Neste artigo apresentamos uma demonstração rápida do papel da catálise na combustão de uma substância.
Prepare a demonstração
Nós recomendamos que este experimento seja feito como uma demonstração pelo professor, e não realizada pelos alunos. O experimento envolve a manipulação de chamas e materiais aquecidos. Retire todos os materiais inflamáveis ao redor da área da demonstração.
Você vai precisar de:
- açúcar em cubos;
- maçarico portátil (ou bico de bunsen, ou outra fonte de uma chama);
- pinça;
- placa de Petri ou tampa de lata;
- bicarbonato de sódio (ou outro sal que funcione como catalisador).
Posicione os materiais em uma área que garanta a visibilidade de todos os alunos. Coloque a placa de Petri ou tampa de lata junto do maçarico, de modo a coletar qualquer material e evitar danos para a mesa.
Apresentando a demonstração
Na demonstração, descreva os materiais para os alunos e pergunte a eles o que esperam que aconteça quando se coloca um cubo de açúcar em uma chama.
Acenda o maçarico, segure o cubo de açúcar com a pinça e introduza o cubo na chama por alguns segundos. Chame a atenção dos alunos para o fato de que o açúcar está derretendo.
Em seguida, coloque um pouco de bicarbonato de sódio nas faces do cubo. Aproxime o cubo da chama novamente. Assim que aparecer uma chama no cubo de açúcar, afaste-o da chama do maçarico. Chame a atenção dos alunos para a queima do açúcar.
O vídeo abaixo mostra como o experimento pode ser conduzido.
Finalmentes
Este é um experimento rápido que demonstra a importância da catálise. Na ausência do catalisador, a reação é muito lenta e não conseguimos ver a combustão do açúcar.
O bicarbonato de sódio não é o único catalisador dessa demonstração. Tradicionalmente, este experimento é feito usando as cinzas da queima de material vegetal, como papel (antigamente se usava cinzas de cigarro). Quando queimamos papel, por exemplo, os sais minerais presentes não queimam, e ficam nas cinzas, que são em grande parte constituídas de carbonato de sódio e de potássio. Você pode experimentar com outros sais e investigar com seus alunos quais servem como catalisadores.
O experimento também demonstra uma reação exotérmica e podemos utilizar este experimento num contexto de Química dos Alimentos. Em termos nutricionais, a sacarose libera 4 kcal por grama de açúcar. A sacarose é um carboidrato e sua combustão completa libera gás carbônico e água como produtos. No nosso corpo, a sacarose irá liberar essa energia por meio de inúmeras reações, todas elas catalisadas por enzimas, que são proteínas que servem de catalisadores biológicos. É bem diferente ouvir falar que o açúcar é um alimento “com muita energia” e ver um cubo de açúcar pegando fogo. É interessante reforçar com os alunos que essa energia vem da reação de combustão, onde energia é gasta para quebrar as ligações nas moléculas de açúcar e de oxigênio e energia é liberada na formação das moléculas de gás carbônico e água. É o excesso de energia desse segundo processo que é liberado na reação.
