Aula prática sobre a obtenção e combustão do gás acetileno

Alunos do 3º ano H noturno 2010 da escola Estadual Rosa Pignataro - EERP, participam de aula prática aprendendo sobre o carbeto de calcio , como é obtido, como reagem em contato com água, e o que ele produz com a reação.

A aula foi muito empolgante, os alunos ficam entusiasmados com os acontecimentos, pra eles são coisas novas, coisas que poucos conhecem e com a aula prática eles podem ter um maior conhecimento sobre o tema abordado em sala de aula.


Experimento

Objetivo: Aprofundar o conhecimento doa alunos sobre o conteúdo de hidrocarbonetos (alcinos). Demonstrar o carbeto de cálcio (CaC2), como reage em contato com água, o que é produzido após a reação. Demonstras passo a passo a obtenção e combustão do gás acetileno.

Obtenção do gás acetileno(Etino) - o carbeto de cálcio (CaC2) é uma pedra sólida que quando entra em contato com água reage fortemente formando assim muitas bolhas de ar, como uma espécie de efervecência, essas bolhas de ar são na verdade o gás acetileno que está sendo liberado, e quando qntra em contato com a chama entra em combustão liberando uma foligem negra.

Procedimentos: Em um vidro de relógio coloque uma pequena pedra de carbeto de calcio (CaC2) popular carbureto, em seguida em um tudo de ensaio coloque 5 ml de água, após efetuar a medida, coloque a água do tubo de ensaio em contato com o carbeto de calcio, observe o que acontece, logo após com muito cuidado coloque uma chama próximo das bolhas que estão sendo liberadas, observe e note em seu caderno, ao ser consumido todo carbureto, coloque duas gotas de fenolftaleina no que restou da reação, observe e note em seu caderno.

Turma do 3º H Noturno 2010

Alunos que participaram da aula experimental

A empolgação faz parte do aprendizado

Video da obtenção do gás acetileno

Ao termino da aula ainda tivemos a oportunidade de realizar a obtenção e a combustão do gás acetileno, durante a combustão o gás explode tendo uma grande liberação de energia e uma alta temperatura, apresentando uma chama amarela com muita formação de foligem.

Tudo sobre o Carbeto de cálcio e o gás acetileno

Carbeto de cálcio, popularmente chamado de carbureto de cálcio e muitas vezes apenas como "carbureto", é o composto químico com a fórmula CaC2. O material é incolor, mas muitas amostras apresentam protuberâncias pretas a branco-acinzentadas, dependendo do grau de pureza. Seu principal uso industrial é na produção de acetileno.

Carbeto de cálcio é produzido industrialmente em um forno de arco elétrico carregado com uma mistura de cal e carvão a aproximadamente 2000 °C. Este método não tem sido mudado desde sua invenção em 1888:

CaO + 3C → CaC2 + CO

Produção de acetileno
CaC2 + 2H20 => Ca(OH)2 + C2H2 Carboneto de Cálcio+Água=Hidróxido de Cálcio+Acetileno

O acetileno, conhecido pela nomenclatura IUPAC por etino, é um hidrocarboneto da classe dos alcinos. É o alcino mais simples, constituido por dois carbonos e dois hidrogênios (C2H2) . Os dois átomos de carbono estão ligados através de uma tripla ligação.

É um gás incolor, de odor desagradável que se liquefaz à temperatura de -83 °C e solidifica a -85 °C. É muito instável; sob pequenas compressões se decompõe com muita facilidade liberando energia. É armazenado em cilindros de aço, sob pressão, dissolvido em acetona.

O acetileno foi descoberto por Edmund Davy em 1836 na Inglaterra. Berthelot foi o primeiro a sintetizá-lo através de um arco voltaico produzido entre eletrodos de grafite envolvidos numa atmosfera de hidrogênio:

2 C + H2 → C2H2

Os alcanos maiores do petróleo e gás natural são quebrados (através de craqueamento) em moléculas menores. Estas moléculas são desidrogenadas em elevadas temperaturas.

