ESTIMATIVA DA DIMENSÃO DE MOLÉCULAS ORGÂNICAS

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1 ESTIMATIVA DA DIMENSÃO DE MOLÉCULAS ORGÂNICAS. Objectivo O objectivo deste trabalho é, com base numa montagem experimental extremamente simples, obter uma estimativa da ordem de grandeza da dimensão de uma molécula de óleo. Com base nesse resultado, poder-se-á conjecturar sobre as dimensões de algumas moléculas com interesse biológico.. Tópicos teóricos Como é do conhecimento geral, a matéria é constituída por unidades básicas. Embora a ciência nos diga que as moléculas são, elas próprias, divisíveis em átomos, estes em partículas sub-atómicas e estas em quarks, também é sabido que a estrutura mais estável de algumas substâncias à temperatura ambiente é a molecular. E que esta só será alterada de for fornecida energia às moléculas ou se for promovida alguma reacção química. Acresce a esta informação a observação que numa mistura de dois líquidos aquele que tem menor densidade ocupa as camadas mais superficiais e que a densidade de uma substância, ρ, é dada através da expressão: m ρ =, () V onde m é a massa dessa substância e V o volume ocupado por essa substância. Por fim, recorde-se que o volume de um cilindro, V cil, é dado por: V cil = πr h, () sendo r o raio da base do cilindro e h a sua altura. São, pois, estas as informações necessárias e suficientes para realizar e interpretar cabalmente a experiência proposta e à qual o seu autor, Rómulo de Carvalho, deu o nome de experiência da gota de óleo. Esta experiência consiste, segundo palavras suas: [ ] em se lançar uma gota de um óleo sobre uma superfície de água em repouso, em condições que permitam avaliar a espessura da mancha gordurosa que a gota origina ao espalhar-se naquela superfície... Problemas propostos Pretende-se, através da medição do raio da mancha de óleo e sabendo o volume inicial da gota:. Estimar a ordem de grandeza das dimensões das moléculas de óleo. Conjecturar quais as dimensões típicas de algumas moléculas orgânicas.

2 4 Procedimento experimental 4. Material micropipeta tina com água destilada (cerca de 0 cm de diâmetro) compasso régua óleo lubrificante pó de talco 4. Procedimento 4.. Vazar para a tina, previamente lavada e desengordurada, água destilada até perfazer ou cm de altura. 4.. Polvilhar a superfície do líquido com pó de talco. O pó de talco deve ser espalhado utilizando um pulverizador feito de musselina, garantindo que o pó se distribui por toda a superfície de uma forma homogénea, mas rarefeita. 4.. Utilizando a micropipeta deixa-se cair sobre a água uma gotícula de óleo com um volume de 0.5 µl (figura ). O pó de talco deverá afastar-se e deixar bem visível uma mancha de óleo perfeitamente circular, cujo diâmetro deverá ser medido com a ajuda de um compasso e uma régua Repita o procedimento da alínea Figura - Fotografia da montagem experimental. - micropipeta; - pó de talco; - tina com água; 4 - compasso; 5 - régua.

3 5 Análise dos resultados obtidos 5. Com base nos dados obtidos por todos os grupos, calcule o diâmetro médio das manchas de óleo. 5. Com base no valor obtido em 5. calcule a área da superfície ocupada por cada uma das manchas de óleo. 5. Com base no valor obtido em 5. calcule a espessura da mancha. 5.4 O que pode dizer sobre as dimensões das moléculas de óleo? 5.5 Faça uma discussão crítica dos resultados obtidos. NOTA: Relembre-se que TODAS as grandezas medidas em Física só têm significado quando o seu valor vem acompanhado da respectiva incerteza e unidade, sempre que possível no Sistema Internacional (SI). É de notar, ainda, que dessa incerteza resulta o nº de algarismos significativos com que o resultado deve ser apresentado. IMPORTANTE: A nota anterior é válida para TODAS as experiências efectuadas nesta disciplina. Todas estas informações estão devidamente explicitadas nos apontamentos intitulados Incertezas, Propagação de Incertezas e Representação Gráfica.

4 Curso: Turno: Grupo: Data: / / ESTIMATIVA DA DIMENSÃO DE MOLÉCULAS ORGÂNICAS Folhas de resultados (sempre que necessário, acrescente folhas com informação que considerar pertinente) Incerteza de leitura associada ao volume da gotícula: Incerteza de leitura associada ao diâmetro da mancha: Volume de óleo: Cálculos e observações: TABELA I Ensaio Média d/m±δ(d)/m 4

5 Área: Espessura: Cálculos e observações: 5