Lâmpada de Aladino

Material:

- Frasco de vidro;
- Microespátula;
- Proveta de 50 ml;
- Iodeto de potássio;
- Rolha furada;
- Peróxido de hidrogénio 30%.

Procedimento:
Use óculos de protecção.
- Mede com a proveta cerca de 50 ml de peróxido de hidrogénio;
- Transfere o peróxido de hidrogénio para o frasco;
- Adiciona uma microespátula de iodeto de potássio;
- Tapa rapidamente o frasco com a rolha furada;
- Observa o que ocorre.

Conclusões:
Observa-se a formação de um vapor branco (água e oxigénio) resultante da decomposição do peróxido de hidrogénio catalisada pelo iodeto de potássio. Verifica-se facilmente que esta reacção química é exotérmica, pois sente-se um considerável aquecimento do frasco.

"Transformação da água em vinho, leite e cerveja"

Material:
- Bicarbonato de sódio ( solução saturada );
- Carbonato de sódio ( solução 20% );
- Cloreto de bário ( solução saturada );
- Fenolftaleína;
- Ácido clorídrico concentrado;
- Azul de bromotimol;
- Pipetas;
- Copos: (2 copos de água, 1 copo de vinho e 1 caneca de cerveja).

Procedimento experimental:
Copo 1 - água - Adicionar 10 ml de água + 5 ml de solução saturada de bicarbonato de sódio + 5 ml de carbonato de sódio;
Copo 2 - vinho - Adicionar 5 gotas de fenolftaleína;

Copo 3 - leite - Adicionar 15 ml de cloreto de bário;
Copo 4 - cerveja - Adicionar 5 ml de cloreto de bário concentrada + 3 ml de azul de bromotimol + 5 gotas de ácido clorídrico.

Demonstração:
- Começar com o copo 1, dizendo para os alunos: “ temos aqui um copo de água, vamos transformá-la em vinho”, vertendo o seu conteúdo no copo 2 de vinho.
- Deitar o conteúdo do copo 2 de vinho no copo 3 de leite dizendo: “ agora vamos transformá-lo em leite”.
- Verter o copo 3 de leite na caneca (copo 4) dizendo: “finalmente transformamos o leite em cerveja”.

Explicação:
Copo 2- A mudança de cor do líquido no copo 2 de vinho é devida à fenolftaleína, que fica vermelha em meio básico;
Copo 3- Os iões precipitaram no copo 3 de leite devido à presença dos iões carbonato dando o aspecto de leite. Este aspecto deve-se às partículas insolúveis de carbonato de bário (precipitado) em água;
Copo 4- Deitando esta suspensão em ácido clorídrico concentrado e azul de bromotimol produz-se CO2, formando uma espuma com o aspecto semelhante ao da cerveja. O azul de bromotimol confere uma coloração amarela à solução.

Varinha mágica!

Material:

- Algodão;
- Vareta de vidro;
- Cadinho de porcelana;
- Álcool etílico;

- Vidro de relógio;
- Permanganato de potássio (KMnO4);
- Ácido sulfúrico concentrado (H2SO4).

Procedimento experimental:
- Humedeça um pedaço de algodão com álcool e coloque-o num cadinho de porcelana.
- Num vidro de relógio, adicione alguns cristais de permanganato de potássio e, em seguida coloca uma gota de ácido sulfúrico concentrado. Deixe-o afastado do álcool.
- Humedeça a extremidade duma vareta na mistura de KMnO4 e H2SO4 e com cuidado encoste ao algodão humedecido e observe.

Explicação:
A energia libertada na reacção do KMnO4 e H2SO4 com o álcool é suficiente para inflamar o álcool e observa-se uma chama.

Fogo sem fosfóros

Material:
- Permanganato de Potássio;
- Glicerina;

- Cota gotas;
- Vulcão de barro ou cadinho de porcelana;

- Espátula.

Procedimento:
-Com a ajuda de uma espátula coloca no interior do vulção de barro alguns cristais de permanganato de potássio, posteriormente adiciona um pouco de glicerina;

-Após alguns minutos sairá fumo do interior do cone e de seguida irromperá em chamas e projectará a curta distância pequeninas substâncias em tudo lembrando o fenómeno de erupção vulcânica.

Explicação:
- A reacção da glicerina com o permanganato de potássio é fortemente exotérmica, ocorrendo o irrompimento de chamas e projecção de material (sem perigo).

As Notas que não ardem!

Material:
- Notas de papel (imitação);
- 200 mL de uma solução de etanol em água 50% v/v;
- Um gobelé de 500 mL;
- Uma pinça;
- Fósforos ou isqueiro;
- Cloreto de sódio.

