Kit Química 4 - Soluções

Descrição: O kit conta com experimentos que exploram o conceito de solubilidade, a influência da temperatura na dissolução de substâncias e a classificação de soluções em saturadas, insaturadas e supersaturadas. Os alunos deverão responder a questão prévia individualmente e por escrito antes de iniciar a atividade. No final, o professor deverá discutir novamente a questão com os alunos.

Materiais presentes no kit:

54 tubos de ensaio
10 potinhos com sacarose
10 potinhos com hidróxido de alumínio
1 potinho com sulfato de cobre
10 frascos conta gotas com água
1 potinho com acetato de sódio
álcool etílico
8 pinças de madeira
1 pote com cloreto de sódio
30 copinhos dosadores
colheres de plástico (lavar e não jogar fora ao final do experimento)
fósforo
10 potes com tampa
10 lamparinas
10 estantes para tubo de ensaio

1- Solubilidade

• 3 potinhos graduados

• 3 misturadores∗

• 3 colherinhas∗

• água (providenciar)

• hidróxido de alumínio - Al(OH)3

• cloreto de sódio - NaCl (sal de cozinha)

• sacarose - C12H22O11 (açúcar)

∗apesar de serem descartáveis, não jogar fora. Limpe-os para que possam ser reutilizados.

2- Solubilidade e temperatura

• pinça de madeira

• potinho dosador

• 2 tubos de ensaio

• 1 colher plástica

• 1 frasco conta-gotas para água

• lamparina

• fósforo

• estante para tubo de ensaio

• gelo (providenciar)

• sulfato de cobre (CuSO4.5H2O)

• solução saturada de acetato de cálcio - Ca(C2H3O2)2

• álcool etílico - CH3CH2OH

* Cuidado: Ao aquecer uma solução em tubo de ensaio, não posicioná-lo com a boca em sua direção ou na direção de qualquer companheiro de trabalho (ver figura abaixo).

3- Soluções saturadas, insaturadas e supersaturadas

• acetato de sódio (NaC2H3O2)

• álcool etílico (C2H5OH)

• potinho dosador para álcool

• 3 tubos de ensaio

• 1 pinça de madeira

• lamparina

• fósforo

• frasco conta-gotas para água

• 1 espátula

• suporte para tubos de ensaio

Questão prévia:

1- Solubilidade

Qual das substâncias, à temperatura ambiente, é mais solúvel em água: hidróxido de alumínio, cloreto de sódio (sal de cozinha) ou sacarose (açúcar)?

2- Solubilidade e temperatura

A solubilidade de um soluto em um determinado solvente pode ser alterada? Justificar por quê.

3- Soluções saturadas, insaturadas e supersaturadas

Como reconhecer soluções insaturadas, saturadas e supersaturadas?

Roteiro para laboratório:

1- Solubilidade

Nos potinhos graduados identificados como A (hidróxido de alumínio), B (cloreto de sódio) e C (sacarose), colocar água até a marca de 5 mL.
No potinho A, acrescentar 1 pequena colher de hidróxido de alumínio e agitar utilizando o misturador até completa dissolução. Repetir o procedimento até observar no fundo do potinho a presença de pequena quantidade de hidróxido de alumínio não dissolvido.
Anotar na tabela 1 o número de colheres de hidróxido de alumínio dissolvido em 5 mL de água.
Repetir o procedimento no potinho B com cloreto de sódio (sal de cozinha) e no potinho C com sacarose (açúcar).
Anotar na tabela 1 a quantidade de substância dissolvida em água e determinar a solubilidade aproximada das substâncias na temperatura ambiente, considerando: 1 colherinha de açúcar ≈ 0,5 g; 1 colherinha de sal ≈ 0,8 g; 1 colherinha de hidróxido de alumínio ≈ 1,0 g.

2- Solubilidade e temperatura

Identificar os tubos de ensaio como A e B
No tubo A colocar 2 colheres cheias de sulfato de cobre e adicionar água até 1/8 do volume do tubo.
No tubo B colocar solução de acetato de cálcio até aproximadamente 1/8 do volume do tubo.
Observar a existência ou não de soluto não dissolvido. Anotar na tabela 2, na coluna correspondente à “temperatura ambiente”.
Levar cada tubo ao aquecimento (figura ao lado) até o primeiro sinal de ebulição. Interromper o aquecimento e observar se ocorreu alguma modificação.
Anotar o observado na tabela 2 na coluna correspondente a “quente”.
Resfriar os tubos em banho de água e gelo, por aproximadamente 10 minutos, observar as modificações ocorridas e anotar na tabela 2, na coluna correspondente a “frio”.

3- Soluções saturadas, insaturadas e supersaturadas

Ordenar os tubos de ensaio nas posições A, B e C da estante e colocar em cada tubo, cuidadosamente, uma espátula cheia de acetato de sódio.
Aos tubos A e B, adicionar 5 gotas de água.
Ao tubo C adicionar água até completa dissolução de todo o acetato de sódio e mais 5 gotas em excesso.
Anotar na Tabela 3 (coluna I) a presença ou ausência de corpo de fundo nos tubos.
Aquecer o tubo A até a dissolução de todo o acetato de sódio, tomando o cuidado para não deixar entrar em ebulição.
Colocar o tubo no suporte e deixar esfriar em repouso, por aproximadamente 10 minutos, juntamente com os tubos B e C.
Observar o aspecto dos conteúdos e anotar na Tabela 3 (coluna II) a presença ou ausência de corpo de fundo.
Adicionar a cada tubo de ensaio um cristal de acetato de sódio. Observar e anotar na tabela 3 (coluna III) o que ocorreu.
Analisar os resultados e classificar as soluções completando a tabela 3 (coluna IV).

Perguntas sobre o experimento para os alunos responderem:

1- Solubilidade

Qual dos compostos (hidróxido de alumínio, cloreto de sódio ou sacarose) é mais solúvel em água à temperatura ambiente? Justificar sua resposta.
O experimento realizado permitiu calcular a solubilidade, aproximada, de três diferentes substâncias em temperatura ambiente. Observando a tabela 1, ordene as substâncias analisadas em ordem crescente de solubilidade.

2- Solubilidade e temperatura

O que se pode concluir sobre a dissolução do sulfato de cobre em água quando se aumenta a temperatura? (aumenta, diminui ou não varia).
O que se pode concluir sobre a dissolução do acetato de cálcio em água quando se aumenta a temperatura? (aumenta, diminui ou não varia).

3- Soluções saturadas, insaturadas e supersaturadas

Antes da adição do cristal de acetato de sódio você observou alguma diferença entre as soluções contidas 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 um soluto que é possível dissolver, a uma determinada temperatura, em uma certa quantidade de solvente.
Agora, considerando suas conclusões em relação à solubilidade, classifique cada uma das soluções em saturada, insaturada e supersaturada, completando a tabela 3 (coluna IV).