Investigação de íons ferro (III) na rapadura

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Trabalho apresentado como comunicação oral no Congresso Norte Nordeste de Química - 2008. João Pessoa - PB

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Investigação de íons ferro (III) na rapadura

  1. 1. INVESTIGAÇÃO DE ÍONS FERRO (III) NA RAPADURA Angela Fernandes Campos, Cristiano de Almeida Cardoso Marcelino-Jr. , Maeli Francisca dos Santos, Flávia Cristina Gomes Catunda de Vasconcelos.Angela Fernandes Campos (camposaf@hotlink.com.br), química industrial e mestre emquímica pela UFPB, doutora em Química pela UFPE, é docente do DQ-UFRPE.Cristiano de Almeida Cardoso Marcelino-Jr (cristianomarcelinojr@uol.com.br),bacharel em Química pela UFPE, mestre em Química pela UFAL, é docente DQ-UFRPE. Maeli Francisca dos Santos, licenciada em Química pela UFRPE. FláviaCristina Gomes Catunda de Vasconcelos é licencianda em Química pela UFRPE(flaviacrisgomes@hotmail.com).Introdução As abordagens de características regionais nas atividades práticas podem auxiliarna compreensão dos processos químicos e na construção de um conhecimento científicorelacionado com as aplicações tecnológicas e suas implicações ambientais, sociais,políticas e econômicas. Adicionalmente, podem auxiliar na promoção de um ambientede aprendizagem agradável, incentivando abordagens mais flexíveis e interativas,devido à curiosidade que a atividade pode despertar pela identificação com as temáticasabordadas (CAMPOS et al., 2004; MARCELINO et al, 2005). Este trabalho traz um experimento com ênfase na análise qualitativa de íonsferro (III) em rapadura, um dos produtos da cana-de-açúcar (Saccharum officinarum).Historicamente relacionada ao desenvolvimento do Brasil, especialmente durante operíodo colonial, a cana-de-açúcar ainda é uma das nossas principais culturas agrícolas,garantindo a posição do nosso país como grande produtor mundial. O Brasil é privilegiado na produção tanto de açúcar quanto de álcool anidro parafins combustíveis, por apresentar duas grandes regiões produtoras, com safrasalternadas: São Paulo e a Região Nordeste, especialmente Alagoas e Pernambuco.Apesar disso, muitas outras áreas distribuídas por todo território nacional são destinadasao cultivo da cana, quer para fins industriais quanto para a produção artesanal.
  2. 2. A cana-de-açúcar é utilizada na fabricação industrial de vários produtos, dentreeles o açúcar (sacarose), etanol anidro e a aguardente. O bagaço ainda é aproveitadocomo matéria-prima energética e os resíduos da calda como fertilizante natural. O crescimento de usinas e destilarias reduziua quantidade dos tradicionais engenhos. Porém,ainda são verificadas algumas unidades que sedestinam à produção de cachaça, mel, açúcarmascavo e rapadura (figura 1). A rapadura é um produto sólido, de Figura 1. Amostras desabor doce, obtida pela concentração à quente rapaduras.do caldo da cana-de-açúcar, sua principal matéria-prima. Possui grande teor energéticoe é rica em vitaminas, ferro e flúor, fatores que dependem da origem e processamento.Além disso, possui um baixo custo, sendo tradicionalmente consumida pela populaçãonordestina. A seqüência de etapas da produção da rapadura a partir da cana-de-açúcar éapresentada no fluxograma mostrado na figura 2.Figura 2. Fluxograma do processo simplificado de obtenção da rapadura (extraído do sitehttp://geocities.yahoo.com.br/abtine2000/Rapadura/rapadura.htm).