Procedimento:
- Dissolver uma espátula de cloreto de sódio na solução de etanol previamente preparada;
- Embeber a nota na solução resultante com o auxílio de uma pinça;
- Atear fogo à nota embebida e observar em condições de baixa luminosidade.

O que se observa:
- Em condições de baixa luminosidade vê-se uma chama azul e amarela a envolver a nota, que contudo, não sofre danos.

Explicação:
- O “líquido para queimar dinheiro” é uma mistura etanol/água a 50% v/v, com algum cloreto de sódio. A nota não sofre qualquer dano uma vez que apenas o álcool arde (o ponto de ebulição do álcool etílico é 78ºC e o seu ponto de ignição é 12ºC) enquanto a água protege o papel.

A cor amarela da chama resulta da presença de iões sódio na solução.

Mensagem Secreta!

Material:
- Papel;

- Cotonetes;
- 2 borrifadores;

- Vinagre;
- Solução aquosa de Hidróxido de sódio NaOH;

- Indicador Fenolftaleína.

Procedimento:
- Com um cotonete escreve uma mensagem na folha de papel, utilizando fenoltaleína;
- Com o borrifador que contém solução de hidróxido de sódio, borrifa a folha de papel;
- Após algum tempo, volta a borrifar a folha de papel agora usando vinagre;
- Deixa a folha secar e tira conclusões.

Explicação:

A fenolftaleína é um indicador ácido-base, isto é, muda de cor na presença de um ácido ou de uma base. O valor de pH a que um dado indicador muda de cor depende da natureza desse indicador, tal como a cor que apresenta em meio ácido ou meio básico. A fenolftaleína em solução é incolor para substâncias de carácter ácido ou neutro e torna-se carmim na presença de substâncias básicas.

A Lata Colapsante!

Material:

- Lata de alumínio vazia;
- Placa de aquecimento;
- Pinça metálica grande;

- Esguincho com água;

- Tina grande com água.

Procedimento:
- Coloca no interior da lata uma apequena quantidade de água (1/8 do volume da lata);
- Deita água numa tina de vidro, até cerca de metade da sua capacidade;
- Utilizando uma pinça, aquece a lata até verificares que a água que está no seu interior se encontre em ebulição. Após a água entrar em ebulição, deixa a lata no aquecimento por mais um minuto;
- Retira com cuidado a lata do aquecimento. Rapidamente, vira a abertura da lata para baixo e ao mesmo tempo mergulha a lata na água da tina.
- O que observas?

Explicação:
- Durante o aquecimento, o vapor de água libertado vai ocupar todo o volume disponível na lata. Quando se inverte a lata, a água vai impedir a passagem do vapor para o exterior. Ao mesmo tempo, como a água vai impedir a passagem do vapor para o exterior. Ao mesmo tempo, como a água da tina está fria, vai provocar uma diminuição da temperatura, quer da lata quer do vapor, que vai condensar. Isto gera uma queda abrupta de pressão, dando-se lugar a alguns espaços vazios no interior da lata. Assim sendo, como a pressão no interior da lata passa a ser inferior à pressão atmosférica, esta será esmagada pela pressão atmosférica.

Fogo de Artifício

Material:
- Palha-de-aço;
- Suporte universal;
- Nós,
- Garra
- Fios eléctricos;
- Crocodilos;
- Fonte de alimentação.

Procedimento:
- Prender um pedaço de palha-de-aço no suporte universal com nós e garra;
- Prender em duas zonas diferentes da palha-de-aço, dois fios eléctricos, através do crocodilo que se encontra numa das extremidades;
- Ligar as duas extremidades do fio eléctrico, que possui bananas, à fonte de alimentação (um ao pólo positivo outro ao pólo negativo);
- Ligar a fonte de alimentação (verificar se o sinal luminoso está aceso).

Explicação:

A palha-de-aço, não é mais do que um condutor com uma resistência muito pequena, pelo que praticamente não oferece resistência à passagem da corrente eléctrica. Assim, quando a palha-de-aço é submetida a uma diferença de potencial é facilmente atravessada pela corrente eléctrica.
Uma vez que a intensidade de corrente que percorre a palha-de-aço é superior à intensidade limite que esta suporta, os fios de aço fundem-se, isto é, queimam-se interrompendo o circuito.

Escrita Mágica

Escreve uma pergunta com uma tinta cor-de-rosa e a resposta com uma tinta invisível, para ninguém descobrir. Depois “revela” a resposta magicamente!

