Proposta de experimento didático para a disciplina QFL4110

Transcrição

1 Grupo: Tatiana Araujo Pereira Thiago Nonato Rosati de Andrade Proposta de experimento didático para a disciplina QFL4110 Experimento: Simulação da Geração de NO x e chuva ácida Dentre o ciclo de experimentos realizados durante a disciplina QFL4110, química inorgânica, está a demonstração da obtenção de monóxido de nitrogênio através de uma solução de HNO 3 6,0 M e cobre metálico. Como a disciplina é oferecida também para os alunos do curso de química ambiental, sugere-se neste trabalho algumas alterações que poderiam tornar o experimento mais interessante para os alunos, demonstrando a toxicidade dos NO x e como a chuva ácida pode ser formada a partir desses gases na atmosfera. O experimento sugerido foi retirado do livro Introdução à Química da Atmosfera dos autores Ervim Lenzi e Luzia Otilia Favero, entretanto, propõese algumas modificações. No experimento original utiliza-se os seguintes materiais: Erlenmeyer de 250 a 500 ml; Balão de vidro de 2 a 5 L; Rolhas de borracha para o balão e para o erlenmeyer; Furador de rolhas; Tubo de vidro (d = 0.4 cm); Bico de bunsen; Pedaços de cobre metálico; Ácido nítrico; Água destilada; Suporte universal com garras; Folhas verdes de plantas e pétalas de flores.

2 O sistema é montado conforme mostrado na figura 1, e a demonstração é feita da seguinte forma: Adicionar 100 a 150 ml de HNO3 (1:1) ao erlenmeyer; Preparar o material no balão conforme visto na figura; Polir as lâminas de cobre; Mergulhar as placas de cobre no ácido; Tampar o erlenmeyer com adaptador de segurança (para escape do gás); Conectar o erlenmeyer ao balão e observar o que acontece. Figura 1. Esquema para produção de NO x de acordo com a fonte consultada. A primeira mudança no sistema foi proposta devido à quantidade limitada de balões e outras vidrarias de grande volume nos laboratórios

3 didáticos. Assim, utilizamos dois kitassatos conectados como mostra a figura 2. Outra modificação proposta foi de usar um trap com solução básica para o excesso de gás que escaparia pelo tubo de segurança. Além disso, uma tentativa de realizar o experimento da maneira descrita pelo livro não foi bem sucedida, pois o gás gerado no kitassato A difundia-se pelo tubo de segurança e não era transportado para o kitassato B. Por fim, para simular a formação de chuva ácida, acrescentou-se solução de NaOH 10 mm com fenolftaleína no kitassato B. Após a realização do experimento com as devidas modificações foi sugerido ainda o uso de indicador universal no lugar de fenolftaleína, tornando melhor a visualização da mudança de meio básico para ácido. O protocolo adequado é descrito no anexo 1, e o anexo 2 traz as fotos do teste do experimento. A B C Figura 2. Esquema para produção de NO x de acordo com as modificações propostas. Bibliografia: Lenzi, E.; Favero, L. O. B.; Introdução à química da atmosfera: Ciência, vida e sobrevivência ; Ed. LTC 2009, p

4 ANEXO 1: Protocolo para experimento 4 Nitrogênio Objetivos: Preparar óxidos e oxiácidos de nitrogênio e verificar suas propriedades. Verificar os efeitos provocados pelos óxidos de nitrogênio na atmosfera. Procedimento: A B C Monte o sistema conforme mostrado na figura acima. Coloque no kitassato A cerca de 50,0 ml de uma solução de HNO 3 6,0 mol.l -1. Coloque no kitassato B cerca de 20,0 ml de solução NaOH 0,01 mol.l -1 e adicione algumas gotas de indicador universal. Prenda duas folhas na rolha do kitassato B, fechando-o. Coloque a saída de ar do kitassato B num béquer C contendo uma solução básica, este será utilizado como trap. Pese cerca de 1,0 g de cobre metálico e adicione ao kitassato A. Feche o sistema rapidamente, e observe o que ocorre.

5 ANEXO 2: Fotos do teste realizado em 01/07/2010. Foto 1. Folhas antes do experimento Foto 2. Sistema montado para geração de NO x e HNO 3.

6 Foto 3. Formação de NO 2 no kitassato com ácido nítrico. Foto 4. Difusão do NO 2 para o kitassato com NaOH e para o trap.

7 Foto 5. Folhas após o experimento, evidenciando efeito tóxico dos NO x em organismos.