Camaleão químico

Sinopse do experimento: O experimento "camaleão químico" aborda temas como reações de oxirredução, cinética química, moléculas e íons. A partir disso, essa atividade utiliza reagentes como permanganato de potássio, açucar e hidróxido de sódio para evidenciar os diferentes estados de oxidação de uma das substâncias utilizadas (o permanganato de potássio) por meio da alteração das cores ao longo do experimento. 

Habilidades da BNCC: (EM13CNT301) Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica. (EM13CNT104) Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis. 

Tema: Reações de oxirredução (redox), cinética química, moléculas e íons.

Objetivos da atividade: A atividade possui como objetivo compreender as transformações químicas envolvidas no experimento, identificando mudanças de cor como evidências de reações de oxirredução, além da compreensão de fatores como velocidade de reação, por exemplo.

Questões de Investigação: 1- Por que a solução muda de cor ao longo do tempo? 2- Como a variação dos estados de oxidação está relacionada às cores observadas?

Duração da atividade: 20 min

Materiais necessários: - 1 Béquer de 500 ml; - 2 Béqueres de 200 ml; - 2 Bastões de vidro; - Espátula; - Permanganato de Potássio; - 20g de açúcar; - Água; - 10g de NaOH.

Procedimentos: 

1. Em um béquer, adicionar 100ml de água e colocar o permanganato de potássio moído. Misturar bem até a mistura ficar homogênea;

2. No segundo béquer, adicionar 100ml de água e colocar uma ponta de espátula de Hidróxido de sódio. Misturar bem até a mistura ficar homogênea;

3. Adicionar 1 espátula de açúcar na mistura com NaOH e mexer até ficar homogênea;

4. No béquer de 500ml, colocar 350ml de água, adicionar a solução de hidróxido de sódio e açúcar e mexer;

5. Após o procedimento, adicionar a solução do permanganato de potássio e a água e mexer em círculos rapidamente. Observar as mudanças de coloração;

Resultados esperados: As variações de cores presentes neste experimento são provenientes dos diferentes estados de oxidação do permanganato de potássio diante do ambiente composto por açúcar, hidróxido de sódio e água. Inicialmente, ao adicionarmos o permanganato de potássio (KMnO4) em água há a dissolução e, posteriormente, a dissociação do sal em água, liberando os íons de permanganato (MnO4-) no meio. Em seguida, na solução de hidróxido de sódio (NaOH) em água, também ocorre a dissociação e liberação dos íons Na+ e OH-. Quanto ao açúcar, ao ser adicionado em água, sofre apenas a dissociação e não a dissolução (por se tratar de uma substância molecular). Porém, a presença dos íons do hidróxido de sódio faz com que o açúcar libere elétrons para o meio. Assim, ao adicionar o permanganato de potássio na solução de hidróxido de sódio, açúcar e água, os íons de permanganato encontram um ambiente carregado de elétrons. Dessa forma, cada um dos íons permanganato recebe um elétron e se transformam em íons manganato (MnO42-), daí a coloração verde. Por fim, o íon manganato em meio diluído torna-se o dióxido de manganês (MnO2), de coloração marrom. 

https://www.youtube.com/watch?v=TgVYRNTtcbY