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A verdadeira Serpente do Faraó

reação de decomposição
Um experimento muito interessante e fascinante é conhecido como ‘Serpente do Faraó’. Pela internet existem diversas demonstrações e algumas versões. Infelizmente o verdadeiro experimento da famosa ‘Serpente do faraó’ envolve materiais extremamente tóxicos com resíduos também muito tóxicos. A solução é apreciar a beleza em vídeos no Youtube! 😉

O canal NileRed mostra os procedimentos experimentais, e para isto ele utilizou:
– 4 gramas de tiocianato de potássio (KSCN)
– 0,3 mL de mercúrio (Hg)
– 15 mL de ácido nítrico concentrado (pelo menos 65%)

A demonstração da serpente é uma decomposição do tiocianato de mercúrio (II) [(Hg(SCN)2)] e envolve as seguintes reações:
2Hg(SCN)2 → 2HgS + CS2 + C3N4

O CS2 vai sofrer combustão
CS2 + 3O2 → CO2 + 2SO2

Parte do C3N4 que é a estrutura da ‘serpente’ irá se decompor
2C3N4 → 3(CN)2 + N2

E o HgS também pode reagir com o oxigênio
HgS + O2 → Hg + SO2

O vídeo tem legendas em português. Se não conseguir visualizar a legenda, clique aqui e veja como ativar.

Para os fascinados na beleza da reação o NileRed fez uma versão com um vídeo em qualidade 4k (alta definição).

a caveira avisou!

Jamais realize este experimento sem equipamento de proteção adequados – descuidos podem resultar em morte. Os resíduos devem ser descartados em local apropriado e com tratamento técnico específico. Não coloque no lixo comum. A dificuldade de se obter o ácido nítrico concentrado felizmente torna complicado para aventureiros descuidados tentarem repetir este experimento.

Uma forma um pouco mais segura de se fazer um experimento com um resultado semelhante foi ensinado pelo Iberê Thenório no Manual do Mundo.

Texto e legendas (do primeiro vídeo) escritos pro Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ).

Extração de cafeína de pílulas

medicamento de cor rosa
NileRed mostra como fez uma extração de cafeína existente em pílulas de cafeína. “Ué!? Mas esse tipo de pílula não deveria ser de cafeína pura? Elas são adulteradas?” Não. Mesmo em produtos originais e não falsificados é feita a adição de materiais como corantes e excipientes para completar a massa ou volume desejado.

No experimento ele utiliza 10 gramas de pílulas e 170 mL de diclorometano. O procedimento experimental de filtração, destilação, recristalização e equipamentos utilizados podem ser acompanhados no vídeo abaixo. Com o bônus da demonstração da possibilidade de purificar a cafeína por meio de uma sublimação.

O resultado foram 8,5 gramas de cafeína purificada, o que significa um rendimento de 85%.

Vídeo com legenda em português. Veja como ativar a exibição.

Atenção! Jamais utilize em humanos a cafeína resultante do método descrito acima. A ingestão de cafeína em doses elevadas pode ser mortal.

OBS: A venda de diclorometano é controlada pela polícia federal e o reagente não pode ser adquirido sem licença específica para isso.

Legenda e texto escritos por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ).

Veja como vapores ácidos afetam as pétalas das flores

Como uma forma de demonstrar a influência de um meio ácido em diferentes tipos de flores realizamos um experimento com produção de vapores da queima do pó do elemento enxofre.

A queima do enxofre em presença de oxigênio gera óxidos de enxofre.

Vale lembrar de que este experimento não é uma simulação do comportamentos dos óxidos de enxofre na atmosfera; pois não seria possível atingir exatamente os mesmos altos níveis de concentração desses gases ao ar livre. Portanto é apenas uma ‘dramatização com apelo visual’.

Ao final do experimento medimos a acidez das gotas de água e notamos que o pH estava em torno de 1 – o que indica uma acidez muito elevada.

As flores foram molhadas com um pouco de água para facilitar a reação de produção de ácidos.

Flores antes da exposição aos vapores da queima de enxofre.
frasco de vidro grande com várias flores cortadas

Ao béquer foi adicionado um cadinho com alguns gramas de enxofre em combustão e em seguida tampado com um vidro de relógio.

Atualização (06/setembro): Por sugestões recebidas pelo Facebook iremos realizar novos experimentos para tentar entender melhor os processos existentes neste experimento. O resultado será divulgado em breve neste blog. Com detalhamentos sobre a interação com as antocianinas.

Flores durante a exposição ao vapores da queima do enxofre.
frasco de vidro tampado com flores expostas aos gases

Destaque do sistema (já após alguns minutos de exposição)
close da imagem anterior

Com o passar do tempo é possível perceber que as flores começam a desbotar e murchar.

Após vários minutos (aprox. 30 minutos) de exposição aos vapores.
sistema após vários minutos
Veja o resultado em cada flor. Antes e depois.

