1 INTRODUÇÃO O experimento denominado de camaleão químico aborda um assunto muito importante dentro da Química, que é a alteração do número de oxidação (NOX) em decorrência de uma oxidação ou redução. Nesses fenômenos, temos espécies que recebem elétrons e outras que perdem elétrons. No experimento, a ocorrência das reações pode ser verificada visualmente em virtude das mudanças de coloração (por isso o experimento é conhecido como camaleão químico) que ocorrem durante sua execução. Essas mudanças acontecem de forma rápida, o que exige muita atenção ao longo do procedimento. Tal processo é de grande importância para indústria e sociedade. O elemento que perde elétrons sofre uma reação de oxidação, enquanto o elemento que recebe elétrons sofre uma reação de redução. A oxidação e a redução são reações que devem ocorrer de forma simultânea, sendo assim, não há como ocorrerem de forma isolada. 2 OBJETIVO: O presente trabalho tem por objetivo demonstrar um processo químico, onde a utilização de água, soda cáustica, açúcar e permanganato de potássio faz o solvente mudar de cor várias vezes. A reação química da mistura de açúcar e soda cáustica juntamente com o permanganato de potássio, faz com que a água mude de cor. Quando o açúcar e a soda cáustica são misturados, o açúcar libera elétrons, e o íon permanganato pega os elétrons liberados. No começo da experiência, o permanganato (MnO4-) tem a coloração violeta, depois ele se transforma em manganato (MnO4-2), que é verde, e finalmente em dióxido de manganês (MnO2), que é marrom, mas quando diluído fica amarelo claro. Quando adicionamos o vinagre (ácido acético) e água oxigenada, possibilitamos ainda mais a redução do manganês, tornando a reação incolor. 3 CONCEITOS: Oxirredução é uma reação química em que há a ocorrência de oxidação e redução de átomos de substâncias (espécie química) presentes no processo. • Oxidação: É a perda de elétrons por parte de um átomo de uma espécie química. • Redução: É o ganho de elétrons por parte de um átomo de uma espécie química. Assim, durante uma reação de oxirredução, os elétrons transitam da espécie que os perde em direção à espécie que vai recebê-los, o que resulta na formação de uma corrente elétrica (energia elétrica).

Os materiais necessários para o experimento são: • Luvas descartáveis; • 1 Béquer de 1000 mL; • 4 Béquer de 250 mL; • 1 Baqueta; • Colheres descartáveis; • Água; • Cartela de comprimidos contendo permanganato de potássio; • Soda Cáustica; • Açúcar; • Água oxigenada vol. 10; • Vinagre de Álcool; • 2 recipientes de vidro. Procedimento experimental a) Preparo da solução 1 1º) Adicionar um comprimido de permanganato de potássio; 2º) Adicionar 100mL de água; 3º) Misturar bem com o auxílio de uma baqueta até que a mistura fique homogênea. A solução preparada terá uma coloração violeta. b) Preparo da solução 2 1º) Adicionar 100 mL de água; 2º) Adicionar em seguida uma colher (a descartável) de hidróxido de sódio; 3º) Mexer muito bem com o auxílio da baqueta até que a mistura se torne homogênea; 4º) Após homogeneizar, adicionar duas colheres (também descartáveis) de açúcar à mistura de água e hidróxido de sódio; 5º) Mexer, novamente, muito bem com o auxílio da baqueta até que mistura se torne homogênea. A solução preparada será incolor. c) Preparo da solução 3 A solução 3 é simplesmente a mistura das duas soluções anteriores no interior do béquer de 1000 mL. Assim, escreva solução 3 na lateral do béquer e proceda da seguinte forma: 1º) Adicione toda a solução 1 no interior do béquer 3; 2º) Com o auxílio da baqueta, mexa o líquido no interior do béquer, fazendo círculos de forma bem rápida; 3º) Imediatamente após o procedimento anterior, adicione toda a solução 2 no interior do béquer 3; 4º) Agora é só observar as mudanças de cor. d) Preparo da solução 4 A solução 4 é adicionar água oxigenada e vinagre na solução 3. 1°) Adicione 100 mL de água oxigenada vol. 10 no béquer 3; 2°) Adicione 200 mL de vinagre também no béquer 3; 3°) Com a baqueta, misture a solução até ficar incolor.

