Vulcão de dicromato de amônio

O vulcão é uma experiência clássica, muito conhecida em feiras de ciências. No entanto, o vulcão que você aprenderá a fazer neste artigo é totalmente diferente do vulcão que os alunos estão acostumados a ver (geralmente, feitos de bicarbonato de sódio e vinagre).

Este é um vulcão de dicromato de amônio que traz um efeito espetacular de emissão de luz e projeção da matéria. É uma boa experiência para ser feita com os alunos e demonstrar vários conceitos químicos estudados em sala de aula, tais como mostrar um exemplo de reação inorgânica de decomposição, de uma reação exotérmica, bem como explanar sobre o conteúdo de Energia de Ativação, como será mostrado mais adiante.

No entanto, visto que esse experimento envolve chama e calor, o aconselhado é que o próprio professor realize-o ou que supervisione o trabalho dos alunos para que ninguém se aproxime demais da reação e seja atingido pelas projeções do vulcão.

Essa experiência química é bem fácil. Você precisará de:

• Cerca de 100 g de dicromato de amônio ((NH₄)₂Cr₂O_7(s));
• Uma tela de amianto;
• Um tripé;
• Um fósforo;
• Uma colher.

Procedimento experimental:

Primeiro você coloca cerca de duas colheres de dicromato de amônio sobre a tela de amianto que ficará sobre o tripé. Agora basta acender o fósforo e colocar fogo no centro do círculo de dicromato e observar a reação ocorrer.

Resultados e Discussão:

O dicromato de amônio é um sólido alaranjado, que possui o aspecto e a estrutura mostrados nas figuras abaixo:

Para que essa reação comece, o dicromato precisa receber uma energia mínima, que é a chamada energia de ativação. Ela é fornecida quando acendemos o fósforo e o aproximamos do dicromato.

Então, inicia-se uma reação inorgânica de decomposição do dicromato de amônio, com formação de três produtos, uma substância simples (gás nitrogênio) e duas substâncias compostas (óxido de crômio III e vapor de água). Essa equação química é dada por:

(NH₄)₂Cr₂O_7(s) → Cr₂O_3(s) + N_2(g) + 4 H₂O_(v) + energia

Observe que essa é uma reação exotérmica, em que há liberação de energia. É isso que permite que a reação continue ocorrendo. O óxido de crômio III (Cr₂O_3(s)) é um sólido verde que aumenta espantosamente de volume, e os gases liberados projetam um pouco de óxido de crômio III, lembrando as cinzas expelidas por vulcões.

No entanto, o princípio de funcionamento e as substâncias químicas envolvidas na erupção de um vulcão de verdade são muito diferentes das deste experimento. Para você saber exatamente a composição química das cinzas vulcânicas, leia o texto abaixo:

Vulcões e caos aéreo nas Provas dos Vestibulares

* Créditos da imagem principal: Autor: Mikk Mihkel Vaabel / Fonte da imagem: Wikimedia Commons.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química