Categoria: Físico-química

Por que o gelo racha na água?

gelo rachado apos imerso em nitrogenio
Brady Haran, o vídeo-jornalista da série Periodic Videos, ficou curioso em saber o motivo do gelo algumas vezes rachar quando entra em contato com água.
Nada melhor do que perguntar ao Professor Martyn Poliakoff, químico na Universidade de Nottingham.
E a solução para o enigma é relativamente simples. Quando o gelo estiver bastante frio e for colocado em um líquido, acontecerá uma expansão mais rápida do gelo que está em contato com a água, enquanto o interior do gelo ainda permanece contraído. Essa diferença de movimentos dentro do gelo acaba resultando em rachaduras.
Mas e se você jogar o gelo em nitrogênio líquido? Que é um líquido muito mais frio do que o gelo, o que acontece?
Desta vez ocorre um efeito contrário; com contração rápida da parte externa do gelo, gerando tensões internas e rachaduras.

O vídeo possui legendas em português. Ative as legendas no vídeo clicando na pequena ‘engrenagem’ que aparece quando você inicia o vídeo abaixo!

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.

E se o gelo não flutuasse?

gelo flutuando em um bequer com agua liquida
Uma das clássicas perguntas que parece simples, mas que se levada a sério pode gerar uma série de implicações explicações sobre a química e a física envolvidas no fenômeno.
O que aconteceria se o gelo não flutuasse na água?

O Professor Martyn Poliakoff, da Universidade de Nottingham na Inglaterra, explica sobre as diferenças de densidades entre gelo e diferentes líquidos, além das propriedades isolantes que o gelo possui. Martyn também lembra que o gelo é branco e reflete a luz solar alterando a temperatura e o clima da Terra.

E o vídeo tem uma surpresa de algo simples e genial. O que acontece quando você coloca gelo (feito com água) em álcool puro?

Vídeo com legendas em português. Ative clicando no botão ‘captions’ que aparece no vídeo embutido abaixo.

Veja também o vídeo sobre a água pesada https://www.emsintese.com.br/2010/agua-pesada/.

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.

Bolhas do refrigerante em um copo

refrigerante sabor laranja em bequer com destaque para as bolhas
Perceba que em uma área do vidro existe uma maior formação de bolhas de CO2 do gás do refrigerante. Isto ocorreu porque esta parte do vidro foi recoberta propositalmente com margarina – para simular uma superfície engordurada. A presença da margarina facilitou a formação preferencial de bolhas nesta parte do vidro.
Esta pode ser uma das formas de se identificar se a superfície interna de um copo possui alguma irregularidade ou sujeira depositada.
A dica deve ser utilizada com cuidado, pois nem sempre a formação de bolhas em uma área específica significa que o copo está sujo, podendo ser originada por outro motivo, não sendo um sinal de falta de higiene.
Fenômeno semelhante pode ser observado em uma panela com água fervente, na qual as bolhas formarão preferencialmente em irregularidades no interior da panela.
Ainda, a brincadeira de colocar mentos na coca cola também tem relação com irregularidades presentes na superfície do mentos, leia mais sobre isso em ‘Mentos e coca cola’.

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.

