Experiência: Teste o efeito da temperatura no tempo de reação

May 18, 2023

Figura 1.Neste experimento, investigamos como fazer comprimidos de Alka-Seltzer mergulhados em água efervescerem mais rápido e furiosamente.

asadykov/iStock/Getty Images Plus

Por amigos da ciência

12 de julho de 2023 às 6h30

Objetivo: Para medir o efeito da temperatura na taxa de uma reação química

Áreas da ciência: Química, ciência com seu smartphone

Dificuldade: Intermediário fácil

Tempo requerido: 2–5 dias

Pré-requisitos: Nenhum

Disponibilidade de materiais: Prontamente disponível

Custo: Muito baixo (menos de US$ 20)

Segurança: Pode ser necessária a supervisão de um adulto ao trabalhar com soluções de água quente

Créditos : Andrew Olson, PhD, Amigos da Ciência; editado por Svenja Lohner, PhD, Science Buddies

Você pode ter visto um comercial de televisão dos tablets Alka-Seltzer ou ouvido um de seus slogans publicitários: “Plop, plop, fizz, fizz, oh, que alívio é!” Quando você coloca os tabletes na água, eles formam muitas bolhas, como um refrigerante extra-fervescente, como mostra a imagem principal acima (Figura 1). E como um refrigerante, as bolhas são gás dióxido de carbono (CO2). No entanto, com Alka-Seltzer, o CO2 é produzido por umquímicoreaçãoisso ocorre quando os comprimidos se dissolvem em água.

Alka Seltzer é um medicamento que funciona como analgésico e antiácido (os antiácidos ajudam a neutralizar a acidez estomacal, como azia). O analgésico utilizado é a aspirina e o antiácido utilizado ébicarbonato de sódio (bicarbonato de sódio, NaHCO3). Para tomar os comprimidos, eles devem estar totalmente dissolvidos em um copo de água. Quando o bicarbonato de sódio se dissolve na água, ele se dissocia (se separa) em íons sódio (Na+) e bicarbonato (HCO3). (Um íon é ummolécula que tem carga, positiva ou negativa.) O bicarbonato reage com íons de hidrogênio (H+) do ácido cítrico (outro ingrediente dos comprimidos) para formar gás dióxido de carbono e água. Em outras palavras, o gás dióxido de carbono é umprodutos desta reação. A reação é descrita pela Equação 1 abaixo:

Equação 1.3HCO3− + 3H+ → 3H2O + 3CO2

Então como étemperaturarelacionado a issoreação de bicarbonato ? Para que a reação mostrada acima ocorra, os íons bicarbonato devem entrar em contato com os íons hidrogênio. As moléculas em uma solução estão em constante movimento e colidindo constantemente umas com as outras. Os íons hidrogênio e bicarbonato devem colidir no ângulo reto e com energia suficiente para que a reação ocorra. A temperatura de uma solução é uma medida do movimento médio (energia cinética) das moléculas na solução. Quanto maior a temperatura, mais rápido as moléculas se movem. Que efeito você acha que a temperatura terá na velocidade, ouavaliar, da reação do bicarbonato?

Neste projeto de ciências químicas, você descobrirá por si mesmo colocando comprimidos de Alka-Seltzer em água em diferentes temperaturas e medindo quanto tempo leva para a reação química ser concluída. Além disso, você pode gravar o som do chiado do Alka-Seltzer usando um smartphone equipado com um aplicativo de sensor. Você acha que vai efervescer mais alto em água quente ou fria?

Observação : Neste projeto de ciências, você investigará como a temperatura da água afeta o tempo de dissolução de um comprimido de Alka-Seltzer. Você usará um smartphone equipado com um aplicativo de sensor para registrar o som efervescente da reação do Alka-Seltzer na água e medir o tempo que leva para um comprimido de Alka-Seltzer reagir completamente na água. O aplicativo cria um gráfico que não apenas fornecerá informações sobre o tempo de reação, mas também permitirá avaliar o quão alto foi cada reação com base nas intensidades sonoras medidas. Se você não tiver um telefone, poderá observar a reação e usar um cronômetro para cronometrar quanto tempo leva para cada comprimido se dissolver.