p>Conceitos Chaves
Ciência dos Alimentos
Quimica
Congelamento
Fases da matéria
Soluções
Introdução
Você já fez sorvete caseiro? Pode ser muito divertido, e você acaba com um saboroso doce congelado! Na verdade é necessária muita química interessante para fazer sorvete. Por exemplo, pense em como você começa com ingredientes refrigerados (ou mesmo em temperatura ambiente) e depois precisa resfriá-los para transformá-los em sorvete. Como é que os ingredientes mudam durante este processo? Quão importante você acha que eles são resfriados até uma certa temperatura? Nesta actividade científica vais fazer o teu próprio gelado (num saco!) e explorar a melhor forma de arrefecer os ingredientes para que se tornem uma deliciosa recompensa! Uma maneira de fazer isto é usando sal. Se você vive em clima frio, você pode ter visto caminhões espalhando sal e areia nas ruas no inverno para evitar que as estradas fiquem escorregadias após a neve ou o gelo. Porque é que isto acontece? O sal baixa a temperatura a que a água congela, por isso com o gelo salgado derrete mesmo quando a temperatura está abaixo do ponto normal de congelamento da água.
Tecnicamente, a temperatura que o sal baixa é chamada de ponto de congelamento. Quando um ponto de congelamento é abaixado, por exemplo, ao adicionar sal à água, o processo é chamado de depressão do ponto de congelamento. Como veremos nesta atividade, a depressão do ponto de congelamento não é exclusiva de soluções feitas de água e sal; ela também acontece com outras soluções. (Uma solução é feita quando uma substância, como o sal, é dissolvida e se torna um soluto. O meio em que ela é dissolvida é um solvente – tipicamente um líquido, como a água.)
Materiais
- >Li> Colheres de medição
- Copo de medição
- Açúcar
- Meia e meia (Alternativamente, pode ser usado leite ou chantilly pesado.)
- Extracto de baunilha
- Sal (Diferentes tipos de sais, tais como sal de mesa ou sal grosso, devem funcionar mas podem dar resultados ligeiramente diferentes.)
- Dois pequenos sacos seláveis, tais como Ziplocs de tamanho pinta ou sanduíche
- Dois sacos seláveis de tamanho galão
- Oito copos de cubos de gelo
- Li>Luvas de forno ou uma pequena toalha
- Timer ou relógio
>br>Preparação Em cada pequeno saco, coloque uma colher de sopa de açúcar, uma meia chávena de meia chávena e meia (ou leite ou chantilly pesado) e um quarto de colher de chá de extrato de baunilha. Feche cada saco depois de adicionar os ingredientes. Mantenha os sacos na geladeira até que você esteja pronto para continuar o procedimento./ul>>br>Procedimento
- >li>Adicionar quatro xícaras de cubos de gelo a um dos sacos grandes do tamanho de um galão. Em seguida, adicione uma meia xícara de sal ao saco. O que você acha que o sal vai fazer? Põe um dos sacos pequenos que preparaste no saco grande com os cubos de gelo. Certifique-se que ambos os sacos estão fechados.
- Põe nas luvas do forno ou embrulha o saco numa toalha pequena e depois agita o saco durante cinco minutos. Sinta o saco menor a cada par de minutos enquanto o agita e dê uma olhada nele. O que acontece com os ingredientes ao longo do tempo? Quando os cinco minutos acabam, como ficam os ingredientes? E os cubos de gelo, como mudam com o tempo e como ficam no final?
- Agora adicione quatro copos de cubos de gelo ao outro saco grande, do tamanho de um galão, mas desta vez não lhe adicione sal. O que você acha que vai acontecer sem usar sal?
- Põe o outro saco pequeno que preparaste dentro deste saco grande. Certifique-se de que ambos os sacos estão selados.
- Põe nas luvas do forno ou embrulha o saco numa pequena toalha e depois agita o saco durante cinco minutos, como fizeste antes. Novamente, sinta o saco menor a cada dois minutos enquanto o agita, e dê uma olhada nele. O que acontece com os ingredientes ao longo do tempo agora? Quando os cinco minutos acabam, como ficam agora em comparação com a última vez? E os cubos de gelo – eles mudam da mesma maneira?
- Você também pode comparar o frio que sentem os diferentes sacos de cubos de gelo. Será que um sente muito mais frio do que o outro?
- Se fizeste um gelado com sucesso, podes apreciá-lo agora como uma saborosa recompensa pelo teu desafio de química! Se os ingredientes de um dos seus sacos não se tornaram gelado, veja os extras abaixo para dicas de como transformá-los em gelado.
- Extra: Se um dos seus sacos não fez gelado, tente colocá-lo de volta dentro do saco grande que tinha cubos de gelo e sal e depois agite-o durante cinco minutos. Transformou-se em gelado? Por que você acha que conseguiu os resultados que você fez?
- Extra: Em vez de metade e metade, podias usar leite ou chantilly pesado para fazer gelado nesta actividade. Como é que fazer gelado com metade e metade se compara com o uso de leite ou chantilly pesado?
- Extra: Você pode fazer sorvete nesta atividade usando diferentes tipos de sais, mas você pode obter resultados diferentes. Como é que um gelado feito num saco com sal de mesa se compara com um gelado feito com sal grosso ou outro tipo de sal? Consegue explicar os seus resultados?
Observações e resultados
Disponha os ingredientes que foram agitados no saco grande com os cubos de gelo e o sal transformam-se em gelado, enquanto os ingredientes que foram agitados apenas com os cubos de gelo (e sem sal) permanecem fluidos, e não endurecem em gelado?
Você deveria ter visto que os cubos de gelo no saco grande com sal derreteram muito mais, e sentiram muito mais frio, do que os cubos de gelo no saco grande sem sal. Como estava frio o suficiente (vários graus abaixo de zero), o saco de cubos de gelo com sal deveria ter sido capaz de arrefecer os ingredientes o suficiente para os endurecer e transformá-los em gelado, enquanto o saco de cubos de gelo sem sal não estava frio o suficiente para o fazer, deixando os ingredientes fluidos. (Se voltar a colocar os ingredientes líquidos no saco com cubos de gelo e sal e os abanar durante cerca de cinco minutos, os ingredientes devem ter sido arrefecidos o suficiente para se transformarem em gelado!)
Se alguma vez fez gelado com uma máquina de fazer gelo à moda antiga, provavelmente embalou uma mistura de gelo e sal grosso à volta do recipiente que continha o creme. A combinação gelo-sal fica mais fria que o gelo de água pura e pode congelar os ingredientes na máquina de sorvete (e nos sacos que usou nesta atividade), transformando-os em sorvete. (Este é o mesmo processo que ocorre quando as estradas geladas têm sal espalhado sobre elas para derreter o gelo, mantendo as estradas menos escorregadias a temperaturas mais baixas). Embora a água pura congele a 0 graus Celsius (32 graus Fahrenheit), a água misturada com sal só congela a temperaturas mais frias abaixo de 0 graus C.
Cleanup
Se ainda não o fez, pode desfrutar do seu saboroso gelado agora ou guardá-lo no congelador para mais tarde.
Mais para explorar
Elevação do Ponto de Enchimento e Depressão do Ponto de Congelamento, da Universidade Estadual de Iowa
Faça Sorvete em uma Sacola, da About.com Chemistry
Fun, Science Activities for You and Your Family, da Science Buddies
Chemistry of Ice Cream-Making: Baixando o Ponto de Congelamento da Água, de Science Buddies
p>Esta actividade trazida até si em parceria com Science Buddies