SEARA DA CIÊNCIA


QUÍMICA

GARRAFA AZUL

Objetivo

Demonstrar: reações reversíveis, reações em etapas, etapa lenta de uma reação e ação do catalisador.


Descrição

Neste experimento são abordados conceitos envolvendo óxido-redução, ação de catalisadores e dissolução do ar atmosférico em água.Uma garrafa de plástico transparente é parcialmente preenchida com um líquido transparente. Quando o líquido é agitado, uma coloração azul é adquirida. Após permanecer em repouso a coloração azul muda o transparente.


Material

180mL de água destilada.
3,5g de NaOH (hidróxido de sódio).
6,0g de C6H12O6(glicose).
0,5mL de azul de metileno(AM) 1%.
1 garrafa plástica transparente com tampa.
1 erlenmayer de 250mL.
Balança analítica.
Espátula ou colher de chá.
Pipeta graduada.


Procedimento

Adicione 180 mL de água destilada e 3,5 g de hidróxido de sódio na garrafa e agitar até dissolver completamente o hidróxido( espere o sistema esfriar); a seguir, dissolver 6,0 g de glicose na solução de hidróxido de sódio e, então, acrescentar 0,5ml(ou dez gotas) de azul de metileno 1%, mas somente um pouco antes do experimento; espere o sistema ficar incolor, que corresponde à redução do AM; tampe o frasco e agite o sistema até obter uma coloração azul; deixe em repouso até desaparecer a cor; repita o procedimento.


Análise

*** A solução inicial contém azul de metileno(AM) na forma reduzida, que é incolor.

*** Ao agitarmos a garrafa, favorecemos a dissolução do O2 na solução com a conseqüente formação da forma oxidada do AM, que é azul.

*** Em repouso, a cor azul vai desaparecendo até a solução tornar-se incolor(amarelo bem pálido). Isto ocorre porque o AM oxidado(azul) oxida a glicose, produzindo o ácido glucônico e regenerando o AM reduzido(incolor).

A reação em questão ocorre em três etapas:

1) O2(q) -- rápida -->O2(solução)
2) O2(aq) + AMreduzido(incolor) -- rápida -->AMoxidado(azul)
3) AMoxidado + glicose-- lenta -->AMreduzido + ac. Glucônico.

Como o fenômeno se repete durante um certo tempo, podemos afirmar que se trata de uma reação reversível.
A glicose em meio alcalino é lentamente oxidada pelo oxigênio dissolvido em solução, formando ácido glicólico, conforme a equação abaixo:

Na presença de hidróxido de sódio, o ácido é convertido em gliconato de sódio. O azul de metileno catalisa a reação porque atua como um agente de transferência de oxigênio. Ao oxidar a glicose, o azul de metileno reduz-se a leuco-metileno, tornando-se incolor. O leuco-metileno se re-oxida rapidamente enquanto houver oxigênio no sistema e a solução volta a se tornar azul.