Contextualização

Introdução Teórica

No estudo de Química, uma das bases mais importantes é o entendimento sobre equilíbrio químico. Um dos desdobramentos deste conceito é o Produto de Solubilidade, ou Kps, que se refere à solubilidade de um soluto em um determinado solvente em equilíbrio. Isto é, a concentração máxima que um soluto pode atingir no solvente sem que haja precipitação.

O cálculo do Kps é feito por meio da relação das concentrações dos íons que compõem o composto em uma solução saturada. O Kps é uma constante de equilíbrio em particular, que relaciona as concentrações de um solvente e de seus íons em uma solução. Cada composto tem um Kps específico a uma determinada temperatura, o que significa que o valor do Kps pode variar de acordo com a temperatura.

Além disso, a presença de íons comuns também pode afetar o valor do Kps, isso é conhecido como o efeito do íon comum. Este efeito se refere à diminuição da solubilidade de um soluto em presença de um íon em comum com o soluto.

Importância e Contextualização do Kps

O entendimento sobre o Kps é fundamental para diversas aplicações, como na indústria alimentícia, farmacêutica, petroquímica, entre outras. Considere, por exemplo, a fabricação de medicamentos: é importante saber até que ponto um composto irá se dissolver para garantir a eficácia de um remédio.

Além disso, o Kps também é crucial para entender fenômenos ambientais. Um exemplo é a solubilidade dos gases nos oceanos, que tem implicações diretas nas mudanças climáticas e na vida marinha. Assim, o estudo do Kps é parte integral de nossa vida diária, embora nem sempre percebamos.

Atividade Prática

Título da Atividade: Explorando o Produto de Solubilidade (Kps)

Objetivo do projeto:

O objetivo deste projeto é entender e aplicar o conceito de Produto de Solubilidade (Kps) em um contexto prático, explorando também o efeito do íon comum.

Os alunos deverão formar grupos de 3 a 5 integrantes e o projeto terá duração de aproximadamente um mês, com uma estimativa de 5 a 10 horas de trabalho para cada aluno.

Descrição detalhada do projeto:

Neste projeto, os alunos irão realizar um experimento para determinar o Kps de um composto pouco solúvel em água, por exemplo, o Sulfato de Cálcio (CaSO4). Além disso, irão investigar como a presença de um íon comum (neste caso, o íon SO4²-) afeta a solubilidade do composto.

Materiais necessários:

1. Solução saturada de Sulfato de Cálcio (CaSO4).
2. Solução de Cloreto de Sódio (NaCl).
3. Solução de Sulfato de Sódio (Na2SO4).
4. Béquer, Erlenmeyer ou outro recipiente para realizar a dissolução.
5. Balança analítica.
6. Pipetas e buretas para medidas precisas de volume.
7. Agitador magnético (opcional).

Passo a passo detalhado para a realização da atividade:

1. Prepare uma solução saturada de CaSO4, deixando em repouso por um tempo suficiente para que o equilíbrio seja atingido.
2. Remova cuidadosamente a solução do topo, sem perturbar o sedimento, para um novo recipiente. Este será o seu ponto de partida.
3. Faça a titulação desta solução com a solução de Na2SO4. Anote o volume de Na2SO4 necessário para precipitar todo o CaSO4.
4. Calcule o Kps do CaSO4 a partir dos dados obtidos na titulação.
5. Repita o experimento, mas desta vez adicione NaCl à solução inicial de CaSO4 antes de iniciar a titulação. Observe e anote as diferenças nos resultados.
6. Discuta como a presença do íon comum (SO4²-) afetou a solubilidade do CaSO4.

Após a realização do experimento, os alunos deverão preparar um relatório, contendo:

1. Introdução: Descrição do conceito de Produto de Solubilidade (Kps) e sua relevância. Deve também apresentar o objetivo do experimento e sua contextualização.

2. Desenvolvimento: Descrição detalhada do experimento realizado, com explicações sobre a titulação e o cálculo do Kps. Deve conter também a apresentação e discussão dos resultados obtidos, bem como a influência do íon comum.

3. Conclusão: Reflexões sobre o aprendizado obtido com a experiência, a aplicabilidade dos conceitos estudados e como os resultados obtidos se alinham à teoria.

4. Bibliografia: Referências aos materiais de estudo utilizados, incluindo livros, sites, vídeos, entre outros.

Entregas do projeto:

• Realização do experimento em grupo, de acordo com as instruções detalhadas.
• Elaboração de um relatório por grupo, seguindo a estrutura indicada (Introdução, Desenvolvimento, Conclusão, Bibliografia).
• Apresentação oral dos resultados e conclusões a toda a classe.

A avaliação do projeto será pautada na correta execução do experimento, elaboração do relatório e na qualidade da apresentação oral. Será também avaliada a colaboração entre os membros do grupo, a organização e o gerenciamento do tempo, bem como a aplicação correta dos conceitos teóricos.