  3. 3. Analisando o fluxograma, observa-se que o processo de produção da rapadura sediferencia do processo de obtenção do mel de engenho e do açúcar mascavo apenas pelotratamento do caldo após a sua concentração. Nesse caso, o caldo concentrado passaainda por uma etapa que se destina à separação das impurezas menos grosseiras. Emseguida, ocorre o procedimento de evaporação e, finalmente, busca-se atingir o “ponto”da rapadura. Antes de se solidificar, a pasta é colocada nas fôrmas, geralmente demadeiras, e, depois da secagem, a rapadura está pronta para ser embalada ecomercializada.Atividade experimentalMateriais e reagentes - Béquer de 50 mL ou copos de vidro ou de plástico (transparente); - Balão volumétrico de 250 mL; - Vidro de relógio; - Ácido clorídrico 6,0 mol/L; HCl - Solução 0,5 mol/L de hexacianoferrato (II) de potássio; K4[Fe(CN)6] - Solução 0,5 mol/L de tiocianato de amônio; NH4SCN - Amônia concentrada; NH3 - Solução 0,5 mol/L de hidróxido de sódio; NaOH.Procedimento A caracterização de íons ferro (III) consistiu das seguintes etapas: (i) - prepararuma solução a 5% a partir de uma amostra de rapadura (m/m); (ii) - retirar alíquotas de25 mL da solução preparada e transferir para cinco béqueres de 50 mL (1, 2, 3 ,4 e 5);(iii) - acidificar cada uma das soluções com 5mL de ácido clorídrico; (iv) - às soluçõesde rapadura 1, 2, 3 e 4, respectivamente, adicionar gota a gota (cerca de 10mL) assoluções de: hexacianoferrato (II) de potássio, tiocianato de amônio, hidróxido de sódioe amônia concentrada, NH3,; o béquer 5 constitui a solução padrão de comparação; (v)-comparar as colorações verificadas nos béqueres 1, 2, 3 e 4 (figura 3) com a solução dobéquer 5.
  4. 4. Nota: todos os reagentes são encontrados em lojas de produtos químicos. O ácido clorídrico e ohidróxido de sódio são comercialmente conhecidos como soda cáustica e ácido muriáticorespectivamente, sendo a venda controlada pela Polícia Federal. Além disso, são substâncias tóxicas ecorrosivas, devendo o professor e alunos terem cuidado no manuseio das mesmas. É importante utilizarCAPELA. Figura 3 - Soluções de rapadura (béqueres 1-4, da esquerda para direita), após a adição dos reagentes.Identificação de íons ferro (III) Os reagentes K4[Fe(CN)6], NH4SCN, NaOH, e NH3 formam com íons ferro (III),presentes na solução de rapadura, compostos com colorações azul intenso (azul daPrússia), vermelho, marrom-escuro e marrom-claro, respectivamente, bemcaracterísticas. A fim de se perceber com mais clareza a formação do precipitado,hexacianoferrato (II) de ferro (III), (Fe4[Fe(CN)6]3), recomenda-se que na primeirareação seja realizada uma filtração, pois, a coloração levemente amarela da solução darapadura com a coloração azulada devido à formação de (Fe4[Fe(CN)6]3), confere àsolução resultante uma cor esverdeada (Figura 4). As equações 1, 2, 3 e 4 (LEE, 1999,VOGEL, 1981) representam os fenômenos observados após a adição dos reagentes àssoluções de rapadura (béqueres 1-4):4Fe3+(aq) + 3[Fe(CN)6]4-(aq) Fe4[Fe(CN)6]3(s) (1)2Fe3+(aq) + 6SCN-(aq)  Fe[Fe(SCN)6](aq) (2)Fe3+(aq) + 3OH-(aq)  Fe(OH)3 (s) (3)Fe3+(aq) + 3NH3 (aq)+ 3H2O  Fe(OH)3 (s)+ 3NH4+(aq) (4)
  5. 5. Figura 4 – Precipitado de hexacianoferrato(II) de ferro(III), (Fe4[Fe(CN)6]3) retido no papel de filtro.Considerações finais Atividades experimentais voltadas às perspectivas problematizadoras einvestigativas podem ganhar motivação e interesse adicionais quando vinculadas atemas regionais. O professor de Química pode discutir em sala de aula questõesrelacionadas à origem do ferro na rapadura e sua função e importância no organismohumano. A investigação de íons ferro (III) em rapadura pode atuar como uma doce idéiapara a discussão de conceitos científicos e permitir a inter-relação com aspectoshistóricos e sociais, um dos objetivos do ensino médio.Referências bibliográficasCAMPOS, A. F, MARCELINO-JR, C. A. C , BARBOSA, R. M. N, TAVARES, A. R.Determinação de cloreto de sódio em Atriplex: Uma Atividade Experimental para osCursos de Ciências Biológicas. Revista Brasileira de Ensino de Bioquímica e BiologiaMolecular, No1, 2004.LEE, J. D. Química Inorgânica não tão Concisa. Editora Edgard Blucher. 5ª edição,1999.MARCELINO-JR, C. A. C, BARBOSA, R. M. N, CAMPOS, A. F, SANTOS, A. P.,LACERDA , C.C. e SILVA, C. E. G. DA. Utilizando uma Cuscuzeira na Extração doÓleo Essencial do Alecrim da-Chapada (Lippia gracillis), uma Planta da Caatinga.Química Nova na Escola, No 22, p. 57-59, 2005.VOGEL, A. I. Química Analítica Qualitativa .Editora Mestre Jou, 5. ed. 1981.

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