Contextualização

Introdução Teórica

A molalidade é uma medida utilizada em química que expressa a concentração de uma solução. Seu cálculo é realizado através da razão entre o número de mols de soluto e a massa do solvente (em quilogramas). O resultado é um valor que indica quantos mols de soluto estão presentes em um quilograma de solvente, sendo sua unidade de medida representada pela sigla m.

Diferentemente da molaridade, a molalidade não varia com a temperatura, já que sua fórmula utiliza a massa do solvente, e não o volume da solução. Essa característica torna a molalidade uma medida muito útil em situações que envolvem mudanças de temperatura, como reações químicas exotérmicas ou endotérmicas.

Ainda, a molalidade é fundamental para o cálculo das propriedades coligativas das soluções, que são fenômenos que só dependem do número de partículas dissolvidas e não da natureza delas. Essas propriedades, que incluem a elevação do ponto de ebulição, a diminuição do ponto de congelamento, a pressão osmótica e a diminuição da pressão de vapor, são fundamentais para o entendimento de vários processos naturais e industriais.

Contextualização

A compreensão da molalidade é essencial em diversos setores. Na indústria química, por exemplo, sabendo a molalidade de uma solução, é possível calcular a quantidade precisa de reagentes para uma reação, otimizando a produção e reduzindo custos. Além disso, a molalidade também tem relevância na indústria de alimentos, farmacêutica, entre outras.

Outro exemplo de aplicação prática da molalidade está na medicina. Um exemplo clássico é a aplicação de soro fisiológico em pacientes, que deve ter uma concentração adequada de sal para ser compatível com o organismo humano e não causar problemas.

No nosso dia a dia, também utilizamos o conceito de molalidade sem mesmo perceber. Quando preparamos um suco de caixinha, por exemplo, estamos fazendo uma diluição da solução original para obter a concentração desejada.

Atividade Prática

Título da atividade: Densidade e Molalidade: Uma abordagem prática

Objetivo do projeto

Essa atividade tem por objetivo reforçar o entendimento do conceito de molalidade, além de integrar o conhecimento de densidade na análise de soluções. Os alunos trabalharão em grupos de 3 a 5 pessoas e desenvolverão habilidades de colaboração, resolução de problemas e gerenciamento de tempo ao longo deste projeto, que tem previsão de duração de 5 a 10 horas por aluno.

Descrição detalhada da atividade

Os estudantes deverão escolher duas substâncias sólidas diferentes e um líquido, que funcionará como solvente. Em seguida, eles deverão:

1. Calcular a molalidade de cada solução que será preparada.
2. Preparar duas soluções com diferentes molalidades.
3. Medir a densidade de cada solução.
4. Analisar a relação entre molalidade e densidade.

Os alunos devem registrar todas as etapas do processo, incluindo suas hipóteses, os cálculos realizados e as observações feitas durante o experimento.

Materiais necessários

1. Duas substâncias sólidas (soluto)
2. Um líquido (solvente)
3. Balança
4. Proveta ou outro instrumento para medir volume
5. Dois recipientes resistentes ao calor (como bequers)
6. Fogão ou placa de aquecimento
7. Espátula ou colher para mexer

Passo a passo detalhado para a realização da atividade

1. Os alunos deverão dividir-se em grupos de 3 a 5 pessoas e escolher as substâncias que irão utilizar para a atividade.
2. Cada grupo deverá calcular a molalidade das duas soluções que irão preparar. Para isso, deverão escolher e registrar a quantidade de soluto (em mols) e o peso do solvente (em quilogramas).
3. Em seguida, os alunos deverão preparar as duas soluções, dissolvendo a quantidade de soluto escolhida no solvente. É importante que registrem todas as etapas do processo.
4. Depois de preparadas as soluções, os alunos deverão medir a densidade de cada uma delas. Para isso, deverão pesar uma quantidade conhecida da solução e dividir pelo volume.
5. Com os dados obtidos, os alunos poderão analisar a relação entre a molalidade e a densidade das soluções preparadas.
6. Por fim, os alunos deverão elaborar um relatório detalhando todo o processo, desde a escolha das substâncias até a análise dos resultados.

Entregáveis do projeto

Ao final do projeto, cada grupo deverá entregar um relatório contendo:

1. Introdução: Nessa parte, os alunos devem contextualizar o tema, explicar o que é molalidade e por que é importante, além de apresentar o objetivo do projeto realizado.
2. Desenvolvimento: Aqui, os alunos devem detalhar todo o processo realizado, desde a escolha das substâncias até a preparação das soluções e a medição da densidade. Também devem apresentar os cálculos que realizaram e explicar a metodologia que utilizaram. É importante registrar todas as observações e resultados obtidos durante o experimento.
3. Conclusão: Nessa seção, os alunos devem refletir sobre o que aprenderam com o projeto, discutindo os resultados obtidos e as possíveis aplicações do conhecimento adquirido.
4. Bibliografia: Por último, os alunos devem listar todas as fontes que consultaram durante o projeto.

Cada seção do relatório deve ser escrita de maneira clara e objetiva, de forma que uma pessoa sem conhecimento prévio do tema possa entender o que foi realizado.