AULA PRÁTICA DE QUÍMICA GERAL Estudando a água parte 42 Comportamento da água com álcool - 1
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- Maria de Belem Klettenberg Desconhecida
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1 AULA PRÁTICA DE QUÍMICA GERAL Estudando a água parte 42 Comportamento da água com álcool - 1 9º NO DO ENSINO FUNDAMENTAL - 1º e 2º ANO DO ENSINO MÉDIO INTRODUÇÃO Uma das substâncias mais importantes do ponto de vista comercial, industrial e até mesmo cultural que interagem bem com a água é o etanol, álcool etílico ou simplesmente álcool. Essa substância é conhecida desde a Antiguidade na fabricação de bebidas como o vinho e a cerveja, em que os diferentes açúcares presentes nos vegetais sofrem a fermentação promovida por bactérias específicas, convertendo-os em álcool. A ingestão de álcool é um hábito socialmente aceito e muitas vezes estimulado em determinados ambientes e ocasiões de comemoração e lazer. No entanto, há índices elevadíssimos de casos fatais de acidentes de trânsito, de trabalho e até de crimes graves relacionados diretamente à ingestão de álcool. O álcool é considerado estimulante, mas atua principalmente na inibição de partes do cérebro responsáveis pelo controle do comportamento. Ou seja, quem ingere álcool se sente mais solto para agir e fazer coisas que normalmente não faria. Lembrando um antigo ditado japonês, o homem deve beber o saquê, sem deixar o saquê beber o homem. Curiosamente, a ação fisiológica do álcool é semelhante à de um anestésico geral, atuando como depressivo. Outros efeitos são a interferência na produção de hormônios antidiuréticos, aumentando a excreção de água, e a vasodilatação, deixando a pele avermelhada e com sensação de calor. É conhecida e muito importante a ação terapêutica do vinho tinto, sendo recomendado que seja ingerido em quantidade moderada, em torno de um copo, durante uma das refeições diárias. Esse hábito é o responsável pelos baixíssimos índices de problemas cardíacos da população francesa, cujos hábitos alimentares são, por outros aspectos, bastante prejudiciais ao coração, como a ingestão de alimentos ricos em gorduras animais. Os franceses sofrem 50% menos infartos que as populações com hábitos alimentares e nível sócio econômico similares, mas que não ingerem vinho tinto durantes as refeições. Taça com vinho tinto. Disponível (acesso: ):
2 Essa propriedade terapêutica é atribuída não somente ao etanol, mas à combinação dele com os polifenóis do vinho. O suco de uva, rico em polifenóis, não tem o mesmo efeito devido à ausência de álcool. Mas, cuidado com o bafômetro! Um copo de vinho já é capaz de denunciar a presença de álcool no sangue de um motorista, gerando multa e outras penalidades, de acordo com a legislação brasileira, mesmo que essa quantidade não seja capaz de embriagá-lo e comprometer seus reflexos. De volta ao truque do barbante Na parte anterior, medimos a entalpia de fusão do gelo. Essa entalpia tem valor bastante expressivo e é a principal influência no funcionamento da mistura refrigerante gelo e sal, capaz de esfriar a si mesma até duas dezenas de graus abaixo de zero Celsius. Quando começamos a falar sobre esse assunto, iniciamos comentando sobre o experimento do barbante que levanta o gelo com sal. Nesse truque de bar, um barbante comum é colocado sobre uma pedra de gelo e, após lançadas algumas pitadas de sal por cima e aguardados alguns segundos, o barbante é suspenso e, para a surpresa dos desavisados, o gelo é suspenso junto. A mistura gelo e sal é a mais simples das misturas refrigerantes e é desencadeada pela capacidade do sal de promover o derretimento do gelo. Iniciado o derretimento, o processo absorve calor da vizinhança do sistema, retirando calor até do próprio gelo e da água que acaba de ser derretida, solidificando-a novamente. Como a água molhou o barbante, ao congelar novamente, o gelo fica preso. De acordo com a literatura, a mistura gelo e sal é capaz de esfriar a si mesma até -21ºC. É claro que essa temperatura é capaz, com folga, de congelar a água, uma vez que ela congela pura a 0ºC. Mas, congelar a água com sal é tarefa bem mais complicada. Também já trabalhamos esse assunto nas aulas anteriores. Se gelo e sal funcionam tão bem, para quê colocar álcool? Se pesquisarmos o uso doméstico das misturas refrigerantes comuns, encontraremos algumas receitas recomendadas por preparadores de festas e de churrascos, que usam a mistura gelo e sal para gelar muito e mais rapidamente várias latas de cerveja e de refrigerantes. Curiosamente, muitas dessas receitas não usam somente sal e gelo, mas recomendam também o uso de um outro ingrediente: o álcool.
