Medida financiada no âmbito do Plano de Promoção da Eficiência no Consumo de Energia, 
aprovado pelo ERSE - Entidade Reguladora dos Serviços Energéticos.

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Efeito de estufa num frasco

O objetivo da experiência é reter o dióxido de carbono (CO2) no frasco e perceber o que acontece quando este é exposto ao calor, simulando o efeito de estufa.

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A crise climática tornou-se um dos maiores desafios do século XXI. Para ajudar a compreender os efeitos das alterações climáticas, sugerimos uma experiência científica que recria o efeito de estufa, um fenómeno que ocorre quando a atmosfera retém parte do calor do sol para a Terra e que, em caso de desequilíbrio, causa aquecimento global.
MATERIAL
  • 5 frascos de vidro grandes
  • Vinagre (preferencialmente vinagre branco)
  • Bicarbonato de sódio
  • Chávena/copo e colher de sopa
  • Película aderente transparente, capaz de fechar bem sem rasgar
  • 4 elásticos suficientemente grandes para caberem na abertura dos frascos
  • Fonte de calor (por exemplo, o parapeito de uma janela ensolarado, um aquecedor, ventilador ou radiador de calor)
  • Termómetro (infravermelhos sem contacto ou normal - no último caso, precisarás de um para cada frasco e de uma faca pequena ou de uma tesoura afiada)
  • Fita adesiva e marcador (para etiquetar os frascos)
 
PREPARAÇÃO
Para facilitar a tarefa, sugerimos projetar um vídeo explicativo da atividade para que os alunos possam acompanhar as instruções passo a passo.

 

ATIVIDADE
1. Começa por etiquetar os frascos da seguinte forma: ar (controlo), vinagre (controlo), bicarbonato de sódio (controlo) e reação CO2. O 5º frasco não precisa de ser etiquetado, pois também servirá para fazer a reação, mas sem a cobertura de película aderente, servindo como controlo. Os controlos servem para mostrar que não é apenas o vinagre, o bicarbonato de sódio ou a reação química que está a causar o resultado - queremos provar que é o dióxido de carbono retido.
2. Prepara quatro pedaços de película aderente suficientemente grandes para cobrir a abertura dos frascos, com um pouco mais nos lados para que possam ser completamente selados.
3. Coloca a película no frasco de ar e prende-o com um elástico.
4. Enche 1/4 do segundo frasco com vinagre, depois cobre-o com película aderente e prende-a com um elástico.
5. Adiciona uma colher de sopa de bicarbonato de sódio ao frasco do bicarbonato de sódio, cobre-o com película aderente e prende-a com um elástico.
6. Este passo é mais fácil com duas pessoas. Enquanto uma pessoa adiciona o bicarbonato de sódio ao frasco e depois o vinagre, a segunda pessoa deve colocar muito rapidamente a película aderente e o elástico, de forma a reter o dióxido de carbono.
7. Coloca os frascos perto da fonte de calor. Certifica-te de que estão posicionados de forma a que todos os frascos sejam aquecidos uniformemente. Deixa os frascos no calor durante 5 a 10 minutos. Esta fonte de calor vai replicar o efeito de aquecimento do sol.
8. Enquanto os quatro frascos estão a aquecer, prepara o quinto frasco. Adiciona 1 colher de sopa de bicarbonato de sódio e 1/4 de vinagre e observa a reação borbulhante. Após cerca de 30 segundos, faz uma leitura da temperatura. O bicarbonato de sódio e o vinagre são uma reação endotérmica, ou seja, a mistura fica mais fria durante a reação. Isto acontece porque é uma reação ácido-base.
9. Depois dos frascos estarem aquecidos, é altura de ler as restantes temperaturas. Caso utilizem um termómetro de infravermelhos sem contacto, os alunos podem fazer leituras de temperatura em cada frasco. Se estiverem a utilizar um termómetro normal, façam uma pequena fenda na película aderente de cada frasco, suficientemente grande para introduzir o termómetro, sem deixar escapar demasiado ar. Coloca um termómetro em cada frasco e espera um minuto. Depois retira o termómetro e verifica as leituras de temperatura.
10. Regista os teus resultados.
 
RESULTADOS
O frasco da reação CO2 (com película aderente) é mais quente do que todos os outros frascos.
Os frascos de controlo cobertos estão todos à mesma temperatura e o quinto frasco (da reação sem película) é o mais frio.
A fórmula química da reação é:
C2H4O2 + NaHCO3 -> NaC2H3O2 + H2O + CO2(g)
vinagre + bicarbonato de sódio -> acetato de sódio + água + dióxido de carbono(g)
Nesta experiência estamos a prender o dióxido de carbono no frasco. Quando o calor é aplicado, o dióxido de carbono retém mais calor no frasco do que os controlos.
O facto de o quinto frasco estar mais frio significa que o frasco com o dióxido de carbono retido (reação CO2) não só retém o calor, como retém calor suficiente para contrariar a reação endotérmica e, ainda assim, tornar o frasco mais quente do que os controlos.
Isto demonstra o que acontece no planeta quando o calor do sol é retido pela atmosfera, composta por gases com efeito de estufa, como é o caso do dióxido de carbono.
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