Trocando o gás da garrafa - Pontociência
Cadastrado em: 12/06/2013
Trocando o gás da garrafa
Trocando o gás da garrafa Por: Gabriel Vieira
Não deixe o gás da sua água ir embora da garrafa! Capture-o em outra garrafa com água!
Quer saber como? Veja este experimento do pontociência!
2 garrafas PET de 500 mL com tampa
1 mangueira fina e flexível
Prego (ou furadeira)
Indicador vermelho de metila
Fase 1 - Mãos à obra!
Utilizando um prego, faça um furo no centro das tampas da garrafa. É importante que o furo seja um pouco menor que o diâmetro da mangueira. Você deve aquecer a ponta do prego para facilitar a perfuração da tampa. Alternativamente, você pode utilizar uma furadeira. Escolha uma broca de diâmetro adequado.
Conecte as pontas da mangueira aos furos nas tampas. Para vedar, utilize um pouco de cola quente.
Fase 2 - Mãos à obra!
Transfira a água com gás para uma das garrafas PET até a metade de seu volume.
À outra garrafa, adicione um pouco de água destilada.
Adicione algumas gotas de indicador vermelho de metila às duas garrafas e agite-as levemente para homogeneizar a cor da água. Observe a cor do indicador em cada garrafa.
Tampe as duas garrafas com as tampas conectadas.
Mergulhe a garrafa que contem água com gás no banho de água quente e a garrafa contendo a água destilada no banho de gelo.
Agite algumas vezes as garrafas dentro e fora dos seus respectivos banhos e observe o que ocorre. Atente especialmente para a cor do indicador em cada garrafa.
Você pode deixar as garrafas em repouso por algum tempo para que o efeito seja mais visível ainda.
Fase 4 - O que acontece?
Neste experimento, pudemos ver uma troca de cor ocorrendo entre duas porções de água presentes em garrafas distintas conectadas por uma mangueira. Ao adicionarmos o indicador vermelho de metila à água com gás, ela adquiriu uma coloração rosa. Já a água destilada adquiriu uma coloração amarelada. Após um tempo, com as garrafas mergulhadas em seus respectivos banhos, pudemos perceber uma troca, ou seja, a água inicialmente cor de rosa se tornou amarelada e a água inicialmente amarelada se tornou cor de rosa. Mas por que isso acontece?
Para responder a essa questão, temos que ver, inicialmente, o que acontece com o indicador vermelho de metila. O vermelho de metila é uma substância que muda de cor de acordo com a acidez do meio em que se encontra. É um indicador ácido-base. Em meios mais ácidos, ele adquire uma coloração avermelhada, mas, em meios menos ácidos ou básicos, ele adquire coloração amarelada. Portanto, se a água com gás se tornou cor de rosa após a adição do indicador, provavelmente é porque aquele meio estava ácido.
De fato, é isso que acontece. Em solução aquosa, o gás carbônico (o gás da água com gás) pode reagir com a água e manter um equilíbrio químico que leva à formação de ácido carbônico, que pode se ionizar em água, liberando íons H+ e aumentando a acidez do meio.
CO2(aq) + H2O(l) ⇌ H2CO3(aq) ⇌ H+(aq) + HCO3-(aq)
Uma diminuição na quantidade dissolvida do gás causa um deslocamento do equilíbrio, com consequente consumo dos íons H+, para formar mais ácido carbônico, que forma mais gás carbônico. E isso causa uma diminuição da acidez do meio, tornando a coloração da água cada vez mais amarelada.
Quando aquecemos e agitamos a água com gás, o gás carbônico dissolvido na água teve sua solubilidade diminuída. De fato, a solubilidade de gases em água depende da temperatura. Quanto menor a temperatura, maior a solubilidade do gás. Por isso pudemos perceber a mudança de cor na água com gás, pois estávamos provocando a saída do gás.
Por ouro lado, a água destilada, inicialmente amarela, foi se tornando cor de rosa, o que indica que sua acidez foi aumentando. Isso ocorreu porque o sistema fechado que conectava as duas garrafas permitiu que o gás que saía da água com gás se transportasse para a garrafa com água destilada. Como a água destilada se encontrava a uma baixa temperatura, devido ao banho de gelo, a solubilidade do gás carbônico nela estava mais alta que na água da garrafa vizinha, o que permitiu que o gás se dissolvesse nela. Por isso, pudemos observar a mudança de cor, que indicava o aumento da acidez provocado pela solubilização do gás carbônico na água destilada.
Nas indústrias de bebidas, se utiliza uma grande pressão para gaseificar a água ou os refrigerantes. Quando se abre a garrafa, o melhor método de manter o gás ainda dissolvido é guardá-la a uma temperatura mais baixa.