Material:
- Vinagre;
- Cloreto de cobalto (II);
- Folha de papel branca;
- 2 Pincéis ou cotonetes;
- Lamparina ou secador de cabelo.

Procedimento:
- Escreve numa folha de papel uma pergunta, usando um pincel e uma solução de cloreto de cobalto (II);
- Usa outro pincel e molha-o em vinagre,
- Escreve na mesma folha de papel a resposta;
- Deixa secar o papel;
-Acende uma lamparina e passa com cuidado a folha de papel por cima da lamparina.

ATENÇÃO: Cuidado para não te queimares nem para incendiares o papel, preferível usares o secador para secar a folha de papel.

Explicação:
- A pergunta muda de cor porque a solução de cloreto de cobalto que foi usada perde parte da água à medida que seca. A resposta só aparece quando se aquece devido à reacção de perda de água que se dá no papel carbonizado e a resposta aparece escrita, a escuro.
- O sumo de limão e de outros frutos contêm compostos de carbono. Estes compostos são quase incolores, quando dissolvidos em água. Mas quando se aquecem, os compostos fragmentam-se e produzem carbono, que é negro, o que faz com que consigas descobrir a resposta secreta.
- Nos romances policiais são feitas, por vezes, referência a mensagens transmitidas com escrita invisível.

Detectives Químicos - Impressão Digital

Material:
- Tiras de papel;

- Placa de aquecimento;
- Erlenmyer com rolha;
- Cristais de Iodo;

- Fita adesiva;

- Pinça metálica.

Procedimento:
- Esfrega um dedo na testa ou numa narina e carrega com o dedo numa tira de papel;
- Coloca a tira de papel no centro do copo e tapa a boca do erlenmyer com uma rolha;
- Coloca o erlenmyer sobre a placa de aquecimento ligada para produzir aquecimento moderado; Aguarda e observa;
- Quando as tuas impressões digitais estiverem reveladas, retira o erlenmyer da placa de aquecimento e deixa arrefecer alguns minutos;
- Retira o cartão com a impressão digital e cobre-a com fita adesiva.

Explicação:
O iodo é um elemento muito reactivo.
Este, à temperatura ambiente encontra-se no estado sólido, mas uma vez fornecendo Energia térmica pode passar facilmente para o estado gasoso (sublimação do iodo). O vapor de iodo é pouco solúvel em água, mas muito solúvel em solventes orgânicos. Quando se toca na tira de papel, os óleos dos dedos ficam impregnados no papel. O vapor de iodo dissolve-se nestes óleos tornando visíveis as impressões digitais.

Cristais Artificiais

Material:
- Copos graduados;
- Varetas de vidro;
- Placa de aquecimento;
- Funis;
- Papel de filtro;
- Sais solúveis (dicromato de potássio – vermelho, sulfato de cobre – azul, alúmen de potássio - branco);
- Água;
- Pedrinhas rugosas;
- Palitos;
- Fio de cobre.

Procedimento:
- Prepara uma solução saturada de sulfato de cobre a quente – aquece a água num copo até aproximadamente 60ºC. Adicione o sal cuja solubilidade aumente com a temperatura – para 100ml de solução usa 50g de sulfato de cobre;

- Filtra a solução obtida anteriormente;
- Deita num copo, onde podes colocar um pequeno cristal, ou uma pedrinha rugosa, presa por um fio que colocas suspensa, sem tocar o fundo (podes usar como suporte um palito);
- Enrola o copo em papel de jornal, de modo a que o arrefecimento se faça lentamente;

- Quanto mais lento for o arrefecimento maiores ficam os cristais;

- Observa passados alguns dias;
- Retira os cristais e deixa secar. Cobre-os com verniz transparente (verniz das unhas) para evitar que a água de hidratação se evapore, o que os tornaria baços;
- Procede de igual modo usando os outros sais.

Explicação:
A pedra encontra-se coberta de cristais, resultantes da diminuição da solubilidade com o abaixamento da temperatura;
A dissolução e a evaporação (cristalização) são processos usados na purificação de substâncias;
Relaciona esta actividade com os teus conhecimentos de geologia quanto à formação de cristais na natureza - quanto mais lento for o arrefecimento maiores ficam os cristais.

Pérolas de Alginato

Material:
- Balança;
- Copo de 50ml;
- Copo de 250ml;
- Pipeta ou conta-gotas;
- Vareta de vidro.

Reagentes:
- Água destilada;
- Alginato em Sódio;
- CaCl 2 (s);
- Corante alimentar.

