Experimento “A serpente de faraó”

O experimento “A serpente de faraó” é uma forma interessante de estudar a ocorrência de fenômenos químicos (reações químicas), isto é, a transformação de um ou mais materiais (reagentes) em outros (produtos). Uma reação química pode ser representada da seguinte forma:

A + B → C + D

Na equação acima, os reagentes são A e B, e os produtos são C e D. Essa equação evidencia que, em todo fenômeno químico, temos a transformação dos materiais contidos nos reagentes.

→ Os fatores que indicam a ocorrência de um fenômeno químico são:

• Mudança de cor

• Presença de fumaça

• Produção de gás

• Aquecimento espontâneo

• Turvação (perde a transparência ou a limpidez)

• Formação de um sólido

Veja agora o passo a passo para a realização do experimento “A serpente de faraó” e os fatores que comprovam a ocorrência de um fenômeno químico no experimento:

→ Materiais necessários para a realização do experimento

• Açúcar comum (etanol)

• Bicarbonato de sódio

• Álcool comum

• Êmbolo de seringa de 20 mL

• 1 garrafa PET de 250 mL

• 1 tesoura

• Bacia grande com areia

• 1 palito de dente

• Caixa de fósforos

• 1 cadinho ou cápsula de porcelana

• 1 pistilo

• 1 colher de chá

• 1 conta gotas

→ Procedimento

1^o) Colocar no interior do cadinho uma colher de chá de bicarbonato de sódio e duas colheres de açúcar. Em seguida, misturar e macerar, utilizando o pistilo, até que a mistura torne-se o mais fina e homogênea possível;

2^o) Cortar a garrafa PET, com o auxílio da tesoura, cerca de dois dedos abaixo da tampa;

A seta indica o local em que devemos cortar a garrafa PET

3^o) Adicionar, com o auxílio da colher de chá, a mistura do cadinho (1^o procedimento) no interior da parte recortada da garrafa até a altura da tampa;

A seta indica até que ponto devemos adicionar a mistura contida no cadinho

4^o) Adicionar de 10 a 15 gotas de álcool à mistura presente na tampa da garrafa pet. Logo após, misturar bem utilizando o palito de dente;

5^o) Pressionar, utilizando o embolo da seringa, a mistura presente na tampa da garrafa para que ela fique bem compactada. O objetivo é formar uma pastilha com a mistura;

6^o) Retirar a tampa da garrafa. Nela estará a mistura compactada;

7^o) Retirar a pastilha da tampa com muito cuidado sobre a areia na bacia. O ideal é que ela seja retirada inteira.

8^o) Adicionar álcool em volta e sobre a pastilha. Em seguida, riscar o fósforo.

9^o) Observar os acontecimentos:

→ Precauções

• Não deixar o frasco com álcool próximo ao experimento;

• Não adicionar álcool diretamente na chama;

• Não posicionar a pastilha próximo da borda da bacia.

→ Explicação do experimento

Quando colocamos fogo na pastilha, várias reações químicas diferentes ocorrem, formando assim uma massa preta cilíndrica que lembra uma serpente, que é constituída por substâncias oriundas da reação.

As reações químicas que ocorrem durante o experimento são:

• Combustão do álcool comum (etanol):

C₂H₆O + 3 O₂→ 2 CO₂ + 3 H₂O

Essa reação é importante porque é utilizada para a produção da chama, que, por sua vez, produzirá calor para a ocorrência das outras combustões e decomposições.

• Combustão completa do açúcar

C₁₂H₂₂O₁₁ + 12 O₂→ 12 CO₂ + 11 H₂O

A combustão completa do açúcar produz gás carbônico e água.

• Combustão incompleta do açúcar

C₁₂H₂₂O₁₁ + O₂→ 12 C + 11 H₂O

A combustão incompleta do açúcar produz carvão (C) e água na forma de vapor. O carvão é um material sólido de coloração preta.

• Decomposição do bicarbonato de sódio

NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

Nessa reação, o bicarbonato dá origem a três novos compostos: o carbonato de sódio, o gás carbônico e a água (na forma de vapor).

• Decomposição do carbonato de sódio

Na₂CO₃ → Na₂O + CO₂

A decomposição térmica do carbonato de sódio (Na₂CO₃) produz óxido de sódio e gás carbônico.

Assim, analisando as equações, concluímos que os principais produtos formados durante as reações são carvão (C), óxido de sódio (Na₂O) e gás carbônico (CO₂).

O carvão forma com o óxido de sódio uma mistura (de cor negra) capaz de aprisionar o gás carbônico formado, em razão das forças intermoleculares entre o carvão e o óxido. Por conta disso, temos o aumento do tamanho da mistura negra cilíndrica (que lembra a serpente).

→ Por que podemos afirmar que ocorreu uma reação química?

As evidências da ocorrência de reação química são:

• Coloração preta do material formado (indica mudança de cor, já que os reagentes utilizados não tinham essa coloração);

• Crescimento desordenado do material formado;

• Paredes cheias de aerações (indica a passagem de gás);

• Presença de fumaça (indica a queima).

Por Me. Diogo Lopes Dias