Química · 7.ª–12.ª classe

Como aquecer substâncias com um bico de Bunsen?

  • 9 min de leitura
  • 3 exemplos resolvidos
  • 5 exercícios com solução
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Resposta curta

Para aquecer com um bico de Bunsen, prenda o cabelo, use óculos, feche a entrada de ar, acenda o fósforo e só depois abra o gás. Regule a chama até ficar azul e silenciosa (entrada de ar aberta). Aqueça o tubo de ensaio inclinado, com a boca virada para longe de todos, e apague fechando o gás na origem.

Quando se aplica

O bico de Bunsen é a fonte de calor mais comum em laboratórios escolares: serve para aquecer soluções aquosas em tubos de ensaio e gobelés, evaporar água de uma solução salina, fazer ensaios de chama ou decompor sólidos pelo calor. Não se usa para aquecer líquidos inflamáveis (álcool, acetona, éter): para esses empregam-se placas de aquecimento ou banhos de água quentes, e o professor decide.

Pré-requisitos

  • Conhecer as partes do bico: tubo (chaminé), base, entrada de gás (ligada à mangueira) e anel regulador de ar (virola, com orifícios laterais).
  • Saber o equipamento de apoio: tripé e rede de aquecimento (para gobelés e balões), pinça de madeira ou de laboratório (para tubos), óculos de proteção.
  • Saber que o gás combustível (butano, propano ou gás natural) depende do laboratório: confirme com o professor qual é o seu e onde fica a válvula geral.

Método passo a passo

  1. Prepare-se. Cabelo preso, óculos postos, mangas apertadas, bancada sem papéis nem frascos de líquidos inflamáveis.
  2. Verifique a mangueira. Deve estar bem encaixada no bico e na torneira de gás, sem rachaduras.
  3. Feche o anel de ar do bico. A chama sai amarela e visível, o que facilita acendê-la com segurança.
  4. Acenda o fósforo (ou o acendedor) primeiro e aproxime-o do topo do tubo.
  5. Abra devagar a torneira de gás e acenda o bico. Nunca abra o gás e procure depois a chama.
  6. Abra o anel de ar até a chama ficar azul, curta e com um ligeiro ruído. A zona mais quente é logo acima do cone azul interior.
  7. Aqueça. Para tubos de ensaio: pinça de madeira, tubo inclinado cerca de 45°, no máximo 1/3 de líquido, boca para longe de si e dos colegas; mova o tubo suavemente na chama, sem o fixar num só ponto. Para gobelés: coloque a rede sobre o tripé e o gobelé sobre a rede.
  8. Apague. Feche o gás na torneira (não apenas no bico), espere que arrefeça e deixe os recipientes quentes sobre material resistente ao calor.

Atenção

Cheiro a gás: feche a torneira, afaste todas as chamas, abra janelas e avise o professor. Não acenda interruptores nem faça faíscas.

Tipos de chama

Chama amarela (ar fechado)Chama azul (ar aberto)
Combustãoincompletacompleta
Aspetoamarela, luminosa, "preguiçosa"azul, quase invisível, ruidosa
Temperaturamais baixamais alta
Resíduodeposita fuligem (carbono)sem fuligem
Usoacender, sinalizar que está ligadoaquecer

A equação da combustão completa do butano é 2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O. Com pouco oxigénio (anel fechado), a combustão é incompleta e formam-se monóxido de carbono (CO) e carbono sólido (C), a fuligem.

Exemplos resolvidos

Exemplo 1 — Ordenar o procedimento de acender (básico)

Enunciado: Ordene: (A) abrir o gás; (B) acender o fósforo; (C) fechar o anel de ar; (D) abrir o anel de ar até a chama ficar azul.

Resolução:

  1. Primeiro prepara-se o bico: fecha-se o ar (C), para ter chama visível e controlável.
  2. Depois acende-se o fósforo (B), para que a chama já exista quando o gás sair.
  3. Abre-se o gás (A) e o bico acende.
  4. Por fim, regula-se o ar (D).

Resposta: C, B, A, D. Verificação: o gás nunca sai antes de existir uma chama pronta para o acender.

Exemplo 2 — Chama amarela e fuligem

Enunciado: Ao aquecer um tubo de ensaio, aparece uma camada preta no vidro. Qual é a causa e como corrigir?

Resolução:

  1. A fuligem é carbono sólido, produto de uma combustão incompleta.
  2. A combustão é incompleta quando falta oxigénio, isto é, o anel de ar está fechado ou pouco aberto.
  3. Correção: abrir o anel de ar até a chama ficar azul.

Resposta: a chama estava amarela por falta de ar; abre-se o anel. Verificação: com a chama azul já não se forma depósito preto.

Exemplo 3 — Nível de exame: quanto calor e quanto tempo?

Enunciado: Num gobelé aquecem-se 250 g de água de 20 °C a 60 °C. (c = 4,18 J/(g·°C).) a) Que energia a água absorve? b) Se a água absorver 200 J em cada segundo, quanto tempo demora?

