Contextualização

A fração molar é um conceito fundamental na química, especialmente quando lidamos com misturas e soluções. É a proporção do número de moles de um componente para o número total de moles de todos os componentes na mistura. A fração molar é a maneira mais direta de expressar a composição de uma mistura, pois ela não depende do tipo de partículas que estão sendo misturadas.

A fração molar é uma das várias formas de expressar a concentração de um soluto em uma solução, além da molaridade e molalidade. Seu cálculo é simples e direto, mas seu significado e aplicações são extremamente importantes e úteis em uma variedade de campos da ciência.

A compreensão da fração molar é essencial para quem deseja seguir uma carreira na química ou em uma disciplina relacionada, seja ela engenharia química, bioquímica, farmácia, medicina, entre muitas outras. Ela é utilizada regularmente na indústria química para calcular a composição de um produto químico, em bioquímica para calcular a concentração de proteínas em uma célula e na medicina para calcular a dosagem de um medicamento.

Existem muitos exemplos no mundo real onde se aplicam as frações molares. Por exemplo, o cálculo da quantidade de gases nobres na atmosfera, a concentração de íons em soluções aquosas e até mesmo o cálculo da quantidade de álcool em uma bebida alcoólica. Portanto, o entendimento deste conceito é crucial não apenas para os futuros cientistas, mas também para todos que desejam entender melhor o mundo ao seu redor.

Aqui estão alguns recursos para ajudá-los a se aprofundar no assunto:

1. Livro: Atkins, P.; Jones, L. “Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente” 5. ed. Editora Bookman, 2012. Este livro didático de química é uma referência clássica e aborda o assunto de uma maneira fácil de entender.

2. Vídeo: Fração Molar - Química | Descomplica. Esta é uma vídeo aula que explica o que é fração molar e como calculá-la.

3. Website: Brasil Escola - Fração Molar. Este artigo do Brasil Escola explica a fração molar de uma maneira simples e direta.

Atividade Prática

Título da atividade: "Descobrindo a fração molar: da teoria à prática!"

Objetivo do projeto

O objetivo desta atividade é que os estudantes compreendam o que é a fração molar, como calculá-la e como pode ser aplicada na prática, utilizando uma atividade experimental simples e interessante para elucidar o conceito.

Descrição detalhada do projeto

Cada grupo de alunos, consistindo de 3 a 5 membros, terá que realizar um experimento para determinar a fração molar de água em uma amostra de suco de laranja concentrado. Após a realização do experimento, os alunos deverão elaborar um relatório detalhado descrevendo o experimento, a teoria por trás dele, os cálculos realizados para determinar a fração molar e as conclusões retiradas do experimento.

Materiais necessários

• Balança analítica
• Bequer de 100 ml
• Pipeta volumétrica de 10 ml
• Suco de laranja concentrado
• Água destilada

Passo a passo detalhado

1. Cada grupo deve pesar uma amostra de 20 ml de suco de laranja concentrado usando a balança analítica e anotar o valor.

2. Adicione água destilada ao suco de laranja concentrado até completar 100 ml e misture bem.

3. Pese novamente a solução e anote o valor.

4. Determine a massa da água adicionada subtraindo a massa inicial do suco de laranja concentrado da massa final da solução.

5. Calcule o número de moles de água e de suco de laranja concentrado usando suas massas e massas moleculares.

6. Calcule a fração molar de água na solução.

Entregas do Projeto

Após a realização do experimento, os grupos deverão elaborar um relatório detalhando todo o processo. O relatório deve dividir-se em quatro seções principais: Introdução, Desenvolvimento, Conclusões e Bibliografia utilizada.

• Na Introdução, os alunos devem contextualizar o tema da fração molar, sua importância na química e sua aplicação na atividade prática realizada. Eles devem declarar claramente o objetivo do projeto.

• No Desenvolvimento, deve constar a teoria por trás da fração molar e do experimento, a descrição detalhada do experimento realizado, os cálculos realizados para determinar a fração molar e uma discussão dos resultados obtidos. Os alunos devem explicitar a metodologia usada na atividade.

• Na Conclusão, os estudantes devem resumir o experimento, os achados e o que aprenderam. Eles devem deixar claro como o experimento ajudou a aprimorar a compreensão dos alunos sobre o conceito de fração molar.

• A Bibliografia deve listar todas as fontes de onde os estudantes obtiveram informações, incluindo livros, páginas da web, vídeos, etc., utilizadas na realização do projeto e na elaboração do relatório.

O projeto deve ser realizado em até uma semana. É importante que os estudantes trabalhem em conjunto, praticando habilidades de colaboração e comunicação, além do gerenciamento de tempo para garantir que o projeto seja concluído dentro do prazo.