AL 1.2: Cristais de sulfato de tetraamino cobre(II), mono-hidratado

Resultados: AL 2.3 (Física) e AL 1.1 e AL 1.2 (Química)

Hei pessoal tudo bem? Desculpem ter tado inactivo mas para compensar hoje é dose tripla:

trago os resultados destas A.L.s e uma foto. O resto das fotos fica para terça-feira

AL 1.2 Síntese do sal complexo sulfato de tetraaminocobre(II), mono-hidratado

Algumas fotografias; note-se as duas fases líquidas: etanol sobrenadante e solução aquosa do sal complexo. Belo trabalho. Os rendimentos variaram entre cerca de 50% e cerca de 99%! Pouca água, muita água. Percalços na secagem? Fica a dúvida para reflexão colectiva. Venha a próxima: cuidado com o cloreto de cobalto: tóxico, tóxico e tóxico!

AL 2.3 (Física) Interferência: HOLOGRAMA!

A.L.1.1.Amoníaco e compostos de amónio em materiais de uso comum

Teste A realizado na Hotte. Observaram-se fumos brancos caso a amostra contivesse amoníaco

Teste B, amostra que continha amoníaco promoveu a alteração da cor do papel de tornesol.

Teste C realizado pelo professor com muito cuidado, já que , o reagente de Nessler é muito perigoso. Observação de um precipitado amarelo-acastanhado , caso a amostra contivesse amoníaco.

Teste D , formação do precipitado azul, ou seja, a amostra continha amoníaco.

"Arco íris" de tubos de ensaio

por: Bernardo Magalhães xD

Verificação da 2ª Lei da reflexão da luz visível

Utilizando um disco de Hartle e um LASER verificamos que o ângulo que a recta normal faz com o raio incidente é igual ao ângulo que a recta normal faz com o raio reflectido (60º neste exemplo).

Grupo: Bernardo, Sara e Mariana 

Linhas de campo eléctrico

Deixo aqui as fotos das linhas de campo eléctrico, que o professor demonstrou na sala de aula.

Para mais tarde recordar.

Auto-audiograma

Ferromagnetismo e diamagnetismo

Alguns materiais naturais ou artificiais apresentam uma característica designada por ferromagnetismo – é caso dos ímanes permanentes. Como se explica o ferromagnetismo? Bom, todos os materiais são feitos de átomos, que por sua vez são constituídos por electrões (cargas eléctricas negativas) e por núcleos (electricamente positivos). Simplificando um pouco a explicação, considera-se que o campo magnético que é detectado por uma agulha magnética colocada nas proximidades de um íman tem a sua origem última nas propriedades dos electrões que ocupam determinadas orbitais em torno do núcleo atómico, deslocando-se continuamente “dentro” dessas orbitais mais ou menos estáveis. O físico Oersted descobriu em 1820 que uma corrente eléctrica cria à volta do condutor uma influência magnética, uma vez que a agulha magnética se movimentava – hoje diríamos que uma corrente eléctrica cria à sua volta um campo magnético. Uma corrente eléctrica é apenas o resultado do movimento estatisticamente orientado de cargas eléctricas do mesmo sinal. No caso dos metais, as cargas eléctricas com capacidade para se moverem dentro do metal são os electrões, pelo que faz todo o sentido centrarmos a nossa explicação nos movimentos dessas partículas extraordinariamente pequenas. Ora bem, a mais pequena corrente eléctrica que podemos considerar é um electrão em movimento, descrevendo uma trajectória fechada. Se conseguirmos imaginar por uns instantes um electrão em movimento, poderemos construir mentalmente a imagem de um campo magnético deslocando-se no espaço em torno do electrão em movimento. Continuem a imaginar e pensem num electrão em movimento circulando em torno do núcleo atómico; acrescentem um movimento de rotação do electrão em torno de si mesmo (spin). Sempre que qualquer coisa roda sobre si mesma ou à volta de qualquer coisa considerada em repouso, define-se uma grandeza física vectorial chamada momento angular. No caso da Terra, por exemplo, o seu momento angular devido à rotação é um vector coincidente com o eixo terrestre. Ora o electrão tem movimento de spin, logo tem um momento angular de spin e como se farta de girar em torno do núcleo do átomo/ião a que pertence, também tem um momento angular orbital. Somando ambos os momentos angulares obtém-se o momento angular do electrão num dado instante. Agora acrescentem a este quadro os outros electrões que também orbitam o respectivo núcleo – no caso do ferro serão 26 electrões, no caso do cobre serão 29 – evidentemente que a figura mental se complica para lá das nossas capacidades; somando num dado instante todos esses momentos angulares teríamos o momento angular do próprio átomo – um vector com determinada orientação e intensidade que define a direcção e sentido do próprio campo magnético atómico! Dito de outra forma, o átomo comporta-se como um pequeníssimo dipolo magnético com um “norte” e um “sul” magnéticos! Ora se a distribuição dos momentos angulares (magnéticos) for aleatória, o seu efeito comum é basicamente anulado – os átomos estão-se marimbando para os seus vizinhos; se pelo contrário existir algum tipo de organização dos átomos, mesmo que localmente (em pequenas zonas do metal, também chamadas de domínios), haverá um efeito cumulativo e o campo magnético nesse local será relativamente intenso; se tivermos uma quantidade macroscópica de material (algumas dezenas de gramas ou mais) em que esse alinhamento é basicamente comum a todos os átomos, teremos um efeito evidentemente macroscópico (campo magnético forte) que pode ser detectado por uma agulha magnética colocada nas proximidades – é o que acontece com os materiais que constituem os ímanes. É nisto que consiste o ferromagnetismo: um somatório gigantesco de momentos magnéticos atómicos alinhados quase na perfeição – é portanto um efeito quântico à nossa escala!

