Contextualização
A Estequiometria é um dos conceitos mais essenciais em Química. É ela quem nos permite entender a proporção entre as quantidades de reagentes e produtos em uma reação química. Isso é crucial não apenas para os cientistas, mas também para muitas indústrias, como a farmacêutica e a de alimentos, onde é preciso dosar corretamente as quantidades de cada ingrediente para se chegar a um produto final desejado.
Por outro lado, nem sempre a reação química ocorre perfeitamente, ou seja, nem sempre todos os reagentes são convertidos em produtos. Para compreender isso, abordamos os conceitos de pureza e rendimento. A pureza se refere à quantidade de uma substância em uma amostra, enquanto o rendimento se refere à quantidade de produto que efetivamente se obteve em relação à quantidade que se esperava obter.
No mundo real, esses conceitos são usados, por exemplo, na indústria farmacêutica para garantir a qualidade e a eficácia dos medicamentos. Imagine se um fabricante de medicamentos produzisse um lote de comprimidos, mas não pudesse garantir a quantidade precisa do ingrediente ativo em cada comprimido? Isso poderia ter sérias consequências para os pacientes que dependem desses medicamentos. Portanto, a estequiometria, pureza e rendimento são essenciais para a produção segura e eficaz de medicamentos.
Introdução
A primeira parte desse projeto envolverá o estudo dos conceitos teóricos de estequiometria, rendimento e pureza. Para isso, os alunos deverão fazer uma pesquisa extensa, usando materiais de referência confiáveis. Recomendamos os seguintes recursos:
- Livro: Atkins, P. & Jones, L. (2012). Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5ª Edição. Bookman.
- Vídeo: Estequiometria: Conceitos básicos
- Site: Química Geral - Estequiometria
A segunda parte envolverá a realização de experimentos para aplicar e verificar esses conceitos na prática. E na última parte, os alunos irão analisar os resultados e escrever um relatório.
Atividade Prática: "Purity Pursuit - A Jornada da Estequiometria"
Objetivo do Projeto
O objetivo deste projeto é permitir que os alunos apliquem os conceitos teóricos de estequiometria, pureza e rendimento em uma atividade de laboratório prática, desenvolvendo suas habilidades de trabalho em equipe, gerenciamento de tempo, comunicação, resolução de problemas e pensamento criativo.
Descrição detalhada do projeto
Os alunos irão conduzir uma série de experimentos que envolvem reações químicas do dia a dia, por exemplo, a reação de bicarbonato de sódio e vinagre para a produção de gás carbônico. Eles irão calcular as quantidades estequiométricas esperadas dessas reações, realizar os experimentos, em seguida, analisar a pureza dos reagentes e o rendimento dos produtos.
Os grupos de alunos deverão dedicar entre cinco a dez horas para a pesquisa inicial, planejamento, execução do experimento e análise dos resultados. O projeto será entregue ao final de um mês.
Materiais Necessários
- Bicarbonato de Sódio
- Vinagre
- Balança de precisão
- Recipientes para mistura
- Cronômetro
- Calculadora
- Luvas de segurança
- Óculos de segurança
- Material para anotações
Passo a passo detalhado para a realização da atividade
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Estudar os conceitos teóricos de estequiometria, pureza e rendimento.
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Planejar os experimentos, calculando a reação estequiométrica esperada entre bicarbonato de sódio e vinagre e a quantidade de gás carbônico que pode ser esperada.
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Realizar os experimentos, com segurança, seguindo o cronograma previamente estabelecido.
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Analisar os resultados, mensurando o rendimento dos experimentos e discutindo possíveis fatores que poderiam ter influenciado a pureza dos reagentes e o rendimento dos produtos.
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Escrever um relatório com as seguintes seções:
Introdução: Aqui, os alunos devem contextualizar a importância da estequiometria e dos conceitos de pureza e rendimento na vida cotidiana e na indústria, delineando também os objetivos do projeto.
Desenvolvimento: Nesta seção, os alunos devem discutir a teoria por trás dos conceitos chave abordados no projeto, descrever em detalhes a metodologia do experimento, explicar os cálculos estequiométricos realizados e apresentar os resultados de seus experimentos.
Conclusões: Aqui, os alunos devem retomar os pontos principais do trabalho, discutir o que aprenderam sobre estequiometria, pureza e rendimento e qualquer conclusão que tenham chegado a respeito do experimento.
Bibliografia: Os alunos devem citar todas as fontes que usaram para auxiliar em sua pesquisa, planejamento e execução do experimento, bem como na elaboração do relatório.
O relatório deve ser redigido de forma clara e estruturada, com correta utilização do português, e as conclusões devem ser apoiadas pelos dados coletados durante os experimentos.