3 Mas, à primeira vista, a inclusão desse ingrediente parece não apenas desnecessária, como também inútil e até prejudicial. Isso porque a mistura água-álcool é reconhecidamente exotérmica; e não endotérmica, como seria necessário para melhorar a capacidade refrigerante do sistema. Além do mais, se a mistura gelo e sal funciona tão bem, qual a necessidade de usar álcool? Qual será a função do álcool nessas receitas? Será que a mistura gelo e sal fica realmente melhor para resfriar bebidas com a adição de certa quantidade de álcool? Vamos investigar? EXPERIMENTO UM: LAVANDO AS MÃOS E SENTINDO UM FENÔMENO ENDOTÉRMICO. MATERIAL A) Álcool líquido comercial. B) Água de torneira. PROCEDIMENTO 1. Espalhe água em suas mãos. 2. Balance as mãos para que a água evapore mais rápido. 3. Observe a sensação térmica em suas mãos. 4. Depois de alguns segundos de observação, seque completamente as mãos. 5. Espalhe álcool nas mãos. 6. Balance as mãos para o álcool evaporar mais rapidamente. 7. Preste atenção na sensação térmica em suas mãos. OBSERVAÇÕES E QUESTÕES 1) Qual é a sensação térmica que você percebe nas mãos? A sensação é de frio ou de calor? Comente. 2) Em que a sensação térmica sentida nas mãos se relaciona ao processo de evaporação da água e do álcool? Explique.
4 3) Qual foi a diferença de intensidade comparando a sensação térmica sentida na evaporação do álcool e da água? Comente. 4) Baseando-se na sua resposta acima, qual dos dois líquidos é o mais volátil? Comente e explique. 5) Baseando-se nas suas respostas às questões 3 e 4, qual dos dois líquidos tem a menor força de atração entre suas moléculas? Comente e explique. EXPERIMENTO DOIS: LAVANDO AS MÃOS E SENTINDO UM FENÔMENO EXOTÉRMICO MATERIAL A) Álcool líquido comercial. B) Água de torneira. PROCEDIMENTO 1. Espalhe álcool nas mãos, sem agitá-las. 2. Espalhe água nas mãos por cima do álcool, ainda evitando agitar as mãos. 3. Observe a sensação térmica em suas mãos.
5 OBSERVAÇÕES E QUESTÕES 1) Como você descreveria a sensação térmica em suas mãos após misturar o álcool com a água? Frio ou calor? Comente. 2) Você seria capaz de explicar por que a sensação térmica apenas com o álcool ou apenas com a água é diferente e até inversa da sensação obtida a partir da mistura dos dois líquidos nas mãos? Comente, baseando-se no conceito de forças intermoleculares da água e do álcool e de entropia. 3) Comente e diferencie os significados dos termos temperatura e calor, envolvidos nos dois experimentos. Eles são sinônimos? Comente, explique e exemplifique nas situações apresentadas. 4) Quais são os tipos de forças intermoleculares presentes entre as moléculas de água? E entre as de álcool? Comente.
6 5) Desenhe a estrutura de uma molécula de etanol quando está próxima de uma ou mais moléculas de água, indicando as forças intermoleculares que atraem as moléculas das duas substâncias por linhas pontilhadas. Atenção: os polos negativos de uma molécula atraem os positivos de outra e viceversa.
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