C2H6 → C2H2 + 2 H2
Um processo em ascendência atualmente devido às novas tecnologias em catalisadores e as pesquisas na área.

É o mais importante dos alcinos devido a sua reação extremamente exotérmica com o oxigênio, liberando aproximadamente 308 kcal por mol[3]:

C2H2 + 5/2 O2 → 2 CO2 + H2O + 308 kcal

Devido a sua queima extremamente exotérmica, é usado em larga escala na solda autogênica, no corte de metais por maçarico, na fabricação de objetos de vidro e em diversos processos que requeiram altas temperaturas. No maçarico oxiacetilênico obtem-se temperaturas de 2500 a 3000°C.[3]

Dentre suas aplicações na indústria química como matéria-prima, encontra-se a síntese de centenas de compostos, dentre os quais os mais destacados são o etileno, o etanol, diversos compostos organoclorados, especialmente solventes como o clorofórmio e o ácido acético. É utilizado também na produção de borracha sintética e polímeros.

Aula Prática sobre soluções

Alunos da Escola Estadual Rosa Pignataro, em específico a turma do 2º ano I noturno visitam o laboratório de Química da escola, os alunos ficam entusiasmados ao ficarem em meio as práticas, a aula envolvia os conceitos sobre soluções químicas, que são misturas homogêneas, só pra reforçar mais o conhecimento dos alunos, eles compreenderam com perfeição o que é uma solução quimica, logo após, foi feito um teste pra dar exemplos de soluções insaturadas, saturadas e super saturadas, foram formados três grupos com a turma e com apenas sal (NaCl) e agua (H2O) os alunos puderam entender perfeitamente os conceitos de solubilidade, que envolviam desde a saturação, insaturação e super saturação.

Soluções saturadas, Concentradas e Diluidas

Para entendermos esses conceitos, primeiramente precisamos saber o que é Coeficiente de Solubilidade. Ele é definido como a máxima quantidade de soluto que é possível dissolver de uma quantidade fixa de solvente, a uma determinada temperatura.

A saturação é uma propriedade das soluções que indica a capacidade das mesmas em suportar quantidades crescentes de solutos, mantendo-se homogêneas. Uma solução é dita insatura se ainda tem capacidade de diluir soluto, sem precipitar excessos. A solução saturada é aquela em que o soluto chegou à quantidade máxima: qualquer adição de soluto vai ser precipitada, não-dissolvida.

Porém, em alguns casos especiais é possível manter uma solução com quantidade de soluto acima daquela que pode ser dissolvida em condições normais. Nesse caso fala-se em solução supersaturada, que é instável: com alterações físicas mínimas a quantidade extra de soluto pode ser precipitada.

Solução Diluida (ou não saturada) - É quando a quantidade de soluto usado não atinge o limite de solubilidade, ou seja, a quantidade adicionada é inferior ao coeficiente de solubilidade.

Solução Concentrada - É quando o solvente (ou dispersante) já dissolveu toda a quantidade possível de soluto (ou disperso), e toda a quantidade agora adicionada não será dissolvida e ficará no fundo do recipiente.

Solução Saturada (ou supersaturada) - Isto só acontece quando o solvente e soluto estão em uma temperatura em que seu coeficiente de solubilidade (solvente) é maior, e depois a solução é resfriada ou aquecida, de modo a reduzir o coeficiente de solubilidade. Quando isso é feito de modo cuidadoso, o soluto permanece dissolvido, mas a solução se torna extremamente instável. Qualquer vibração faz precipitar a quantidade de soluto em excesso dissolvida.

Observação: Denomina-se dissolução endotérmica aquela em que quanto maior a temperatura, maior o coeficiente de solubilidade do solvente (temperatura e solubilidade são diretamente proporcionais). Também há a dissolução exotérmica, que é o inverso da endotérmica, quanto menor a temperatura, maior o coeficiente de solubilidade do solvente (temperatura e solubilidade são inversamente proporcionais).