Resolução:

  1. Variação de temperatura: ΔT = 60 − 20 = 40 °C.
  2. Q = m × c × ΔT = 250 × 4,18 × 40.
  3. 250 × 4,18 = 1 045; 1 045 × 40 = 41 800 J.
  4. Tempo = 41 800 J ÷ 200 J/s = 209 s, ou seja, 3 min 29 s.

Resposta: a) 41 800 J (41,8 kJ); b) cerca de 209 s. Verificação: 200 J/s × 209 s = 41 800 J. Na prática demora mais, porque parte do calor perde-se para o ar e para o vidro.

Erros frequentes

  • Abrir o gás antes de ter o fósforo aceso. Acumula gás à volta do bico. Acenda primeiro o fósforo.
  • Apontar a boca do tubo para alguém (ou para si). O líquido pode projetar-se de repente; aponte para uma zona livre.
  • Encher o tubo de ensaio demais. Com mais de 1/3, o líquido salta ao ferver.
  • Aquecer o tubo sempre no mesmo ponto do fundo. Provoca ebulição brusca; agite suavemente o tubo na chama.
  • Tocar em vidro quente. O vidro quente não tem aparência diferente; deixe arrefecer ou use pinça.
  • Aquecer um recipiente tapado. A pressão aumenta e pode rebentar ou projetar a tampa.
  • Deixar o bico aceso sem ninguém por perto.

Exercícios propostos

Tente resolver primeiro no caderno; depois confira.

1Exercício 1

Verdadeiro ou falso: "A chama azul é mais quente do que a amarela e não deixa fuligem."

Ver solução

Verdadeiro. Com o ar aberto a combustão é mais completa, liberta mais calor e não forma carbono sólido.

2Exercício 2

Acerte a equação da combustão completa do propano: C3H8 + O2 → CO2 + H2O.

Ver dica

Acerte primeiro o carbono, depois o hidrogénio e por fim o oxigénio.

Ver solução

C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O. Verificação: C: 3 = 3; H: 8 = 4 × 2; O: 10 = 3 × 2 + 4 = 10.

3Exercício 3

Que energia é necessária para aquecer 100 g de água de 25 °C a 75 °C? (c = 4,18 J/(g·°C).)

Ver solução

ΔT = 75 − 25 = 50 °C. Q = 100 × 4,18 × 50 = 418 × 50 = 20 900 J (20,9 kJ).

4Exercício 4

Um tubo de ensaio tem capacidade de 15 mL. Qual é o volume máximo de líquido a aquecer, pela regra de 1/3? E por que se inclina o tubo?

Ver solução

15 ÷ 3 = 5 mL. Inclina-se (cerca de 45°) e aponta-se a boca para um lado livre para que, se o líquido for projetado, não atinja ninguém, e para que o calor se distribua melhor pelo líquido.

5Exercício 5

Durante a aula sente cheiro a gás e vê que a chama de um bico se apagou. Indique, por ordem, três atitudes corretas.

Ver solução
  1. Fechar a torneira de gás; 2) afastar todas as chamas e faíscas e abrir janelas e portas; 3) avisar de imediato o professor. Só reacender depois de o professor confirmar que o ambiente está seguro.

Perguntas frequentes

Posso acender o bico com o anel de ar aberto?

Pode ser difícil e arriscado, porque a chama azul é quase invisível e o gás pode sair sem se ver que está aceso. Por isso acende-se com o anel fechado e abre-se depois.

Por que razão se usa uma rede sobre o tripé?

A rede espalha o calor pela base do gobelé ou do balão, evitando pontos muito quentes que racham o vidro. Confirme com o professor o tipo de rede do seu laboratório.

Posso aquecer álcool com o bico?

Não. Líquidos e vapores inflamáveis podem incendiar-se. Nesses casos usam-se banhos de água quentes ou placas de aquecimento, e só com autorização do professor.

Que erros são mais comuns?

Abrir o gás antes do fósforo, encher demais o tubo, apontar a boca do tubo para pessoas e tocar em vidro quente. A secção Erros frequentes explica como evitar cada um.

Resumo

  • Acenda primeiro o fósforo, depois abra o gás, com o anel de ar fechado.
  • Para aquecer, regule a chama para azul: é mais quente e não deixa fuligem.
  • Tubo de ensaio: pinça, inclinado, máximo 1/3, boca para longe de pessoas.
  • Gobelés e balões: tripé com rede.
  • Para apagar, feche o gás na torneira.
  • A energia necessária calcula-se com Q = m × c × ΔT.

Onde aprofundar

  • O manual de Química da sua classe e o programa oficial (INIDE / Ministério da Educação de Angola) — confirme a edição em vigor.
  • As regras de segurança do laboratório da sua escola, que o professor deve apresentar no início do ano.
  • O manual aberto OpenStax Chemistry (em inglês), nos capítulos sobre energia térmica e calor específico.

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