CAMALEÃO QUÍMICO

Atividades STEM Brasil

02/2021 - 03/2021

reação química, oxirredução, cor, permanganato de potássio

Tobias Fernandes da Cunha (Coordenador da Equipe)
Núbia Figueira Prado (Professor Colaborador)
JULIANE PEREIRA LEMES PAULINO (Aluno Capitão)
LAIS MENDES DA SILVA (Aluno)
VANESSA OLIVEIRA SANTOS (Aluno)
VIVIANE ALVES DE OLIVEIRA (Aluno)

ESTADUAL NELSON SOARES DE OLIVEIRA, Indianópolis-MG

O experimento denominado de camaleão químico aborda um assunto muito importante dentro da Química, que é a alteração do número de oxidação (NOX) em decorrência de uma oxidação ou redução. Nesses fenômenos, temos espécies que recebem elétrons e outras que perdem elétrons. No experimento, a ocorrência das reações pode ser verificada visualmente em virtude das mudanças de coloração (por isso o experimento é conhecido como camaleão químico) que ocorrem durante sua execução. Quando colocamos a solução 1 em contato com a solução 2, a cor violeta mudará para uma coloração esverdeada, que, com o tempo, tornar-se-á marrom. Teremos ao longo do experimento a presença de até quatro cores diferentes, e isso acontece porque quando adicionamos o permanganato de potássio na água, há a dissolução e, consequentemente, dissociação do sal em água, liberando íons permanganato no meio. Com o hidróxido de sódio também ocorre uma dissociação e consequente liberação de íons sódio e hidróxido. Como o açúcar é molecular, ao se dissolver, não sofre dissociação. Porém, a presença dos íons provenientes do hidróxido de sódio faz com que ele libere elétrons para o meio. Ao misturarmos a solução 1 com a 2, os íons permanganato encontram um ambiente cheio de elétrons. Assim, cada um recebe um elétron e transforma-se em íons manganato, que possui coloração esverdeada. O íon manganato em meio diluído transforma-se em dióxido de manganês, que apresenta coloração marrom. Alguns cátions Manganês podem interagir com o açúcar restante no meio reacional, o que favorece o aparecimento da cor avermelhada, contudo ao adicionarmos o vinagre e água oxigenada, o manganês é reduzido ainda mais, o que deixa a solução incolor. Observa-se, então, ao final, que houve redução do NOX do Manganês ao longo de todo o experimento.

Quando colocamos a solução 1 em contato com a solução 2, a cor violeta mudará para uma coloração esverdeada, que, com o tempo, tornar-se-á marrom (ou castanho). Pode acontecer ainda de aparecer uma coloração avermelhada, mas isso depende muito das quantidades de líquidos e sólidos utilizados. Resumindo: teremos ao longo do experimento a presença de até quatro cores diferentes. Agora, por que isso acontece? Quando adicionamos o permanganato de potássio (KMnO4) na água (aq), há a dissolução e, consequentemente, dissociação do sal em água, liberando íons permanganato (MnO4-) no meio: KMnO4(aq) → K+ + MnO4- OBS.: O permanganato (MnO4-) apresenta o Manganês (Mn) com um NOX igual a +7. Com o hidróxido de sódio (NaOH), também ocorre uma dissociação e consequente liberação de íons sódio (Na+) e hidróxido (OH-): NaOH(aq) → Na+ + OH- Como o açúcar (C12H22O11) é molecular, ao se dissolver, não sofre dissociação. Porém, a presença dos íons provenientes do hidróxido de sódio faz com que ele libere elétrons para o meio. C12H22O11(aq) → elétrons Ao misturarmos a solução 1 com a 2, os íons permanganato encontram um ambiente cheio de elétrons. Assim, cada um recebe um elétron e transforma-se em íons manganato (MnO4-2), que possui coloração esverdeada. MnO4- + elétron → MnO4-2 OBS.: O manganato (MnO4-2) apresenta o Manganês (Mn) com um NOX igual a +6. O íon manganato em meio diluído transforma-se em dióxido de manganês (MnO2), que apresenta coloração marrom: MnO4-2(aq) → MnO2 OBS.: No dióxido de Manganês, o manganês apresenta um NOX igual a 4. Alguns cátions Manganês podem interagir com o açúcar restante no meio reacional, formando um cátion manganês com NOX +3, o que favorece o aparecimento da cor avermelhada. Contudo, ao adicionarmos a água oxigenada e o vinagre, o manganês é reduzido ainda mais, o que deixa a solução incolor.

Nota-se que a utilização de atividades experimentais no ensino de Química é uma ótima ferramenta de auxílio ao professor, sendo corretamente planejada e executada. A mesma desperta nos alunos um interesse no conteúdo, fazendo com que eles busquem por respostas que os livros muitas vezes não trazem, podendo até mesmo fechar lacunas deixadas pelo ensino tradicional.

FONSECA, Martha Reis Marques da. Química: Ensino Médio / Martha Reis. 2. Ed. São Paulo: Ática, 2016. https://www.manualdaquimica.com/experimentos-quimica/experimento-camaleao-quimico.htm https://youtu.be/yiODeC2VvPs