Procedimento:
1- Preparar, num copo de 250ml, uma solução aquosa de cloreto de cálcio por dissolução de 2g deste sal em 100ml de água destilada;

2- Preparar, num copo de 50ml, uma solução de alginato de sódio, dissolvendo 0,1g de alginato em 5ml de água destilada. Adicionar algumas gotas de corante alimentar e agitar;
3- Encher uma pipeta ou conta-gotas com esta solução;
4- Adicionar, gota a gota, de alginato á solução de cloreto de cálcio que está no copo;

5- Manter as esferas que se formaram através do procedimento anterior em contacto com a solução durante cerca de 30 minutos, retirando-as em seguida. Enxaguar com papel de filtro.

Explicação:
O alginato de sódio é constituído por cadeias poliméricas individualizadas, constituídas por uma longa “cauda” de alginato associada a um ião sódio. Quando o alginato de sódio é misturado com a solução aquosa de cloreto de cálcio os iões sódio do alginato de sódio são substituídos pelos iões cálcio da solução de cloreto de cálcio. Por cada ião de cálcio que entra para se ligar às cadeias de alginato saem dois iões de sódio. Esta troca de iões tem como consequência a formação de cadeias que antes estavam individualizadas e passaram a estar associadas duas a duas, entre si, por um ião cálcio. O polímero resultante é, assim mais denso e, por isso, mais rijo. Esta reacção química é instantânea, por isso, a formação de “pérolas” é observada imediatamente após o contacto das soluções.

Enfeites de Natal com Cristais!

Material necessário:
- Borato de sódio;
- Limpa-cachimbos;
- Recipiente alto;
- Varetas de madeira (paus de espetada);
- Cafeteira eléctrica;
- Colher;
- Água;
- Fio ou linha.

Como fazer:
1. Moldar o limpa-cachimbo, fazendo a forma que desejar (coração, estrela, bola, floco de neve). Para unir as duas pontas deves torcer e entrelaçá-las. As figuras não devem ser muito grandes, para que caibam nos recipientes, submersas na solução.
2. Para a solução, deita água a ferver no recipiente e junta um pouco de água fria. Dissolve o borato de sódio na água. A solução terá de ficar saturada, pelo que se deve ir deitando o borato e mexer muito bem. Quando este começar a ficar depositado no fundo, a solução está pronta para ser utilizada.
3. Coloca as varetas atravessadas nas tinas, de modo a que possas pendurar os enfeites efectuados. Coloca um fio para suspender as figuras e coloca-as de modo a que fiquem totalmente submersas, mas sem tocar no fundo ou nos lados do recipiente.
4. Para que os limpa-cachimbos fiquem repletos de cristais, devem ficar na solução de um dia para o outro. No dia seguinte, retira os enfeites do recipiente e seca com cuidado com um pouco de papel absorvente.

A Explicação do Cientista QuímiCooL:
O que estiveste a fazer foi uma solução saturada, por mais borato que se adicione à água não conseguimos fazer com que este desapareça, ou seja, se dissolva.
Nesta solução a água é o solvente e o borato o soluto. Ao deixar repousar a solução o borato (soluto) começa a agrupar-se em volta do limpa-cachimbos, enquanto a água (solvente) começa a libertar-se das partículas de borato, e a juntar-se cada vez mais e a evaporar.
Os cristais que se vêem são partículas de borato agrupadas que se libertaram da água.

Produzir um polímero - Silly Putty

Material necessário:
· 3 provetas;
· 3 copos;
· Totocola;
· Solução de Borato de sódio 4%;
· Água;
· Corante alimentar.

Procedimento:
· Deita cerca de 25ml de cola no copo;
· Junta 20ml de água no copo e mistura com a vareta;
· Adiciona 3 gotas de corante alimentar;
· Adiciona 5ml da solução de borato de sódio e mistura bem;
· Retira o sólido e deita fora o excesso de líquido. O silly putty está pronto.
· Testa as suas propriedades.

Explicação:
Acabaste de produzir um polímero através de uma reacção que se chama polimerização. O silicone (C2H6OSi)n e os plásticos também são polímeros.
O silly putti vende-se comercialmente como pega-monstros, foi sintetizado pela primeira vez em 1941 numa tentativa de produzir borracha sintética.
Quando esticado forma fios, mas se for esticado abruptamente, parte-se. Quando se lhe dá a forma de bola e se deixa cair, salta; se colocar a bola sobre uma mesa e lhe deres uma palmada, praticamente não sofre deformações. Se a bola for martelada parte-se, mas se se apertar levemente apenas fica achatada. Se deixares evaporar a água obténs um material com a consistência de um plástico.