E como é que esses materiais ficaram com esse alinhamento tão perfeito? Depende da história do material: se teve a sorte ser submetido à acção de um campo magnético externo e potente, os átomos alinharam os seus momentos angulares magnéticos com a direcção do campo externo; afastando esse material desse campo magnético a magnetização permanece no caso especial de materiais ferromagnéticos – temos um íman! A esmagadora maioria dos materiais não é ferromagnética pelo que quando se retira o campo externo, o alinhamento dos momentos magnéticos atómicos acaba e os momentos magnéticos dos átomos retornam ao estado de aleatoriedade, pelo que se perde o magnetismo – esses materiais dizem-se diamagnéticos: pessoas, vegetais, rãs, etc. são exemplos de materiais diamagnéticos. Podemos até generalizar dizendo que a esmagadora maioria dos materiais é diamagnética.

Então o que acontece quando aproximamos um potente íman de neodímio da nossa mão? Os nossos átomos são afectados? As reacções químicas nas nossas células são afectadas? Sentimos alguma coisa? A resposta é complexa e envolve várias contribuições. No entanto o efeito é residual, muito pequeno e quase indectável. Nada a recear. Mesmo quando fazemos uma ressonância magnética e nos submetemos ao poder de um electroíman capaz de gerar 2 T,! No fear, please.

Ondas Sonoras

Já que estamos numa de falar em "morte" nas aulas de Física e Química, deixo-vos aqui o triste fim de um copo de cristal exposto a uma onda sonora.

Dois grupos, duas fotos

AL 1.4 Satélite geoestacionário

Reparem na dinâmica do movimento circular e uniforme. Gente compenetrada na obtenção dos melhores ensaios para assim puderem verificar (ou não) a relação linear entre a força centrípeta medida pela força peso exercida na massa em repouso e a aceleração centrípeta sentida pelo satélite (massa em rotação), determinada à custa do raio da trajectória e do período orbital (ou de translação). Gente fina.

Na próxima será vê-los a mexer em osciloscópios... vai ser bonito...

O exemplo do docente...

Dados experimentais e tratamento dos mesmos para um satélite de 6 g de massa. Analisem.

Actividade AL 1.4 Satélite geostacionário

Uma parte da turma já realizou a actividade: uma rolha de borracha (satélite), fio de pesca, estrutura exterior de uma tampa de caneta Bic, massas marcadas, um cronómetro, uma fita-métrica  e, claro, uma balança e já está! Óptimos ensaios, óptimos alunos e alunas, óptimos resultados. Só faltam os Relatórios!...

Ficam algumas fotos.

Actividade AL 1.3 (Verificação do princípio da Inércia)

No tempo de Galileu Galilei não havia sabonetes..., embora ele conhecesse óleos e outras gorduras líquidas. Nós por cá decidimos por à prova um sabonete atirado na horizontal sobre uma cama de água ensaboada. Deu nisto: verificação em pleno da Lei da Inércia de Galileu.