Imagem em licença Creative Commons (by-nc-sa).
by nc sa

Ascensão capilar

tubo capilar dentro de um bequer com liquido vermelho
A imagem mostra o efeito da capilaridade.
Ao introduzirmos um tubo capilar em um líquido observamos ele subir através do tubo, isso ocorre pois as moléculas do líquido, que estão sobre força de coesão (atração entre as moléculas), vão ser atraídas pelas moléculas da parede do tubo, fazendo com que o líquido suba através do tubo capilar. Essa atração que acontece entre as moléculas diferentes recebe o nome de adesão.
Os tubos capilares levam esse nome por serem semelhantes a um fio de cabelo, nestes tubos ocorre o fenômeno de capilaridade, dependendo da sua utilização ou aplicação eles podem ser feitos de diferentes materiais como cobre, vidro, ligas de metal, etc. Quanto mais fino for o tubo maior é o efeito.
Levando em consideração o caso em que o tubo capilar é de vidro e o líquido é a água, a força de adesão entre as superfícies da água e do vidro é maior que a força de coesão das moléculas de água, então a água vai aderir ao tubo capilar formando uma curvatura côncava, esta curvatura em virtude da tensão superficial suporta que a água do tubo fique acima do nível existente no recipiente.
Já no caso em que o líquido é o mercúrio, a força de coesão entre as moléculas de mercúrio é superior a força de adesão entre o vidro e o mercúrio, sendo assim o mercúrio não vai aderir ao tubo de vidro, formando uma curvatura convexa, esta curvatura em virtude da tensão superficial é responsável pelo líquido descer no tubo.
A fotografia foi realizada com água colorizada com corante alimentício, por isso ocorreu uma ascensão capilar. Se fosse com mercúrio teríamos o efeito contrário.

Texto escrito por Andressa Simões e Lígia Bartmer.

Imagem em licença Creative Commons (by-nc-sa).
by nc sa

Movido a água

Uma dica fundamental no acompanhamento notícias é desconfiar de qualquer uma que diga que algo é movido a água. A informação pode ter até algum fundamento interessante, mas normalmente não é a água a responsável direta pelo funcionamento do sistema.
Recentemente apareceram notícias com essas características, de um aparelho que funcionaria movido a água. Em uma notícia o título era “Recarregue seus gadgets com água“. Impressionante! Mas apenas uma meia verdade!
No caso, a notícia comentava sobre o aparelho batizado de PowerTrekk, um equipamento produzido pela empresa myFC.
aparelho movido a NaSi
Vídeo promovendo o produto [vídeo infelizmente foi removido [outubro de 2017]

O segredo do PowerTrekk está na ‘latinha’ (puck) que deve ser utilizada junto ao equipamento e que deve ser trocada a cada ciclo de uso. A ‘latinha’ na verdade contém NaSi (silicieto de sódio) que reage com a água , formando gás hidrogênio. E o hidrogênio é então aproveitado em uma célula a combustível para gerar energia.
2 NaSi + 5 H2O → 5 H2 + Na2Si2O5
E cada ‘latinha’ serve apenas para recarregar 2 smartphones ou 15 iPods, depois você precisa trocar e comprar mais junto ao fabricante.

Indico a leitura do texto
A economia baseada no hidrogênio

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.

Pasta de elefante

espuma saindo de uma proveta
A pasta de elefante (ou foaming goo) é um experimento realizado de formação instantânea de uma espuma. Para este efeito são utilizados peróxido de hidrogênio (água oxigenada), iodeto de potássio, sabão e corante.
A água oxigenada possui um átomo a mais de hidrogênio do que a água comum. Esse oxigênio é facilmente liberado. Essas soluções são instáveis, ocorrendo decomposição lenta à temperatura ambiente, com formação de água e oxigênio.
2 H2O2(aq) –> 2 H2O(l) + O2(g)
O iodeto de potássio, utilizado como catalisador, acelera a decomposição da água oxigenada, fazendo com que ela libere o oxigênio de forma muito rápida.
Umas gotas de detergente líquido são adicionados à água oxigenada para evidenciar a velocidade de liberação de oxigênio antes de se adicionar o catalisador.
Como há sabão na mistura, as bolhas de oxigênio acabam formando uma grande espuma, que fica colorida por causa do corante.
Um esquema da reação química pode ser escrito da seguinte forma:
H2O2 (aq) + I- (aq) –> H2O (l)+ IO- (aq)
H2O2 (aq) + IO- (aq) –> H2O (l)+ O2 (g)+ I- (l)

A reação recebe este nome provavelmente por ter uma aparência de uma creme dental gigante.

Texto escrito por Victória Kopp.

Imagem em licença Creative Commons (by-nc 2.0), via Micheal J.