Aprendendo na sala de aula com gelo seco

O Gelo Seco pode ser o ingrediente perfeito para usar em sua sala de aula para criar um ambiente divertido e envolvente para as crianças aprenderem sobre os níveis de pH, formação de nuvens e muito mais.

Introdução ao gelo seco, sublimação e mudanças no estado da matéria

Gelo Seco vs. Gelo Normal

Materiais necessários:

• 2 tigelas de plástico
• 2 onças de gelo seco da marca Pingüino
• 2 cubos de gelo
• Balança de cozinha

Instruções:

1. Coloque o gelo seco em uma tigela e os cubos de gelo em outra tigela.
2. Observe o gelo seco sublime (passar de sólido para gasoso) enquanto o cubo de gelo derrete (passar de sólido para líquido)

Quando todo o gelo seco for sublimado, não sobrará nada na tigela, mas quando todos os cubos de gelo derreterem, haverá água na tigela.

vapor de gelo seco

Materiais necessários:

• Dois copos transparentes de 2 litros
• 8 copos de água quente
• 8 xícaras de óleo vegetal
• 2 pedaços de gelo seco, cerca de 4 onças cada

Instruções:

1. Encha um copo com água quente e o outro com óleo vegetal.
2. Coloque um pedaço de gelo seco em cada copo

Observe como o gelo seco na água cria muito vapor, enquanto o gelo seco no óleo não cria nenhum. Isso ocorre porque quando o gelo seco é adicionado à água, ele se combina com ela para criar neblina (dióxido de carbono e vapor d'água). O gelo seco em óleo simplesmente sublima na atmosfera.

nuvem em um saco

Materiais necessários:

• Um jarro de galão através do qual você pode ver
• 3 litros de água quente
• ½ libra de gelo seco
• Saco resselável do tamanho de um galão

Instruções para criar uma "nuvem" de gelo seco:

1. Encha o jarro até três quartos com água quente.
2. Coloque um pedaço de gelo seco na água
3. Observe uma nuvem se formar na jarra

Coloque a nuvem em um saco

1. Abra um saco plástico e despeje cuidadosamente a nuvem de gelo seco dentro
2. Feche rapidamente para manter a nuvem dentro da bolsa

Sua nuvem em um saco durará alguns momentos antes que a água evapore e a nuvem se disperse.

vulcão bolha

Materiais necessários:

• Um frasco Erlenmeyer transparente de 5 litros
• 3 litros de água quente
• ½ libra de gelo seco
• 1 colher de chá de sabonete líquido
• Corante alimentar (opcional)
• Tigela para coletar o excesso
• Toalhas

Instruções:

1. Encha o frasco Erlenmeyer até a metade com água quente.
2. Coloque um pedaço de gelo seco na água
3. Adicione duas gotas de corante alimentar à água para deixar a “lava” colorida.
4. Despeje uma pequena quantidade de detergente líquido no recipiente.
5. Observe a solução explodir em bolhas

A “lava” criada pela mistura de água, gelo seco e sabão de cozinha é feita de dióxido de carbono.

Densidade e solubilidade

Lâmpada de lava

Materiais necessários:

• Um copo transparente de 2 litros
• 4 copos de água
• 4 gotas de corante alimentar
• 4 xícaras de óleo vegetal
• Uma pequena lasca de gelo seco.

Instruções:

1. Encha o copo até a metade com água quente
2. Misture algumas gotas de corante alimentar na água
3. Adicione 2 xícaras de óleo vegetal ao copo
4. Coloque gelo seco no copo e observe as bolhas flutuarem através da camada de óleo e explodirem na superfície

Ao colocar o óleo no copo, você percebeu que o óleo e a água não se misturam e que o óleo flutua na superfície? As bolhas que se formaram após a adição do gelo seco ao béquer são feitas de vapor d'água e dióxido de carbono.

Como o gelo seco acidifica a água

Experimento de pH de repolho roxo com gelo seco

Tenha em mente que o ácido carbônico não é perigoso se manuseado adequadamente. Neste experimento estamos essencialmente fazendo seltzer (água gaseificada). Ácidos fracos, como ácido carbônico, ácido cítrico, ácido ascórbico e ácido acético, são encontrados em muitos alimentos que comemos e bebemos regularmente e não são prejudiciais se manuseados adequadamente.

Material necessário:

• Quatro frascos Erlenmeyer de 1.000 ml
• 6 xícaras de água filtrada
• 2 colheres de sopa de bicarbonato de sódio
• ¼ libra. gelo seco
• 2 xícaras de vinagre
• 2 xícaras de suco de repolho roxo (repolho roxo cozido e coado)

Instruções:

1. Encha três potes até a metade com água.
2. Adicione 2 colheres de sopa de bicarbonato de sódio em um frasco e um pedaço de gelo seco em outro frasco (deixe um frasco apenas com água como controle)
3. Adicione 2 xícaras de vinagre ao quarto frasco.
4. Organize os frascos do básico ao mais ácido: solução de bicarbonato de sódio, água pura, gelo seco, vinagre
5. Despeje ½ xícara de suco de repolho roxo em cada frasco.
6. A solução de bicarbonato de sódio será azul, o frasco neutro será roxo, o frasco de gelo seco e água será rosa púrpura e o frasco de vinagre será rosa brilhante.

O repolho roxo contém um composto chamado antocianina que assume cores diferentes dependendo do ambiente. É um ótimo indicador de pH. O gelo seco carbonata a água, criando ácido carbônico. Este possui um pH entre a água neutra e o vinagre, o que pode ser observado pela sua cor.

A relação entre temperatura e pressão

Inverta um balão em uma garrafa

Material necessário:

• Um frasco Erlenmeyer de 1.000 mL
• 1.000 mL de água quente
• Um balão de festa
• Uma tigela vazia
• Uma tigela cheia de água e gelo seco

Instruções:

1. Encha o frasco com água morna
2. Despeje a água quente em uma tigela vazia e estique rapidamente um balão sobre a boca do frasco.
3. Coloque o frasco na tigela com gelo seco para esfriar
4. Observe como o balão é lentamente absorvido pela garrafa e se expande por dentro

À medida que a temperatura dentro da garrafa diminui, a pressão também diminui. Isto cria um vácuo, fazendo com que o balão se inverta e se expanda dentro da garrafa.

Quebrando uma garrafa de plástico

Material necessário:

• Garrafa plástica de 2 litros com tampa
• 2 litros de água quente
• uma tigela vazia
• Uma tigela de gelo seco

Instruções:

1. Encha a garrafa de plástico com água quente
2. Despeje a água quente na tigela vazia e rosqueie rapidamente a tampa.
3. Coloque a garrafa na tigela de gelo seco para esfriar
4. Observe a garrafa afundar e dobrar-se sobre si mesma

À medida que a temperatura dentro da garrafa cai, a pressão também cai. Isso cria um vácuo, esmagando a garrafa de fora para dentro.