Roteiro de exploração de software educativo

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Francisco Joaquim Cabreira Back
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º ano Autores: Doris Santos e Pedro Mourão Mais informações: Recurso educativo desenvolvido no âmbito da Acção de

1 Grupo de Multimédia, Ensino e Fronteiras da Química Centro de Investigação em Química da Universidade do Porto CIQ (U.P.) Roteiro de exploração de software educativo Título: Sais e solubilidade Ano de escolaridade: 11.º ano Autores: Doris Santos e Pedro Mourão Mais informações: Recurso educativo desenvolvido no âmbito da Acção de Formação "Multimédia no Ensino da Química" que decorreu na Faculdade de Ciências da Universidade do Porto em Julho de 2008.

2 ROTEIRO DE EXPLORAÇÃO «Sais & e solubilidade» 11º ano de escolaridade Nome: nº Turma 1. INTRODUÇÃO Para compreender o conceito de reacção de precipitação é necessário considerar as noções básicas de dissolução e de solubilidade de sais em água. O fenómeno de dissolução resulta de uma interacção soluto solvente: quando uma substância (o soluto) se dissolve noutra (o solvente), as partículas do soluto interagindo com as partículas do solvente dispersam-se neste último. A solubilidade dos sais em água pode ser definida pela quantidade máxima de soluto que se consegue dissolver em água de modo a perfazer 1 dm 3 de solução saturada, ou então, é a concentração de soluto numa solução saturada, a uma dada temperatura. Assim, uma solução saturada é uma solução, que a uma dada temperatura e pressão, contém dissolvida a quantidade máxima de soluto num determinado volume de solvente. Quando um sal é pouco solúvel num dado solvente a solução fica saturada com uma pequena quantidade de soluto. Embora a solução seja muito pouco concentrada, esta fica saturada. Por outro lado, quando um sal é muito solúvel num dado solvente a solução fica saturada apenas com uma grande quantidade de soluto. Esta solução fica saturada e, além disso, é muito concentrada. Para estudar a solubilidade de alguns sais e "observar" o que ocorre a nível microscópico, propomos-te a exploração da simulação "Sais e solubilidade", disponível no sítio da Internet da University of Colorado at Boulder: 2

O fenómeno de dissolução resulta de uma interacção soluto solvente: quando uma substância (o soluto) se dissolve noutra (o solvente), as partículas do soluto interagindo com as partículas do solvente

2. EXPLORAÇÃO DA SIMULAÇÃO 1. Escreve o endereço: http://www.mocho.pt/link.php?

3 2. EXPLORAÇÃO DA SIMULAÇÃO 1. Escreve o endereço: e carrega na tecla Enter 2. Aparece no monitor a seguinte imagem: 3. Selecciona o apontador Sligtly Soluble Salts. Aparecerá o seguinte ecrã: 3

4 4. No menu da direita selecciona o sal Silver Bromide (Brometo de prata). 5. Escreve a sua fórmula química e identifica os iões que o constituem, assim como a sua proporção. 6. Coloca o cursor do rato sobre o saleiro. Clica e sem largar, agita o saleiro. Observa. 7. Escreve a equação de dissolução do sal. 4

como a sua proporção. 6. Coloca o cursor do rato sobre o saleiro.

8. Repara, no painel do lado direito da simulação, na quantidade dissolvida de cada ião. Interpreta. 9. Continua a agitar até se iniciar a precipitação do sal.

5 8. Repara, no painel do lado direito da simulação, na quantidade dissolvida de cada ião. Interpreta. 9. Continua a agitar até se iniciar a precipitação do sal. Observa-se uma imagem semelhante à seguinte: 10. Regista os valores máximos das quantidades de iões que se dissolveram. 11. Observa com atenção a interface sólido/solução aquosa. Interpreta. É necessário reformular a equação química escrita anteriormente? 5

Regista os valores máximos das quantidades de iões que se dissolveram. 11.

12. Agita o saleiro até que o número total de iões perfaça 75. 13. Prevê, e justifica, o que aconteceria se aumentasses o volume de água no recipiente. 14.

6 12. Agita o saleiro até que o número total de iões perfaça Prevê, e justifica, o que aconteceria se aumentasses o volume de água no recipiente. 14. Coloca o cursor do rato na torneira de cima e desloca-o para a direita até que o recipiente fique cheio de água. 15. O que observaste coincide com a tua previsão? 16. Se a tua previsão foi correcta, passa para o passo 17. Se não foi, reflecte... Relaciona a alteração que ocorre na solução com o aumento do volume de solvente. Porque será que qualquer acréscimo de volume de água pode não provocar a solubilização total do sal? 6

Coloca o cursor do rato na torneira de cima e desloca-o para a direita até que o recipiente fique cheio de água. 15.

7 17. Para conseguires solubilizar totalmente o sal, o que terias de fazer? É necessário fazer alguma alteração à simulação? 18. Repete os passos 4 a 10 para o sal Copper (I) Iodide (iodeto de cobre (I)), fazendo os registos: Fórmula química/iões/proporção (passo 5): /, / Equação de dissolução (passo 7): Interpretação da quantidade dissolvida de cada ião (passo 8) Quantidade máxima de iões que se dissolveram (passo 10): Iodeto: Cobre (I) Questões para responder antes de continuar Comparando os valores recolhidos para ambos os sais, qual destes é o mais solúvel? 7

Equação de dissolução (passo 7): Interpretação da quantidade dissolvida de cada ião (passo 8) Quantidade máxima de iões que se dissolveram

8 20. Qual prevês que tenha maior valor de produto de solubilidade? 21. Explora a solubilidade do sal Mercury(II) bromide (Brometo de mercúrio (II)). 22. Compara a solubilidade deste sal com a dos sais anteriores. 23. Tendo em conta a proporção estequiométrica entre os iões do sal Mercury(II) bromide, podes prever se o seu produto de solubilidade é menor que o dos outros dois sais? Para finalizar algumas questões... Escreve um texto em que evidencies algumas incorrecções científicas/aproximações detectadas na simulação. Tem em atenção, entre outros, os seguintes aspectos: Confusão entre a visão macroscópica e a visão microscópica; Representação esquemática dos iões; 8

Tendo em conta a proporção estequiométrica entre os iões do sal Mercury(II) bromide, podes prever se o seu produto de solubilidade é menor que o dos outros dois sais?

9 Representação do solvente. 9

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