açúcar);
- um comburente (gás oxigênio);
- energia de ativação (faísca, por exemplo).
O açúcar (sacarose) pode ser utilizado como combustível em uma combustão pelo fato de ser orgânico (presença de átomos de carbono e hidrogênio em sua estrutura), já que todo composto orgânico sofre combustão. A seguir temos a estrutura de uma molécula de açúcar:
Fórmula estrutural do açúcar (sacarose)
Confira o passo a passo de nossa sugestão de aula prática sobre Propriedade e Cinética Química por meio da Queima do Açúcar:
a) Materiais necessários:
- Isqueiro ou caixa com palitos de fósforo;
- Açúcar comum (sacarose) em formato de cubos;
- 1 folha de papel inteira;
- Pedaços de papel;
- Sulfato de cobre II (CuSO4);
- Sulfato de níquel II NiSO4;
- Sulfato de ferro III [Fe2(SO4)3];
- Cloreto de sódio (NaCl);
- Duas pinças de madeira (não usar plástico para evitar acidentes com o fogo);
- Uma placa qualquer para servir de apoio.
O sal Sulfato de cobre II
b) Objetivos específicos
- Avaliar a condição para ocorrência de uma combustão;
- Analisar o comportamento de materiais durante uma combustão;
- Estudar a velocidade do fenômeno químico que envolve a combustão do açúcar;
- Verificar a relevância de utilizar um catalisador (substância que diminui a energia de ativação e, consequentemente, aumenta a velocidade de um fenômeno químico) durante a combustão.
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- Presenciar a transformação de um material em outro durante uma combustão, o que representa um fenômeno químico.
c) Procedimento experimental
1º) Queima do cubo de açúcar
- Pegar um cubo de açúcar com a pinça, segurá-lo sobre a placa e queimá-lo com o isqueiro ou os palitos de fósforo.
2º) Combustão do papel
- Colocar pedaços de papel sobre a placa e queimar os papéis utilizando o isqueiro ou os palitos de fósforo.
Para efeito de comparação, queime em seguida uma folha de papel inteira.
3º) Associar o cubo de açúcar às cinzas
- Pegar um cubo de açúcar com a pinça, passar o cubo sobre as cinzas de papel e atear fogo no cubo com cinzas utilizando o isqueiro ou os palitos de fósforo.
4º) Associar um cubo de açúcar a um sal
- Colocar um pouco de um sal sobre a placa;
- Pegar um cubo de açúcar com a pinça;
- Passar o cubo no sal;
- Atear fogo no cubo com sal utilizando o isqueiro ou os palitos de fósforo.
Repita o procedimento acima com cada um dos outros sais de forma individualpedindo aos alunos que anotem as observações e, se possível, marcando o tempo em cada um dos procedimentos. Com isso, a discussão ao final será bem mais rica e detalhada.
d) Resultados
Ao final dos procedimentos realizados com os alunos, é interessante discutir com eles as observações realizadas durante o experimento, dando ênfase a alguns pontos principais:
- O calor por si só apenas derrete o açúcar, não promovendo a combustão dele;
- A superfície de contato influencia a velocidade de uma reação;
- Na presença de cinzas, o açúcar entra em combustão;
- A combustão do papel produz as cinzas, que são os sais minerais que não queimam;
- Os sais com metais são os catalisadores da reação de combustão do açúcar.
