Contextualização

A Química tem um papel importante na compreensão do mundo ao nosso redor. Ela está envolvida em tudo, desde a comida que comemos até a tecnologia que usamos diariamente. No âmbito destas aplicações, o conceito de equilíbrio químico e pressões parciais tem um papel crucial. Esses conceitos permitem prever o comportamento de uma determinada reação química e por isso são fundamentais para muitas áreas, incluindo farmacêutica, agroindústria, combustíveis e muitas outras.

Um dos principais conceitos na química é o equilíbrio químico. É importante entender que, em um sistema em equilíbrio, as concentrações de reagentes e produtos não precisam ser iguais, mas sim que as concentrações permanecem constantes. Além disso, temos as pressões parciais, que representam a contribuição de um gás individual para a pressão total da mistura de gases. Essas pressões estão intrinsecamente ligadas ao equilíbrio químico quando estamos lidando com gases.

Introdução

A Lei de Dalton das Pressões Parciais é uma das muitas aplicações práticas do conceito de equilíbrio químico. Esta lei afirma que a pressão total de uma mistura de gases é a soma das pressões parciais de todos os gases que compõem a mistura. Em outras palavras, cada gás comporta-se como se fosse o único presente e exerce uma pressão que seria exercida se ocupasse o mesmo volume sozinho.

Associado a estas pressões parciais temos o Kp, a constante de equilíbrio para pressões parciais. Ela representa a relação entre as pressões dos gases de uma reação em equilíbrio. O Kp é calculado de uma maneira muito semelhante ao Kc (constante de equilíbrio em termos de concentração), mas usando as pressões parciais em vez das concentrações dos gases.

Neste projeto, você terá a oportunidade de aprofundar seus conhecimentos sobre o equilíbrio químico e as pressões parciais, desenvolvendo habilidades técnicas e socioemocionais importantes.

Recursos sugeridos para aprofundar o tema e basear o debate:

1. Khan Academy: Equilíbrio químico e pressões parciais
2. Manual da Química: Equilíbrio Químico
3. Brasil Escola: Constância das pressões parciais

Atividade Prática

Título da Atividade: "Acertando a Pressão: Um Estudo de Equilíbrio e Pressões Parciais"

Objetivo do Projeto:

Desenvolver um entendimento prático dos conceitos de equilíbrio químico e pressões parciais através da simulação de uma reação química.

Descrição Detalhada do Projeto:

Os alunos irão simular uma reação química em um sistema fechado, monitorando as alterações nas pressões parciais dos gases envolvidos e o equilíbrio da reação. A atividade será realizada em grupos de 3 a 5 alunos e a duração prevista é de duas a quatro horas.

Materiais Necessários:

1. Bexigas de diferentes cores (para representar diferentes gases)
2. Fita métrica
3. Caderno de anotações

Passo a Passo Detalhado para Realização da Atividade:

1. A reação química escolhida deve ser simples e envolver a transformação de um gás em outro. Por exemplo, podemos usar a decomposição do peróxido de hidrogênio (água oxigenada) em água e oxigênio.
2. Inicialmente, os alunos irão simular essa reação usando bexigas. Uma bexiga de uma determinada cor pode representar o peróxido de hidrogênio, enquanto bexigas de outra cor representam a água e o oxigênio.
3. Os alunos irão inflar um número determinado de bexigas para representar as moléculas iniciais de peróxido de hidrogênio. A medida da circunferência das bexigas (utilizando a fita métrica) irá simular a pressão parcial deste gás.
4. Ao longo do tempo, os alunos irão "decompor" o peróxido de hidrogênio, esvaziando a bexiga que o representa e inflando bexigas de outras cores para representar a água e o oxigênio. Eles irão medir novamente a circunferência das novas bexigas para calcular as pressões parciais.
5. Durante a simulação, os alunos devem registrar as mudanças de pressão e o número de bexigas de cada cor em seu caderno de anotações.
6. Os alunos deverão, então, tentar atingir um estado de equilíbrio, onde a decomposição do peróxido de hidrogênio e a formação de água e oxigênio ocorram no mesmo ritmo. Eles irão saber que atingiram o equilíbrio quando as pressões parciais dos gases permanecerem constantes.
7. Depois de atingir o equilíbrio, os alunos devem explicar seus processos e observações, relacionando seus resultados a partir da simulação com os conceitos teóricos de equilíbrio químico e pressões parciais.

Entregas do Projeto e Redação do Documento Escrito:

Após a realização da atividade prática, cada grupo deverá elaborar um documento em forma de relatório, com os seguintes tópicos:

1. Introdução: Os alunos devem contextualizar o tema, sua relevância e aplicação no mundo real bem como o objetivo deste projeto.
2. Desenvolvimento: Os alunos devem explicitar a teoria por trás do equilíbrio químico e as pressões parciais, explicar a atividade realizada em detalhes, indicar a metodologia utilizada e por fim apresentar e discutir os resultados obtidos na simulação.
3. Conclusão: Os alunos devem concluir o trabalho retomando seus pontos principais, explicitando os aprendizados obtidos e as conclusões retiradas sobre o projeto.
4. Bibliografia: Os alunos devem indicar as fontes em que se basearam para trabalhar no projeto como livros, páginas da web, vídeos, etc.

O documento deve ser bem estruturado e fluente, evidenciando o uso correto do vocabulário técnico e a correta interpretação dos resultados experimentais.