61ª Reunião Anual da SBPC
G. Ciências Humanas - 7. Educação - 12. Ensino de Ciências
Um dispositivo simples para o estudo da condutância das soluções
Merlotti Fabiano 1
Erasmo Sérgio Ferreira Pessoa Júnior 1
Genilson Pereira Santana 2
1. Programa de Pós-graduaçao em quimica - UFAM
2. Departamento de Quimica - UFAM
INTRODUÇÃO:

A água pura não é boa condutora de eletricidade, mas se for adicionado uma substância iônica passará a conduzir. Esse fenômeno é usado para diferenciar uma solução molecular e iônica, por exemplo, sal de cozinha (NaCl), e açúcar (sacarose, C12H22O11). Isso se deve ao fato do NaCl ser um composto iônico, enquanto a sacarose um composto molecular. A capacidade de conduzir a corrente elétrica, denominada condutividade elétrica ou condutância específica, é medida na prática por um circuito elétrico constituído por um eletrodo. A condutividade de uma solução depende dos íons presentes, bem como da concentração. Quando a solução é diluída a condutividade diminui devido à dispersão dos íons na solução. Para provar se uma determinada substância é iônica ou molecular os livros didáticos recomendam o uso de um circuito composto por uma lâmpada. Quando a lâmpada acende a substância é considerada iônica, se não molecular. Em nenhum momento é tratada da questão da quantidade de íons em solução, essa questão é abordada normalmente em cursos mais avançados. Fato que provoca distanciamento grande no entendimento mais apurado desse fenômeno. No presente trabalho é demonstrado um dispositivo simples em que dois aspectos da condutividade são usados para determinar os íons totais em solução.

METODOLOGIA:
O dispositivo foi montado como um circuito elétrico, utilizando-se um transformador de tensão de 127 V para 9 V com saída para um eletrodo, feito em um corpo de uma caneta tipo BIC  cuja na ponta foram colocadas duas placas de aço inox de 0,2 cm2 e 0,5 cm de distância entre elas. Ligado ao eletrodo está um LED (Light-emitting diode), colocado dentro de um tampo de PVC de ½ polegada, que fecha o circuito ligando-se ao transformador. Para a quantificação de íons presentes em solução modifica-se o sistema acoplando-se ao tampo contendo o LED outro tampo de ½ polegada contendo em seu interior um LDR (Light Dependent Resistor) diretamente ligado a um multímetro. Com o sistema montado foram produzidas cinco soluções de NaCl nas seguintes concentrações 8,0, 7,0, 6,0, 5,0 e 4,0 mmol L-1. A curva analítica foi construída utilizando a planilha eletrônica EXCEL, em que o eixo x representa a concentração de NaCl (mmol L-1) e o eixo y a medida de resistividade (mΩ). Em seguida mediu-se a condutância do soro fisiológico comercial 0,9% para determinar a concentração de NaCl.
RESULTADOS:

Para testar a condutividade das soluções, utilizou-se água destilada e açúcar caseiro e soro fisiológico comercial 0,9%(NaCl). Ao mergulhar o eletrodo na solução de açúcar, com o circuito ligado à tomada, pode-se perceber que o LED não acendeu. Quando o eletrodo é mergulhado no soro o LED acendeu. Os dois resultados permitem afirmar que o dispositivo montado é capaz de diferenciar soluções moleculares das iônicas tão eficientemente quanto os circuitos elétricos encontrados na literatura. Para a quantificação dos íons presentes no soro fisiológico, utilizou-se o dispositivo modificado, entretanto somente após diluir 35 vezes foi possível encontrar a concentração de NaCl no soro. Nessas condições os valores de correlação linear (r2) em relação a um condutivímetro comercial apresentou diferença de apenas 0,002 unidades. Em termos de medidas de NaCl no soro, o dispositivo mostrou uma diferença de 13% para o condutivimetro comercial, fato que não descredenciam a sua utilização nas aulas práticas.

CONCLUSÃO:

O dispositivo montado, apesar de simples, é capaz de demonstrar com qualidade os princípios básicos da condutância das soluções moleculares e iônicas. Adicionalmente, o dispositivo foi capaz de apresentar resultados confiáveis experimentalmente. O uso do dispositivo juntamente com uma planilha eletrônica permite mostrar ao aluno aspectos, considerados difíceis, na quantificação de substancias iônicas encontradas comercialmente de uma forma didaticamente simples.

Palavras-chave: Condutivímetro, Quantificação, Soro fisiológico.