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Nitrocelulose – Algodão-pólvora

Estratégias de ensino-aprendizagem

A nitrocelulose é obtida por meio de uma reação de trinitração da celulose do algodão e ela pode ser queimada instantaneamente, sendo chamada de algodão-pólvora.
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A trinitrocelulose, mais conhecida como nitrocelulose, é formada por meio da reação orgânica de nitração da celulose ((C6H10O5)n). Conforme explicado no texto Reações Orgânicas de Nitração, esse tipo de reação ocorre por meio do ácido nítrico (HNO3), em que há a substituição de um átomo de hidrogênio por um grupo NO2, originando um nitrocomposto e água.

No caso mencionado, ocorre uma trinitração da celulose. A celulose é um polissacarídeo, pois cada molécula sua é formada por 10 000 ou mais moléculas de β-glicose que se uniram por condensação, ou seja, é um polímero natural. Sua fórmula básica é (C6H10O5)n e suas longas cadeias atingem massas moleculares de ordem de 400.000 u.

O algodão é quase 100% celulose, assim, para obter a nitrocelulose, basta reagir com o algodão uma mistura de ácido sulfúrico concentrado (H2SO4(aq)- que funciona como catalisador) e ácido nítrico (HNO3), em uma proporção de 3 : 1, respectivamente,  depois lavar com água destilada logo em seguida e colocá-lo na estufa para secar:

2 HNO3 + C6H10O5 → C6H8(NO2)2O5 + 2 H2O

A nitrocelulose obtida tem o aspecto semelhante ao próprio algodão, porém meio amarelada e áspera. A fórmula dessa macromolécula, que também é um polímero, é mostrada abaixo:

Fórmula da nitrocelulose

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Fórmula da nitrocelulose

O aspecto mais interessante a respeito da nitrocelulose é que ela é um explosivo parente da nitroglicerina, porém não é sensível ao impacto. Ele entra em ignição espontânea em uma temperatura de 160-170ºC. O professor pode mostrar isso aos alunos em um experimento simples: No dia seguinte à preparação do algodão-pólvora, conforme explicado mais acima, o professor pode levá-lo para a sala de aula e simplesmente queimá-lo.

Os alunos observarão que ele queima instantaneamente, sem deixar nenhum vestígio. É realmente algo inusitado. É possível até colocar o algodão-pólvora na mão e queimá-lo. Visto que a reação é tão rápida, não há troca de calor com a pele e a pessoa não queima a mão, como mostra o vídeo abaixo, do qual as imagens a seguir foram extraídas:

Link do vídeo: http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=Vf_ibkhRAwo

Experimento com nitrocelulose ou algodão-pólvora
Experimento com nitrocelulose ou algodão-pólvora

O professor pode utilizar esse experimento ao falar sobre polímeros ou sobre reações de nitração.

* Crédito editorial da imagem: Extraído do Wikimedia Commons.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Imagem de algodão-pólvora (nitrocelulose)*
Imagem de algodão-pólvora (nitrocelulose)*
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