KIT QUÍMICA Nº 4.3 - Soluções

 

Soluções para aulas teóricas!

  Olá, professores, vamos agitar as aulas de Química com experimentos práticos! Preparem-se para uma aula cheia de descobertas e interação. Utilize o Kit Química 4 para realizar aulas práticas sobre os conteúdos de soluções com os seus estudantes!

Química 4: Soluções 

    As soluções podem ser classificadas de acordo com a quantidade de solutos solubilizados: soluções insaturadas, saturadas e supersaturadas. A quantidade máxima de soluto que poderá ser dissolvido em determinado solvente (sob condições de temperatura e pressão específicas) é chamada de coeficiente de solubilidade.

    Soluções insaturadas são aquelas em que o coeficiente de solubilidade ainda não foi excedido, ou seja, sua concentração de solutos poderá ser aumentada.

    Nas soluções saturadas o coeficiente de solubilidade foi excedido e a quantidade de solutos adicionada não será completamente diluída. Deste modo, há a precipitação de parte do soluto.

    Já as soluções supersaturadas, apresentam uma concentração de solutos solubilizados muito maior do que o coeficiente de solubilidade. As soluções supersaturadas podem ser obtidas pela alteração de condições como a temperatura.

    Com o Kit Química 4, é possível realizar experimentos em sala de aula sobre as propriedades das soluções e quais os fatores interferem na solubilidade dos compostos químicos.

Montagem do experimento: << clique e veja o vídeo>>

PLANO DE AULA

Disciplina:  Ciências/Química

Curso: Ensino Fundamental e Médio

Tema: EF05CI01: Explorar fenômenos da vida cotidiana que evidenciem propriedades físicas dos materiais – como densidade, condutibilidade térmica e elétrica, respostas a forças magnéticas, solubilidade, respostas a forças mecânicas (dureza, elasticidade etc.), entre outras 

Duração de cada aula: 50 minutos

Objetivos:

• Verificar a variação de solubilidade de um composto em água, sob diferentes condições;
• Identificar as soluções insaturadas, saturadas e supersaturadas;
• Relacionar a influência da concentração de solutos e da temperatura na solubilidade dos compostos químicos;

Abertura da aula:

Local: Sala de aula.

Organização da turma: Para melhor visualização e aproveitamento do tempo, sugere-se que esta atividade seja realizada em grupos de até 5 estudantes.

Distribuição dos materiais: A montagem do experimento deverá ser realizada em conjunto com a turma, evidenciando as boas práticas de utilização. O professor será a única pessoa autorizada a utilizar o álcool isopropílico, a lamparina e os palitos de fósforo.

* Recomendamos que os estudantes tenham alguns instantes para explorar os materiais antes do início das instruções. Assim, evitamos que se distraiam durante a fala do professor.

Condução: Os estudantes deverão responder a seguinte pergunta prévia: O que acontece se adicionarmos uma grande quantidade de material para ser dissolvido em pouca quantidade de água?

Desenvolvimento da prática:

1) Cada grupo receberá uma estante com 3 tubos de ensaio dispostos em 3 posições: A, B e C. Em cada tubo de ensaio os estudantes deverão adicionar os seguintes reagentes:

• Tubo A: 1 espátula cheia de Acetato de Sódio + 5 gotas de água;
• Tubo B: 1 espátula cheia de Acetato de Sódio + 5 gotas de água;
• Tubo C: 1 espátula cheia de Acetato de Sódio + água suficiente para a completa dissolução do soluto;

Os estudantes deverão registrar em uma tabela, similar à Tabela 1, as observações acerca do aspecto do conteúdo dos tubos A, B e C.

2) Esta etapa deverá ser conduzida exclusivamente pelo professor, já que há o manuseio de fogo. No potinho dosador, adicionar uma pequena quantidade de álcool isopropílico  95%.

Em seguida, o álcool previamente separado deverá ser despejado sobre o algodão da lamparina, que será acesa com os palitos de fósforo. Com o auxílio da pinça de madeira, o tubo A será aquecido sobre a chama até a completa dissolução do soluto, sem que ocorra a ebulição da solução.

O tubo A deverá resfriar em repouso na estante junto aos outros tubos, por cerca de 10 minutos.

Os estudantes deverão registrar na mesma tabela (Tabela 1) as observações acerca do aspecto do conteúdo do tubo A.

3) Para a etapa final do experimento, os estudantes irão adicionar, novamente, cristais de acetato de sódio aos tubos e observar as mudanças de solubilidade da solução. As mudanças de aspecto das soluções dos tubos A, B e C deverão ser registradas na tabela.

Tabela 1 - Mudanças de aspecto das soluções

Resultado esperado: Ao final desta prática espera-se que os estudantes possam relacionar a concentração de soluto, a concentração de solvente e a variação de temperatura à capacidade de solubilidade dos compostos químicos.

Condução das discussões

Após a realização do experimento, os estudantes poderão retornar à questão prévia e respondê-la, além de classificar as soluções quanto à solubilidade. Sugere-se a realização de outras questões pós-experimento, como:

• Antes da adição do cristal de acetato de sódio você observou alguma diferença entre as soluções comidas nos tubos A e B? Qual?
• O que aconteceu com cada uma das soluções contidas nos tubos A, B e C após a adição do cristal de acetato de sódio?
• A que você atribui as alterações ocorridas nas soluções contidas nos três tubos de ensaio após a adição do cristal de acetato de sódio? Lembre-se que a solubilidade é a máxima quantidade de soluto que é possível dissolver, a uma determinada temperatura, em uma certa quantidade de solvente.
• O aumento da temperatura da solução sempre acarretará em maior solubilização?
• Agora, considerando suas conclusões em relação à solubilidade, classifique cada uma das soluções em saturada, insaturada e supersaturada.

Conceitos posteriores também podem ser trabalhados com a turma, contextualizando-os com as vivências dos estudantes:

• Por que o achocolatado se dissolve mais em temperaturas maiores?
• Nesta questão é possível abordar novamente a influência da temperatura na solubilização dos solutos
• Se adicionarmos sal à um determinada quantidade de óleo, haverá a solubilização do soluto?

Esta pergunta pode ser utilizada para introduzir os conteúdos de polaridade e apolaridade das moléculas. O sal não será solubilizado pois é uma substância polar e o óleo, por sua vez, apolar. Os solventes solubilizam moléculas pelas quais possuem afinidade.

Materiais:

• Acetato de sódio (NaC2H3O2);
• Álcool isopropílico (C3H8O);
• Potinho dosador para álcool;
• Estante para tubo de ensaio;
• 3 tubos de ensaio;
• Pinça de madeira;
• 1 espátula;
• Frasco conta-gotas para água;
• Lamparina;
• Palitos de fósforo.

Não são necessários materiais complementares.