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Experimento Garrafa  azul - deslocamento do equilíbrio químico 

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Construção de modelo atômico

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Construção de jogo “Atomizando”

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O experimento que propomos aqui consiste no preparo de uma solução por meio de algumas substâncias no interior de uma garrafa PET. Esse processo é interessantíssimo para que o estudante possa compreender alguns assuntos importantes da Química, como:

Deslocamento de equilíbrio químico;

Solubilidade de substâncias em água;

Fenômenos exotérmicos (liberação de energia na forma de calor);

Catalisadores (substâncias que favorecem o aumento da velocidade de uma reação);

Redução e oxidação em compostos orgânicos.

Materiais necessários

600 mL de água;

5 mL de azul de metileno (indicador encontrado em lojas de reagentes químicos e produtos para laboratório ou em farmácias);

18 gramas de dextrose ou glicose (encontrada em loja de suplementos para atletas);

10 gramas de hidróxido de sódio puro (encontrado em lojas de reagentes químicos e produtos para laboratório) ou soda cáustica (encontrada em supermercados);

1 garrafa PET de 1,5 L a 2 L de capacidade;

Luvas descartáveis;

Jaleco de manga comprida;

Óculos de proteção;

Máscara de proteção.

Passo: Adicionar toda a água ao interior da garrafa;

2 Passo: Adicionar todo o hidróxido de sódio à garrafa com água. Fechar muito bem a garrafa. Em seguida, agitar bem para que todo o hidróxido seja dissolvido (esse passo requer muita atenção, pois a mistura terá elevação de temperatura);

3 Passo: Adicionar toda a glicose ao interior da garrafa e fechá-la bem. Em seguida, agitar para que toda a glicose seja dissolvida;

4 Passo: Adicionar todo o azul de metileno no interior na garrafa, fechar bem e agitar vigorosamente por cinco segundos (Nesse passo, toda a solução ficará azul);

5º Passo: Deixar a garrafa em repouso (Nesse passo, toda a solução ficará incolor).

Discussão dos resultados

Inicialmente, antes da adição do azul de metileno, temos na solução a presença de ácidos carboxílicos e sais de ácidos carboxílicos. Eles são produzidos porque:

Equação da oxidação da molécula de glicose em meio ácido

Equação de formação do sal de ácido carboxílico

Resultado final do experimento da garrafa azul

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Após a adição do azul de metileno (4 o passo), agitação e repouso (5 o passo), observa-se que, com a agitação, a solução fica azul, mas, em repouso, volta a ser incolor.

Essa mudança de cor acontece porque, na ausência de gás oxigênio, o azul de metileno é reduzido a leucometileno. Quando agitamos a garrafa, fazemos com que o oxigênio seja dissolvido na água, formando ácidos e sais de ácidos carboxílicos.

Na presença de oxigênio, o leucometileno converte-se em azul de metileno. Quando a concentração de O ₂ zera porque o azul de metileno forneceu todo o oxigênio à glicose, temos a transformação do azul de metileno novamente em leucometileno.

Equilíbrio químico presente no experimento "a garrafa azul"

Relação do experimento com conteúdos químicos

Durante a realização do experimento, podemos visualizar na prática vários conceitos químicos:
a) Solubilidade em água:
A solubilidade de uma substância em água depende de diversos fatores, como composição química e o tipo de força intermolecular que a molécula realiza.

O hidróxido de sódio é solúvel em água porque é uma base inorgânica (formada por um metal e uma hidroxila);

A glicose é bastante solúvel em água por apresentar hidroxilas, que interagem com as moléculas de água por meio de ligações de hidrogênio.

Fórmula estrutural da glicose
b) Processo exotérmico
Quando o hidróxido de sódio dissolve-se em água, ele libera uma certa quantidade de calor.
c) Catalisadores
Os catalisados diminuem a energia de ativação de um processo químico, aumentando a velocidade da reação. No experimento foram utilizados dois catalisadores:

Se não utilizarmos essas substâncias, não haverá alteração de cor no experimento.
d) Deslocamento de equilíbrio químico
Quando um sistema em equilíbrio é perturbado (recebe uma quantidade maior de uma substância ou sofre ação da pressão e temperatura), ele busca, logo em seguida, voltar a situação de equilíbrio.

No experimento, perturbamos o equilíbrio quando realizamos a agitação da garrafa, favorecendo um aumento da concentração de oxigênio dissolvido na água.
e) Redução e oxidação de compostos orgânicos
Durante o experimento, a molécula de glicose recebeu oxigênio, o que resultou na transformação do grupo carbonila em um grupo carboxila, caracterizando uma reação de oxidação. Já a reação de redução ocorreu entre o azul de metileno e o leucometileno.

Por Me. Diogo Lopes Dias

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Experimento: Garrafa Azul - Manual da Química

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Clique e aprenda a realizar o experimento "a garrafa azul" e os princípios químicos envolvidos no processo.

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