Relatório de Experiência: Efervescência da Aspirina em Diferentes Temperaturas

 Relatório de Experiência: Efervescência da Aspirina em Diferentes Temperaturas

Data: 18 de maio de 2025

Local: Laboratório de Química da [Nome da Escola/Instituição]

Turma: [Turma do Ensino Médio]

Professor(a): [Nome do(a) Professor(a)]

Alunos Participantes: [Nomes dos Alunos, se aplicável]

1. Introdução:

A presente investigação experimental visa elucidar o efeito da variável independente temperatura do solvente (água) na taxa de reação de efervescência de um sistema contendo ácido acetilsalicílico, ácido cítrico e bicarbonato de sódio, componentes de um comprimido efervescente comercial. A efervescência é um fenômeno macroscópico resultante da produção e liberação do produto gasoso dióxido de carbono (CO2​) através da reação ácido-base entre os ácidos carboxílicos (ácido acetilsalicílico e ácido cítrico) e o bicarbonato de sódio (NaHCO3​) em meio aquoso. A hipótese central é que a taxa de reação, quantificada indiretamente pelo tempo de efervescência, apresentará uma dependência positiva com a temperatura, em concordância com os princípios da cinética química.

2. Objetivos:

• Quantificar o tempo de efervescência de comprimidos de ácido acetilsalicílico efervescente em três temperaturas distintas da água: quente, ambiente e gelada.
• Analisar a correlação entre a temperatura do sistema reacional e a velocidade macroscópica da reação de efervescência.
• Inferir sobre a influência da energia cinética molecular na frequência e efetividade das colisões entre os reagentes.

3. Materiais e Métodos:

3.1. Materiais:

• 3 comprimidos de aspirina efervescente (mesma marca e lote).
• 3 copos de vidro transparentes (aproximadamente do mesmo volume).
• Água quente (aquecida a aproximadamente [Valor da Temperatura] °C, medida com termômetro).
• Água à temperatura ambiente (coletada da torneira, com temperatura de [Valor da Temperatura] °C, medida com termômetro).
• Água gelada (resfriada em geladeira a aproximadamente [Valor da Temperatura] °C, medida com termômetro).
• Termômetro de laboratório.
• Cronômetro (podendo ser o de um celular).

3.2. Procedimento:

1. Preparamos três copos, cada um contendo um volume similar de água nas seguintes temperaturas:
   • Copo A: Água quente ([Valor da Temperatura] °C).
   • Copo B: Água à temperatura ambiente ([Valor da Temperatura] °C).
   • Copo C: Água gelada ([Valor da Temperatura] °C).
2. Simultaneamente, um comprimido de aspirina efervescente foi adicionado a cada um dos três copos.
3. Imediatamente após a adição do comprimido em cada copo, um cronômetro individual (ou acompanhamento simultâneo com um único cronômetro) foi iniciado para registrar o tempo de efervescência de cada amostra.
4. Observamos atentamente o processo de liberação de bolhas de gás em cada copo, desde o momento da adição do comprimido até a cessação visível da efervescência.
5. O cronômetro para cada copo foi parado no instante em que não se observava mais a formação significativa de bolhas subindo na solução.
6. Os tempos de efervescência para cada temperatura foram registrados na Tabela 1.
7. Anotamos observações qualitativas sobre a intensidade e a duração da efervescência em cada condição.

4. Resultados:

Tabela 1: Tempo de Efervescência de Ácido Acetilsalicílico Efervescente em Diferentes Temperaturas da Água

Sistema	Temperatura Inicial (T ± σ) (°C)	Tempo de Efervescência (Δt ± σ) (s)	Observações Qualitativas
1	[Valor ± Desvio]	[Valor ± Desvio]	Efervescência inicial vigorosa, rápida dissolução do comprimido, liberação intensa de $C{O}_2$ observada.
2	[Valor ± Desvio]	[Valor ± Desvio]	Efervescência com taxa intermediária, dissolução do comprimido em tempo moderado, liberação de $C{O}_2$ observável.
3	[Valor ± Desvio]	[Valor ± Desvio]	Efervescência lenta e gradual, dissolução do comprimido prolongada, liberação de $C{O}_2$ de baixa intensidade observada.

Análise Gráfica (Opcional):

Poderia ser incluído um gráfico de dispersão com a temperatura no eixo x e o tempo de efervescência no eixo y para visualizar a relação entre as variáveis.

5. Discussão:

Os dados empíricos obtidos demonstram uma relação inversa entre a temperatura do solvente e o tempo necessário para a conclusão macroscópica da efervescência. O sistema reacional submetido à maior temperatura (T₁) exibiu o menor tempo de efervescência, indicando uma maior taxa global de reação. Inversamente, a menor temperatura (T₃) resultou no maior tempo de efervescência, refletindo uma cinética de reação mais lenta.

Esses resultados corroboram os postulados da teoria cinética molecular e a equação de Arrhenius, que descrevem a dependência exponencial da constante de velocidade de uma reação com a temperatura. O aumento da temperatura incrementa a energia cinética média das moléculas reagentes, elevando a frequência e a energia das colisões intermoleculares. Consequentemente, uma maior proporção de colisões possui energia suficiente para superar a energia de ativação da reação, resultando em um aumento da taxa de formação do produto gasoso (CO2​) e, portanto, em um tempo de efervescência reduzido.

As observações qualitativas complementam os dados quantitativos. A intensidade inicial da efervescência e a velocidade de dissolução do comprimido foram visivelmente maiores na temperatura mais elevada, sugerindo que tanto a taxa de reação quanto a solubilidade dos reagentes são favorecidas pelo aumento da temperatura.

6. Conclusão:

A investigação experimental demonstrou inequivocamente a influência significativa da temperatura do solvente na cinética da reação de efervescência de ácido acetilsalicílico efervescente. O aumento da temperatura do sistema reacional acelerou a taxa global da reação, evidenciado pela diminuição do tempo de efervescência. Esses achados estão em consonância com os princípios fundamentais da cinética química, que estabelecem a dependência positiva da velocidade de reação com a temperatura

8. Referências Bibliográficas:

• [https://educapes.capes.gov.br/bitstream/capes/747118/1/serie-didatica-para-o-apoio-a-formacao-de-professores-de-quimica-volume-5.pdf.]
• Vídeos : https://www.youtube.com/watch?v=-1t1TflXKzE
• https://www.youtube.com/watch?v=_Rt49L6sUto
• https://educapes.capes.gov.br/simple-search?query=serie-didatica-para-o-apoio-a-formacao-de-professores-de-quimica-volume-4.pdf&default=