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Lab Ciências

Laboratório de misturas, soluções e pH

Laboratório Virtual de Química

Investigue. Misture. Descubra.

Explore o comportamento das substâncias e descubra como pequenas mudanças podem transformar uma solução.

Laboratório virtual. As animações representam modelos simplificados e não substituem experimentos reais. Não reproduza estes experimentos com produtos de casa. Atividades práticas só com supervisão e equipamentos de segurança, e nunca cheire ou prove substâncias.

Antes de experimentar, formule uma hipótese.

Bancada

Registre a sua hipótese para liberar a bancada.

Material
Água no béquer

Trocar o material ou a água esvazia o béquer.

Adicionar ao béquer

Água pura

O béquer tem só água. Escolha um material e adicione ao béquer.

Saturação0%
Adicionado0 g
Dissolvido0 g
No fundo (não dissolvido)0 g
Limite nesta água36 g
Concentração da solução0 g/L

As partículas desenhadas são representações fora de escala: na realidade, íons e moléculas dissolvidos são invisíveis, mesmo ao microscópio comum.

Registro de resultados

Caderno de experimentos

Cada experimento concluído entra aqui. Fica só neste navegador e some quando a aba é fechada.

Experimentos realizados
#MóduloVariáveisResultado observadoHipótese
Nenhum experimento ainda.

Investigue

Desafios do laboratório

Escolha um desafio: ele abre o módulo certo, pede a sua hipótese e mostra o que fazer. No fim, compare o resultado com o que você previu.

Por dentro da simulação

Como o modelo funciona

Concentração comum: C = m / V (g/L)

Diluição: C1 · V1 = C2 · V2 (a massa de soluto não muda)

pH: pH = −log [H⁺]

Ácido forte: [H⁺] = (c + √(c² + 4·Kw)) / 2

Base forte: [OH⁻] = (c + √(c² + 4·Kw)) / 2 e pH = 14 − pOH

Água a 25 °C: Kw = 1,0 × 10⁻¹⁴

Hipóteses e limitações

  • Temperatura fixa de 25 °C. Na realidade, a solubilidade muda com a temperatura (o açúcar, por exemplo, dissolve bem mais em água quente).
  • Solubilidades aproximadas a 25 °C: sal ≈ 36 g e açúcar ≈ 200 g por 100 mL de água; areia é considerada insolúvel.
  • A velocidade de dissolução é qualitativa (didática): o modelo mostra que agitar acelera, mas os tempos não são medidas reais.
  • As partículas desenhadas são representações fora de escala; íons e moléculas dissolvidos não são visíveis.
  • Volumes são considerados aditivos, e 1 mL de água ≈ 1 g.
  • No pH, as soluções são genéricas (ácido forte e base forte que se ionizam totalmente), e não produtos reais. Usa-se concentração no lugar de atividade, o que é uma boa aproximação para soluções diluídas. Ácidos e bases fracos não estão no modelo.
  • A autoionização da água é considerada: por isso, um ácido muito diluído se aproxima de pH 7, mas não fica básico.
  • As cores dos indicadores são aproximadas; as faixas de viragem reais variam um pouco conforme a fonte e as condições.
  • Não há reações químicas entre as soluções nem formação de precipitado por reação. O sólido no fundo é apenas excesso de soluto ou material insolúvel.

Área do professor

Explore com sua turma

Proposta: "Investigar antes de concluir"

Em cada experimento, a turma segue quatro passos e só chega a uma conclusão depois de juntar evidências:

  1. PerguntarQual é a pergunta? Que variável vamos mudar?
  2. PreverRegistrar a hipótese e a justificativa antes de tocar na bancada.
  3. InvestigarMudar uma variável por vez e registrar o que acontece.
  4. ConcluirComparar com a hipótese e explicar com os conceitos químicos.

Use os desafios como roteiro e a ficha impressa como registro. Valorize as hipóteses que não se confirmaram: elas mostram como o conhecimento científico avança.

Objetivos de aprendizagem

  • Classificar misturas como homogêneas ou heterogêneas e reconhecer soluto e solvente.
  • Compreender solubilidade e saturação, inclusive a existência de um limite de dissolução.
  • Calcular concentração e diluição, reconhecendo quando C1·V1 = C2·V2 é válida.
  • Relacionar pH, concentração de H⁺ e indicadores ácido-base, classificando soluções.

Conceitos químicos

Mistura homogênea × heterogênea
Uma fase visível × duas ou mais fases.
Soluto, solvente e solução
O que se dissolve, o que dissolve e o resultado homogêneo.
Solubilidade e saturação
Quantidade máxima de soluto que se dissolve numa quantidade de solvente, a uma temperatura.
Concentração e diluição
Quantidade de soluto por volume; diluir é acrescentar solvente.
pH e indicadores
Escala logarítmica da acidez; indicadores mudam de cor em faixas de pH.

Orientações para investigação

  1. Mude uma variável por vez e mantenha as outras iguais.
  2. Agite até a situação parar de mudar antes de concluir.
  3. Registre números (gramas, mL, g/L, pH), não só impressões.
  4. Compare com a hipótese e procure explicações, não só respostas.
  5. Discuta as limitações: o que o modelo não mostra?

Perguntas norteadoras

  1. Por que a água com sal parece igual à água pura, se o sal está lá?
  2. O que significa dizer que uma solução está saturada?
  3. Ao diluir, a quantidade de soluto muda? E a concentração?
  4. Por que precisamos de indicadores para saber se uma solução é ácida?
  5. Por que o pH de um ácido muito diluído nunca passa de 7?

Trabalho em grupos

Grupo Solubilidade

Descobrir quanto sal e quanto açúcar se dissolvem em 50, 100 e 200 mL e montar um gráfico.

Grupo Diluição

Preparar, no simulador, uma solução de 25 g/L a partir de 20 g de soluto e explicar o cálculo.

Grupo pH

Montar uma tabela de pH da solução ácida em 5 concentrações e descrever o padrão.

Grupo Indicadores

Descobrir qual indicador distingue ácido de neutro e qual distingue neutro de básico.

Perguntas de reflexão

  1. Qual resultado mais me surpreendeu? Por quê?
  2. Minha hipótese mudou depois de investigar? O que me fez mudar de ideia?
  3. Que evidência foi mais importante para a minha conclusão?
  4. O que eu ainda quero investigar?

Relação com a BNCC

Ensino Fundamental

  • (EF06CI01) Classificar como homogênea ou heterogênea a mistura de dois ou mais materiais (água e sal, água e óleo, água e areia etc.).
  • (EF04CI01) Identificar misturas na vida diária, com base em suas propriedades físicas observáveis, reconhecendo sua composição.

Ensino Médio (relação indireta)

A BNCC do Ensino Médio não cita concentração e pH de forma explícita. O laboratório apoia habilidades sobre propriedades e riscos dos materiais:

  • (EM13CNT307) Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
  • (EM13CNT104) Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.

Textos oficiais da BNCC (MEC). Dados estruturados por bncc.dev, CC BY 4.0.

Segurança

Este laboratório é virtual e usa soluções genéricas. Não oriente estudantes a misturar produtos de limpeza ou outros produtos domésticos: algumas combinações liberam gases tóxicos. Atividades práticas devem seguir as normas de segurança da escola, com supervisão, óculos de proteção e materiais adequados. Nunca cheire ou prove substâncias para identificá-las.