Aula Pratica 01: Coluna de Densidade- Professor Victor Pacheco.

Materiais Empregados

• Açúcar cristal
• água
• corantes diversos
• 2 provetas de 25 mL e 100 mL
• 1 Proveta (150 mL)
• 6 béqueres de 50 mL
• 1 béquer de 500 mL
• 1 espátula
• 1 suporte universal
• 1 bureta
• 1 garra
• 1 mangueira fina (mangueira de aquário)
• Balança
• Agitador magnético com aquecimento

Passo 1: Preparo da solução saturada de açúcar

Em um béquer de 500 mL pesou-se 211,0 g de açúcar e adicionou 100 mL de água. Para completa dissolução do açúcar foi empregado um aparelho de microondas e a solução homogenia foi deixada em repouso até o esfriamento completo (24 h.)

Passo 2: Preparo das soluções de diferentes densidades

Numerou-se pequenos béqueres de 1 a 6 e em cada um deles foram adicionadas as seguintes quantidades de água e solução saturada de açúcar:

Béquer 1: 20 mL de água
Béquer 2: 16 mL de água + 4 mL da solução saturada de açúcar
Béquer 3: 12 ml de água + 8 mL da solução saturada de açúcar
Béquer 4: 8 mL de água + 12 mL da solução saturada de açúcar
Béquer 5: 3 ml de água + 17 mL da solução saturada de açúcar
Béquer 6: 20 mL da solução saturada de açúcar

Passo 3: Montagem da coluna

Prendeu-se a bureta em um suporte universal com o auxílio da garra e seguidamente uma mangueira foi introduzida na ponta da bureta para minimizar a formação de bolha durante o escoamento do liquido e sua outra extremidade foi deposta no fundo da proveta de 150 mL.

Após montagem do sistema o conteúdo dos béqueres foi adicionado seqüencialmente na bureta e em cada momento a torneira da bureta foi aberta para o escoamento do liquido, evidenciando a formação das colunas gradativamente mediante a introdução dos líquidos. Durante todo o processo a mangueira foi mantida no fundo da proveta e as soluções foram adicionadas seguindo a ordem crescente de quantidade de solução água- açúcar (Ordem apresentada no passo 2).

Passo 4: O que acontece

O açúcar é constituído por moléculas de sacarose que apresentam muitos grupos hidroxila (-OH). Isso permite que ele se solubilize facilmente em água devido à formação de ligações de hidrogênio. Essa é a razão pela qual foi possível dissolver grande quantidade de açúcar (211,0 g) em apenas 100 mL de água.

A densidade é a relação entre a massa de um material e o volume por ele ocupado:

d= m/ V

Nesse experimento, a densidade de cada solução está relacionada à quantidade de soluto (açúcar) presente em um mesmo volume de solução (20 mL). Ao aumentar a quantidade de açúcar, aumentam a sua concentração e a densidade da solução.
          Inicialmente, adicionou-se ao cilindro o líquido menos denso (água pura). A segunda solução adicionada, mais densa, ficou no fundo do cilindro, deslocando a camada de água para cima. O mesmo foi observado em cada adição, até a última solução (a mais concentrada). Obtêm-se então, diferentes fases delimitadas pela diferença de densidade entre elas, relacionadas à concentração das soluções adicionadas: quanto mais concentrada maior a densidade, ou seja, a solução apresenta uma maior quantidade de massa soluto/solvente para aquele volume do recipiente.

Observação:

Observa-se que as fases tendem a misturar-se com o tempo em função da movimentação das partículas no líquido. As fases menos concentradas, menos densas e também menos viscosas*, misturam-se antes daquelas mais concentradas. Isso ocorre porque nas fases mais viscosas as partículas de sacarose apresentam maior dificuldade de mover-se umas em relação às outras já que há mais interações entre suas moléculas.

Por que é importante o Aquecimento?

  Sabemos que alguns fatores podem influenciar na solubilidade das substancias, sendo eles, a pressão e a temperatura. Substancias em que o aumento da temperatura tende a favorecer a solubilidade apresentam uma dissolução endotérmica. Assim, seria impossível dissolver toda a quantidade de açúcar em água à temperatura ambiente; dessa forma, é possível aumentar a quantidade de sacarose dissolvida na água aumentando-se a temperatura do sistema. A dissolução da sacarose no açúcar, portanto é endotérmica. 

Referencia:

http://pontociencia.org.br/experimentos-interna.php?experimento=288&COLUNA+DE+DENSIDADE