Rosa – Antes
flor tipo rosa comum

Rosa – Depois
rosa com pétalas desbotadas

Hortência – Antes
flor hortência de cor azul

Hortência – Depois
flor hortência com pétalas desbotadas

Cravo – Antes
cravo

Cravo – Depois
cravo com pétalas parcialmente desbotadas

O interessante é que a Bougainvillea praticamente não foi afetada pelo ambiente de vapores ácidos.

Bougainvillea (três-marias) – Antes
ramo de Bougainvillea

Bougainvillea (três-marias) – Depois
quase não mudou da imagem anterior

Maria-sem-vergonha – Antes
flor de cor rosada tipo beijo

Maria-sem-vergonha – Depois
beijo com pétalas desbotadas

Gerânio – Antesantes de expor aos vapores

Gerânio – Depois
gerânio com flores desbotadas

Ciclamens – Antes
flor tipo cíclamens

Ciclamens – Depois
ciclamens de cor desbotada

O experimento deve ser feito com equipamento de proteção adequado e em bancada com exaustor de gases (capela).

O experimento foi feito como sugestão do aluno Alisson Barros Y Silva para a componente curricular ‘Instrumentação para o Ensino de Química I’ do curso de Licenciatura em Química na Universidade Federal do Pampa (Bagé) com orientação do Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ).

Fotografias realizadas com uso de uma câmera Canon T3i lente 18-135.

Como fazer piridina. A fedida!

líquido amarelo em balão de vidro
A piridina é muito utilizada em química orgânica, como solvente e principalmente como precursor de diversas outras substâncias. A estrutura da piridina já dá uma pista de que é um composto fundamental no laboratório.
desenho da molécula
O canal NileRed mostra como a piridina pode ser obtida a partir da niacina (vitamina B3) por meio de um processo de descarboxilação.
molécula de niacina
O procedimento demonstrado no vídeo foi feito com 50 gramas de niacina (vitamina B3) e 12 gramas de carbonato de cobre básico [Cu2CO3(OH)2]. Os detalhes técnicos de como o experimento deve ser realizado e o produto purificado estão bem explicados no vídeo.

Vídeo com legenda em português. Ative a legenda pelo Youtube (veja como).

O resultado relatado foi de 15 ml de piridina; ou seja, um rendimento de 46%.

Uma observação importante é que o canal NileRed é de química realizada de forma amadora. Portanto os procedimentos não são necessariamente os mais eficientes e/ou limpos.
O experimento somente deve ser realizado em laboratório devidamente equipado e com uso de itens de segurança. A piridina é tóxica e possui um desagradável cheiro de peixe.

Texto e legenda escritos por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ).

Criando uma bola de fogo

cientista protegido para realizar experimento
Este é um daqueles experimentos que é melhor ver apenas em vídeo. A demonstração existe justamente para que você não precise repetir – e para que tenha muito cuidado na cozinha!

A equipe do canal “The Royal Institution” mostra como uma pequena quantidade de água pode causar uma grande bola de fogo se deixada cair em um recipiente cheio de óleo (azeite) quente.

Isso acontece porque o óleo consegue ficar em uma temperatura bem mais alta do que a temperatura de ebulição da água (em 100 °C). Então uma pequena quantidade de água gera rapidamente uma grande quantidade de vapor e espalha gotículas de óleo por todo lado. Essas pequenas gotículas de óleo quente queimam facilmente quando encontram uma chama.

Em caso de incêndio em óleo quente a melhor forma de apagar é tentar abafar usando a tampa da panela por exemplo.

Vídeo com legenda em português. Veja como ativar a exibição da legenda, clique aqui.

Para reavivar a sua memória… o telefone dos bombeiros é o 193.

Texto e legenda escritos por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle (luisbrudna@gmail.com).

Extração do ácido cítrico de limões

frascos de reagentes e pilha de limões
No vídeo abaixo, do canal NileRed, é possível ver o processo de extração do ácido cítrico de aproximadamente 450 mL de suco de limão.

estrutura química do ácido cítrico

O ácido cítrico tem aplicação na indústria alimentícia para dar sabor ácido aos alimentos e no controle do pH, também pode ser usado como agente quelante, e além disso encontra espaço na fabricação de medicamentos.

No vídeo é possível ver os reagentes utilizados, as reações que ocorrem, a rota de extração, e a purificação do ácido cítrico presente no suco de limões. E pelos cálculos foi possível obter um rendimento de aproximadamente 83% – um bom valor se considerarmos a simplicidade do procedimento.

Vídeo com legenda em português. Veja como ativar a exibição.

O NileRed alerta que o ácido cítrico industrial normalmente não é produzido por extração de frutas cítricas, e que um método mais eficiente é pelo uso de fungos (por exemplo, Aspergillus niger).

O ácido cítrico não deve ser confundido com o ácido ascórbico (vitamina C); são duas substâncias diferentes.

Texto e legenda escritos por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ).