INTRODUÇÃO Reações térmicas ocorrem diariamente, até porque, nas necessidades básicas do ser humano, aquecer, cozinhar, fritar ou assar algo tornou-se necessário para evitar certas doenças e facilitar a alimentação, mas não é apenas na comida que as reações endotérmicas e exotérmicas são observadas, a queima de combustíveis, a fotossíntese e a própria respiração são exemplos de reações que absorvem ou liberam calor. Para relembrar isso, uma simples experiência como uma reação entre dois compostos facilmente encontrados, exemplifica esses conceitos.
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REAÇÃO EXOTÉRMICA Objetivo: Realizar a reação entre o permanganato de potássio e a glicerina, e entender a relação entre a reação e as reações exotérmicas e endotérmicas.
Materiais e Reagentes:
Permanganato de Potássio (KMnO 4);
Glicerina (C3H8O3);
Folha sulfite ou outro material inflamável.
Procedimento: 1- O permanganato de potássio é comumente vendido em forma de comprimido, por isso deve-se triturar de 3 a 4 comprimido sobre uma folha sulfite. 2- Colocar algumas gotas de glicerina sobre o permanganato de potássio. 3- Observar a reação.
Resultados: Ambos os compostos reagem liberando grande quantidade de energia, até que a região onde está ocorrendo a reação pegue fogo.
Explicação: A reação em questão, entre o permanganato de potássio e a glicerina é uma reação exotérmica, ou seja, quando os compostos reagem a liberação de energia, por causa disso que a folha sulfite pega fogo, porque é liberada grande quantidade de energia que faz a folha entrar em combustão.
Reações Exotérmicas: Essa reação é denominada exotérmica (o prefixo “exo” significa “para fora”), pois há liberação de calor. Nos processos exotérmicos, a variação da entalpia (ΔH), ou seja, a quantidade de calor liberada será sempre negativa (∆H< 0),
porque a variação da entalpia é medida subtraindo-se a entalpia dos produtos pela entalpia dos reagentes. Como há liberação de energia, a entalpia dos produtos é menor e, portanto, a variação da entalpia será negativa. Exemplos: Queima de velas; Queima
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de combustíveis derivados do petróleo; Queima de propano; liquefação e condensação da água.
Reações Endotérmicas: As reações endotérmicas (o prefixo “endo” significa “para dentro”) são
as reações ou mudanças de estado físico que absorvem calor. Assim, a
variação de entalpia é positiva (+ΔH), indicando que houve mais absorção
de energia
em forma de calor do que liberação. Logo a temperatura do produto final é menor que a dos reagentes. Exemplos:
Ebulição e fusão da água; fotossíntese; cozimento de
alimentos.
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Propriedades dos Compostos: O Permanganato de potássio é um composto químico de função química sal, inorgânico, formado pelos íons potássio (K +) e permanganato (MnO 4−). É um forte agente oxidante. Tanto como sólido como em solução aquosa apresenta uma coloração violeta bastante intensa. O KMnO4 sólido tem a aparência de cristais roxo-bronze e é um forte agente oxidante e deve ser mantido longe de glicerina, etanol e outras substâncias orgânicas além do ácido sulfúrico, sob risco de reação explosiva. Glicerol é um composto orgânico pertencente à função álcool. É líquido à temperatura ambiente (25 °C), higroscópico, inodoro, viscoso e de sabor adocicado. O termo Glicerina refere-se ao produto na forma comercial, com pureza acima de 95%. A Glicerina é um composto atóxico que pode ser utilizado como matéria prima para a produção de diversos produtos e também no meio da produção como, por exemplo, em cosméticos. Por não ter sabor e nem odor, a glicerina vem sendo usada como emoliente e umectante em diversos produtos, como batom, blush, sombra e afins. A equação da reação é descrita a seguir: 14 KMnO4 + 4 C3H5(OH)3 => 7 K 2CO3 + 7 Mn2O3 +5 CO2 + 16 H2O KMnO4 – Permanganato de potássio C3H5(OH)3 – Glicerina K 2CO3 – Carbonato de potássio Mn2O3 – Trióxido de dimanganês CO2 – Dióxido de carbono H2O – Água De acordo com a equação para 14 mols de permanganato de potássio, para ocorrer a queima completamente, precisa-se de 4 mols de glicerina. Se em cada comprimido de permanganato de potássio há 100 mg, e for usado três comprimidos há 300 mg de permanganato de potássio, sendo a massa molar, aproximadamente 158 g/mol, haverá 1,9x10 -3 mol, que de acordo com a equação para ocorrer toda a reação vai
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precisar de 5,4x10-4 mol de glicerina e, sendo a massa molar da glicerina, aproximadamente, 92 g/mol, será 0,049 g ou 49 mg. Para determinar quanto da glicerina é, realmente, preciso, é possível descobrir o volume pela densidade da glicerina que é 1,26 g/cm3, sendo a massa 0,049 g, o volume será 3,89x10 -2 cm3, por conversão será, aproximadamente, 0,039 ml. De acordo com a ANVISA, para 20 gotas de um medicamento há, aproximadamente, 1 ml, seguindo essa relação, para 0,039 ml há 0,98 gotas. Então para ocorrer a queima completa de 3 comprimidos de permanganato de potássio é preciso 1 gota de glicerina. Vale lembrar que é muito difícil ocorrer uma reação completamente, principalmente se ela for feita em quaisquer lugares, já que ocorrer diversas reações com os produtos e outros elementos presentes no ar. Mas, teoricamente, seria possível completar essa reação.
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CONCLUSÃO O permanganato de potássio é um medicamento para tratar doenças da pele. Ele é usado dissolvido na água. As grandes redes de farmácia não costumam vender permanganato. Já a glicerina é uma substância viscosa que pode ser encontrada até em supermercados. Ambos os ingredientes são muito baratos. Ou seja, apesar de o permanganato ser um pouco mais complicado de se encontrar, essa experiência pode ser feita, desde que com precaução, já que não há como saber o tamanho da chama e isso pode causar sérias queimaduras. Essa reação exemplifica a reação exotérmica, ou seja, o permanganato de potássio reagindo com a glicerina libera muito calor para o meio ambiente, é esse calor em excesso que causa a chama.
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BIBLIOGRAFIA
Permanganato de Potássio – Acesso em: 24/06
Permanganato de Potássio – Acesso em: 24/06
Glicerina – Acesso em: 24/06
Glicerina – Acesso em: 25/06
Manual do Mundo – Acesso em: 26/06
Ponto Ciência – Acesso em: 26/06
Antigravidade e Free Energy – Acesso em: 26/06
Reaçõe Exotérmica e Endotérmicas – Acesso em: 26/06
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