Material: sabonete/sabonete, superfície horizontal, água + sabão, marcador electromagnético + fita (ou em alternativa, câmara de filmar e software LoggerPro 3.8).

As imagens retratam a qualidade dos dados experimentais.

Nesta actividade tínhamos 3+2 protocolos diferentes e cada grupo de aluno tinha de fazer pelo menos 1+1 desses. Foi uma azáfama, mas toda a gente conseguiu.
Tarefa A) - Usar uma calha dinâmica de baixo atrito, um carrinho e um sensor de ultrassons + interface + software;
Tarefa B) - Usar uma calha-de-ar na horizontal + carrinho, um fio passando por uma roldana fixa no fim do qual havia uma massa marcada que caía sempre da mesma altura, imprimindo uma mesma força ao carrinho sobre a calha; um sensor de passagem ligado a um cronómetro permite a determinação da velocidade; tarefa fazer o gráfico velocidade em função da posição do carrinho (recta paralela à origem);
Tarefa C) - Usar um sabonete sobre a bancada molhada + água + marcador electromagnético + muita perícia!...
Tarefa D) - Usar uma seringa de vidro de grande volume fixa na vertical e invertida (com o êmbolo para baixo); deixando entrar um pouquinho de ar consegue-se um movimento rectilíneo e uniforme: régua e cronómetro e já está. A todos os níveis invulgar e inovador e provavelmente todas as escolas têm estas seringas...
Tarefa E) - Usando um dispositivo do docente em forma cilíndrica contendo no seu interiror um líquido cor-de-rosa muito viscoso: o inverter rapidamente o cilíndro, o ar encerrado, é forçado a subir passando por um orifício circular, formando assim bolhas de ar esféricas que ascendem a ritmo constante: mais uma vez bastou uma régua e um cronómetro (as bolhas sobem muito lentamente...) - supostamente este dispositivo serve para combater o stress... pois...
Os alunos gostaram mais das tarefas C e B e alguns enervaram-se com a tarefa E!...
Dois clipes de vídeo...

AL 1.2 Salto para a piscina (diferente...)

Um grupo de alunos mais ousados e com gosto pela inovação decidiram inventar, com a orientação do docente, um protocolo para esta actividade, em plena aula! Queriam usar água sobre a calha metálica, colocando uma esfera metálica sobre a mesma água (supunham que o atrito seria menor...). Verificaram que estavam errados. Mas tanto queriam usar a água, que o docente lhes disse, sem pensar muito, que poderiam usar a mangueira de regar as plantas do pavilhão. Passados alguns segundos, lá estavam eles com a mangueira! Ligaram-na à torneira da hotte e fizeram a montagem à saída da sala, de tal forma que a água caía fora da sala!...

O professor lá teve que filmar vários ensaios: variaram o caudal da água e o alcance também variou em conformidade. Usamos uma régua graduada em cm para escala. O pior estava para vir. A análise com o LoggerPro só funciona bem para corpos de pequena dimensão e sólidos! Como fazer para um líquido? Depois matutar um pouco, o docente lembrou-se que os alunos poderiam determinar a aceleração gravítica (um dos objectivos desta actividade), obtendo uma imagem que representasse o alcance médio para cada caudal (era preciso tirar um fotografia do filme) e usando o LoggerPro, marcar os pontos da trajectória! Sendo uma parábola, permitia obter o valor de g com alguma manipulação aritmética. E foi assim. Mais um protocolo diferente, este inventado em menos de 50 min. Ah! E funcionou!

Ficam algumas imagens da mesma. Os alunos são o J.P., o J. R. e o Richard.

 Também usamos um sensor de som ligado a uma interface que permitiu determinar o tempo de queda (voo) da esfera lançada horizontalmente de uma altura yo. Após medir-se o alcance, calcularam o valor da velocidade inicial vo. Com estes dados já podia fazer o estudo vo = f(xmáx). Funcionou muito bem. Boa exactidão. Além disso também tínhamos outro protocolo, mais clássico usando uma "light-gate" ligada a um cronómetro digital - a dificuldade deste em particular é acertar com a colocação da porta de luz de tal forma que o equador da esfera lançada na horizontal interrrompa devidamente o feixe de luz, permitindo determinar a rapidez, vo. Ficam algumas imagens.