Muitas substâncias químicas são usadas no nosso cotidiano, seja na forma pura (sólido ou líquida) seja na forma de soluções aquosas. Algumas dessas substâncias estão listadas na tabela a seguir.
Produto
Substância
Estado físico
Sal de cozinha
Cloreto de sódio NaCl
Sólido
Açúcar
Sacarose
Sólido
Vinagre
Ácido acético
Líquido
Limpa-forno
Hidróxido de sódio NaOH
Líquido
A condutividade destas substâncias foi avaliada montando um circuito simples com uma lâmpada que acende ou não, como visto na aula.
a) 2 pontos - Indicar na tabela ao lado, para cada caso, se a lâmpada irá acender quando os eletrodos estiverem em contato com a substância.
Substãncia
Lâmpada
Sal de cozinha
Açúcar
Vinagre
Limpa-forno
b) 2 pontos - As substâncias foram dissolvidas ou diluídas com água e a condutividade das soluções resultantes foi de novo avaliada. Para cada caso, indique na tabela ao lado se a lâmpada irá acender ou não quando os eletrodos forem mergulhados na solução.
Substância
Lâmpada
Sal de cozinha + água
Açúcar+ água
Vinagre + água
Limpa-forno + água
c) 2 pontos - Explique porque algumas substâncias não conduziram a eletricidade no primeiro experimento.
d) 2 pontos - Para as substâncias condutoras nos 2 experimentos, espera-se uma mudança na intensidade da luz no segundo experimento? Explique.
Produto | Substância | Estado físico |
Sal de cozinha | Cloreto de sódio NaCl | Sólido |
Açúcar | Sacarose
|
Sólido |
Vinagre | Ácido acético
|
Líquido |
Limpa-forno | Hidróxido de sódio NaOH | Líquido |
a) 2 pontos - Indicar na tabela ao lado, para cada caso, se a lâmpada irá acender quando os eletrodos estiverem em contato com a substância. | Substãncia | Lâmpada |
Sal de cozinha | ||
Açúcar | ||
Vinagre | ||
Limpa-forno |
b) 2 pontos - As substâncias foram dissolvidas ou diluídas com água e a condutividade das soluções resultantes foi de novo avaliada. Para cada caso, indique na tabela ao lado se a lâmpada irá acender ou não quando os eletrodos forem mergulhados na solução. | Substância | Lâmpada |
Sal de cozinha + água | ||
Açúcar+ água | ||
Vinagre + água | ||
Limpa-forno + água |
d) 2 pontos - Para as substâncias condutoras nos 2 experimentos, espera-se uma mudança na intensidade da luz no segundo experimento? Explique.
Passo 1
O enunciado apresenta quatro substâncias comuns e pede para avaliar se uma lâmpada acende num circuito em contato com elas: primeiro no estado original (sólido ou líquido) e depois após dissolvê-las ou diluí-las em água. O conteúdo envolvido é condutividade elétrica de soluções, baseado na presença de íons livres (eletrólitos fortes, fracos ou não-eletrólitos).
Passo 2
Determinar, para cada substância no estado original, se há condução:
– Sal de cozinha (NaCl sólido): não há íons livres no sólido, logo não conduz.
– Açúcar ( ₂
₂
₁ sólido): é molécula covalente, não forma íons, logo não conduz.
– Vinagre (mistura aquosa de ácido acético): é solução aquosa de ácido acético, que se ioniza parcialmente liberando e C
C
⁻, então conduz (mesmo que fracamente).
– Limpa-forno (solução de NaOH): é eletrólito forte em solução aquosa, dissocia totalmente em N e O
, conduz bem.
– Sal de cozinha (NaCl sólido): não há íons livres no sólido, logo não conduz.
– Açúcar (
– Vinagre (mistura aquosa de ácido acético): é solução aquosa de ácido acético, que se ioniza parcialmente liberando
– Limpa-forno (solução de NaOH): é eletrólito forte em solução aquosa, dissocia totalmente em N
Passo 3
Determinar, para cada substância dissolvida/diluída em água, se há condução:
– Sal de cozinha + água: NaCl → N + C
(eletrólito forte), conduz.
– Açúcar + água: permanece molécula não iônica, não conduz.
– Vinagre + água: mantém ácido acético em solução diluída, conduz (elétrons fluem via íons e C
C
⁻).
– Limpa-forno + água: mantém NaOH dissociado, conduz.
– Sal de cozinha + água: NaCl → N
– Açúcar + água: permanece molécula não iônica, não conduz.
– Vinagre + água: mantém ácido acético em solução diluída, conduz (elétrons fluem via íons
– Limpa-forno + água: mantém NaOH dissociado, conduz.
Passo 4
Explicação do item (c):
Substâncias que não conduziram no primeiro experimento (NaCl sólido e sacarose sólida) não liberam íons livres porque numa rede iônica sólida os íons estão fixos no cristal, e moléculas covalentes como a sacarose não se quebram em íons. Sem íons móveis, não há corrente elétrica.
Substâncias que não conduziram no primeiro experimento (NaCl sólido e sacarose sólida) não liberam íons livres porque numa rede iônica sólida os íons estão fixos no cristal, e moléculas covalentes como a sacarose não se quebram em íons. Sem íons móveis, não há corrente elétrica.
Passo 5
Explicação do item (d):
Para as substâncias condutoras nos dois experimentos (vinagre e limpa-forno), diluir em água reduz a concentração de íons por volume, diminuindo a condutividade. Assim, espera-se que a lâmpada fique menos intensa no segundo experimento devido à menor corrente elétrica.
Para as substâncias condutoras nos dois experimentos (vinagre e limpa-forno), diluir em água reduz a concentração de íons por volume, diminuindo a condutividade. Assim, espera-se que a lâmpada fique menos intensa no segundo experimento devido à menor corrente elétrica.
Resposta
a) Estado original
Sal de cozinha: Não
Açúcar: Não
Vinagre: Sim
Limpa-forno: Sim
Sal de cozinha: Não
Açúcar: Não
Vinagre: Sim
Limpa-forno: Sim
b) Em solução/diluição
Sal de cozinha + água: Sim
Açúcar + água: Não
Vinagre + água: Sim
Limpa-forno + água: Sim
Sal de cozinha + água: Sim
Açúcar + água: Não
Vinagre + água: Sim
Limpa-forno + água: Sim
c) Porque o NaCl no estado sólido não tem íons livres (são fixos na rede cristalina) e a sacarose é molécula covalente que não forma íons. Sem íons móveis, não há condução.
d) Sim, a intensidade da lâmpada diminui no segundo experimento, pois a diluição reduz a concentração de íons e, consequentemente, a corrente elétrica.