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Estratégia de ensino para aula sobre evaporação

Estratégias de ensino-aprendizagem

Atividade que pode ser demonstrada pelo professor ou praticada pelos alunos, para melhorar o entendimento da diferença entre evaporação e ebulição.
Por que as roupas no varal secam à temperatura ambiente sendo que a temperatura de ebulição da água é de 100°C?
Por que as roupas no varal secam à temperatura ambiente sendo que a temperatura de ebulição da água é de 100°C?
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Ao ensinar o conteúdo de mudanças de estados físicos ou de agregação é comum haver algumas dúvidas sobre as diferenças existentes entre a ebulição e a evaporação dos líquidos, principalmente da água.

Essas duas transformações se referem à mudança do estado líquido para o gasoso ou vapor, no caso da água. No entanto, a diferença está em como ocorrem esses fenômenos.

Uma estratégia de ensino simples que o professor pode utilizar ao realizar essa aula é apresentada a seguir. O professor pode apenas demonstrar a atividade para os alunos ou, se preferir, dividir a sala em grupos e orientá-los na realização dessa atividade.

Para tal, serão necessários os seguintes materiais:

  • Algodão;
  • Água;
  • Álcool;
  • Acetona;
  • Glicerina;
  • Uma superfície plana lisa como o quadro-negro e que não seja estragada pelos líquidos.

Procedimento:

É melhor trabalhar com os líquidos aos pares. Assim, molhe (não molhe muito) duas bolinhas de algodão, uma na água e outra no álcool. Depois, trace ao mesmo tempo na superfície duas linhas verticais com as bolinhas de algodão molhadas e observe o que ocorre com o passar do tempo.

Agora repita o processo com os outros líquidos, comparando o que ocorre com eles.

Discussão dos resultados:

O professor deve perguntar aos alunos qual líquido secou primeiro e qual foi a ordem crescente de tempo que levou para todos os líquidos secarem. Com isso, os alunos observarão que a velocidade de evaporação de um líquido depende da sua composição. A evaporação de um líquido é influenciada por fatores tais como o tipo de força intermolecular existente entre as moléculas, a geometria do composto e a massa molar.

Por exemplo, quanto maior a força de atração entre as moléculas, mais difícil será para o líquido passar para o estado gasoso, sendo sua volatilidade menor. 

O professor também pode perguntar:

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“Como foi que a água secou à temperatura ambiente se sabemos que sua temperatura de ebulição é 100°C?”

Nesse momento, estabelece-se a diferença entre evaporação e ebulição, pois para que uma molécula da água líquida passe para o estado de vapor ela precisa adquirir determinada energia cinética. Mas, em qualquer temperatura, tem-se uma distribuição de velocidades, e, portanto, de energias cinéticas entre as moléculas.

Assim, no caso da evaporação, algumas moléculas da superfície do líquido têm energia suficiente para escapar do líquido e entrar na fase gasosa. Isso é o que ocorre na experiência realizada e também em outros exemplos do cotidiano, como com as roupas que secam no varal, com uma poça de água que seca e com a evaporação dos rios.

Desse modo, podemos concluir que evaporação é a passagem do estado líquido para o gasoso de forma lenta, somente na superfície do líquido, sem agitação nem surgimento de bolhas.

Já no caso daebulição, ela será uma vaporização muito rápida, que ocorre em toda a extensão do líquido, pois quando aquecemos o sistema, aumentamos a velocidade média com que as moléculas do líquido se movimentam e fornecemos energia cinética para quase todas elas passarem para a fase gasosa.

Líquidos diferentes terão temperaturas de ebulição diferentes. A ordem crescente dos líquidos trabalhados nessa atividade é:

Acetona (56,2°C) < álcool etílico (78,5 °C) < água (100°C) < glicerina (se decompõe antes de ferver, a 290°C)

Essa também será a ordem de evaporação. No caso, o líquido mais volátil é a cetona (propanona) e o menos volátil é a glicerina, conforme mostra a relação da pressão de vapor com a temperatura no gráfico abaixo:

Gráfico da relação entre a pressão de vapor de vários líquidos e temperatura de ebulição


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

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