Escola Secundária / 3º CEB da Batalha ACTIVIDADE LABORATORIAL DE FÍSICA E QUÍMICA A FORMAÇÃO ESPECÍFICA ENSINO SECUNDÁRIO. Ano de Escolaridade : 11

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1 Escola Secundária / 3º CEB da Batalha ACTIVIDADE LABORATORIAL DE FÍSICA E QUÍMICA A FORMAÇÃO ESPECÍFICA ENSINO SECUNDÁRIO Ano de Escolaridade : 11 AL 2.2 Chuva normal e chuva ácida A classificação em chuva normal e ácida tem a ver com a diferente acidez que esta pode apresentar. É pertinente verificar se os efeitos provocados pelas chuvas ácidas em diferentes águas serão sempre os mesmos. Objecto de ensino Acidificação natural e artificial de águas provocada pelo dióxido de carbono e óxidos de enxofre. Efeitos das chuvas ácidas em materiais. Força relativa de ácidos e concentração das respectivas soluções. Objectivos de aprendizagem Reconhecer o laboratório como um local de trabalho onde a segurança é fundamental na manipulação de material e de equipamentos. Interpretar, qualitativamente, a acidificação de uma água, ou de uma solução aquosa, provocada pela reacção do dióxido de carbono. Interpretar a formação de chuvas ácidas a partir da reacção com óxidos de enxofre, explicitando as correspondentes equações químicas. Inferir que águas em contacto com óxidos de azoto e de enxofre podem originar soluções de ph inferior a 5,6 (temperatura de 25 ºC e pressão de 1 atm). Interpretar o efeito de quantidades iguais de ácidos fortes e fracos num mesmo meio. Distinguir, operacionalmente, um ácido forte de um fraco, conhecidas as concentrações iniciais em ácido. Paulo José Santos Carriço Portugal Página 1 de 5

2 Interpretar a diminuição do ph de um meio aquático por adição de uma solução de ácido e relacionar essa variação com a composição do meio. Prever a força relativa de um ácido monoprótico a partir do valor de K a. Aplicar a metodologia de resolução de problemas por via experimental. Sugestões metodológicas Serão levadas a cabo duas actividades, interligadas entre si, sugerindo-se a metodologia investigativa de resolução de problemas por via experimental. 1ª actividade Verificação do ph quando se faz a dissolução de dióxido de carbono ou de dióxido de enxofre num água em intervalos de tempo sucessivos. Metade de cada turno investigará os efeitos da dissolução do dióxido de carbono em água, enquanto a outra metade fará o mesmo para o dióxido de enxofre. Para uma rápida obtenção dos efeitos da dissolução de CO 2 em água destilada (em recipiente fechado), basta produzir este gás por reacção entre ácido clorídrico e carbonato de cálcio num balão com tubuladura lateral. A fim de borbulhar o gás produzido, ligar um tubo à saída lateral do balão para dentro de uma amostra de água destilada com algumas gotas de indicador universal e um eléctrodo de ph imerso. A obtenção do SO 2 poderá ser feita a partir da reacção de sulfito de sódio com ácido sulfúrico 2,0 mol dm -3, num balão com tubuladura lateral. Deve registar-se o ph da amostra, ao longo do tempo, de acordo com o quadro seguinte: Tempo de contacto do CO 2 /s (ou SO 2 /s) ph Paulo José Santos Carriço Portugal Página 2 de 5

3 2ª actividade Efeito da chuva ácida em águas com diferentes composições. Investigação da força relativa de um ácido conhecendo as concentrações iniciais em ácido. Procede-se ao ensaio de dois ácidos (um forte e outro fraco), que serão adicionados, em volumes diferentes a várias amostras de água, com registo dos valores de ph obtidos. A organização dos dados obtidos experimentalmente deve obedecer ao quadro seguinte: ph da solução após a adição do ácido 1 (ácido 2) Volume total de ácido adicionado/cm 3 Água(s) 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 Destilada Torneira Rio/poço Soro O diagrama seguinte apresenta uma organização dos conceitos envolvidos nesta actividade laboratorial. Paulo José Santos Carriço Portugal Página 3 de 5

4 Material e reagentes (por grupo de trabalho) Material Unidades Balão c/ tubuladura lateral c/ rolha 1 Borracha de ligação 1 Bureta de 25 ou 50 ml 2 Copo de 150 ml de forma alta vários Copo de 50 ml 8 Cronómetro 1 Garrafa esguicho 1 Macropipetador 1 Medidor de ph 1 Pipeta de 5 ou 10 ml 1 Pipeta volumétrica de 50,0 ml 1 Placa de aquecimento c/ agitador magnético 1 Sensor de ph 1 Tubo de vidro p/a ligação 1 Vareta de vidro 1 Reagentes: Solução de HC l 1,0 ou 2,0 mol dm -3, solução de H SO 2,0 mol 2 4 dm-3, solução 0,1 mol dm -3 de um ácido forte (ácido clorídrico ou nítrico) e de um ácido fraco (ácido acético); carbonato de cálcio; magnésio em fita; indicador universal; sulfito de sódio; água destilada, água da rede pública, água do rio (ou de um poço) e soro fisiológico. Sugestões de avaliação Organização dos quadros/tabelas de registo dos dados obtidos e elaboração da representação gráfica. Resposta às seguintes questões: o Será que a dissolução do dióxido de carbono (e do dióxido de enxofre) na água altera o ph desta? o Porque é que a água da chuva possui ph inferior a 7? o Qual será o efeito da chuva ácida em águas com diferentes composições? Paulo José Santos Carriço Portugal Página 4 de 5

5 o Como investigar se um ácido é forte ou fraco conhecendo as concentrações iniciais em ácido? o Porque se podem consumir refrigerantes que contêm na sua composição ácidos fortes? o Porque é que uma solução de um ácido fraco pode provocar queimaduras? o Onde existe maior quantidade de iões + H 3 O em 50,0 cm 3 de solução do ácido forte ou em 70,0 cm 3 do ácido fraco? o Quais as equações químicas que traduzem a formação de chuvas ácidas e a acção destruidora das mesmas em monumentos calcários e metais, como o magnésio? o Porque é que as chuvas ácidas têm ph inferior a 5,6? o Porque é que as águas dos oceanos possuem, aproximadamente, o mesmo valor do ph? Paulo José Santos Carriço Portugal Página 5 de 5