8 GIFs para aprender física e química

Vestibulando que é vestibulando encontra material de estudo em todo lugar. E estamos aqui para provar que é possível fazer isso até com – pasmem – GIFs. A internet está cheia de imagens animadas mostrando reações físicas e químicas ligadas a temas que caem no vestibular. Listamos sete delas, seguidas de explicações dadas pelos professores Alexandre Ribas dos Santos (química) e Francisco Flavio Ribeiro Viana (física), do Cursinho do XI.

1. Apodrecimento de um abacaxi

Eis um exemplo incrível de um processo químico – aquele em que há alteração da substância original e formação de novas substâncias. ”O apodrecimento é um processo natural em que atuam microrganismos e enzimas presentes na própria fruta”, explica o professor Alexandre. No segundo caso, trata-se de um processo de autodigestão enzimática da pectina, principal componente da lamela média na parede celular; no primeiro, fungos e bactérias invadem os tecidos da fruta e decompõem substâncias ali presentes, principalmente açúcares, para obter o alimento necessário à sua sobrevivência.

>> Veja também: o eteno ou etileno (H2C=CH2) é um alceno importante no processo de amadurecimento das frutas. Leia mais sobre isso aqui.

2. Pasta de dente de elefante

A reação é produzida quando se mistura peróxido de hidrogênio (H₂O_2, também conhecida como água oxigenada – a água comum com um átomo a mais de oxigênio) misturado com um pouco de detergente e iodeto de potássio. A água oxigenada é uma substância composta instável, que libera esse oxigênio muito facilmente, deixando de ser água oxigenada e transformando-se em água comum (H₂O). Em contato com iodeto de potássio, que é um sal inorgânico, essa liberação é acelerada, portanto, ele atua como um catalisador. As bolhas de oxigênio liberadas se misturam com o detergente, formando uma espuma.

H2O2    +          I−         →         H2O     +          IO−

H2O2    +          IO−       →         H2O     +          O2        +          I−
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2H2O2                         →         2H2O(l) +          O2(g)

3. A serpente do faraó

Essa reação química conhecida como “serpente do faraó” se dá em três etapas e envolve tiocianato de mercúrio (II) e glicose (açúcar). Na primeira etapa, ocorre a combustão (ou queima) do açúcar (sacarose, C₁₂H₂₂O_11(s)), que promove, como segunda etapa, a decomposição térmica do tiocianato de mercúrio (II), com a formação de nitreto de carbono, que é a massa marrom volumosa, além de dissulfeto de carbono e sulfeto de mercúrio (II). Na etapa 3, o sulfeto de mercúrio (II) liberado reage com oxigênio presente no ar, resultando em mercúrio (altamente venenoso) e dióxido de enxofre. Assim, o que dá volume à serpente são os gases liberados.

ETAPA 1: C₁₂H₂₂O_11(s) + 12 O_{2 (g)} → 12 CO_2(g) + 11 H₂O_(l)

ETAPA 2:  2Hg(SCN)2_(s) → C3N4_(s)   +  CS2 (g) + 2HgS_(s)

ETAPA 3: HgS(s) + O2(g)  → Hg_(s) + SO_2(g)

_4. Ursinho de gelatina flamejante

Por ser um forte agente oxidante, o clorato de potássio reage violentamente com o açúcar, liberando uma grande quantidade de energia (calor) segundo a reação química abaixo:

C12H22O11(s) + 8KClO3(s) -> 12CO2(g) + 11H2O(g) + 8KCl(s)

O calor liberado na reação, que é do tipo exotérmica, provoca a combustão do oxigênio, queimando o doce.

5.Vela acendendo com a própria fumaça

Quando apagamos uma vela, fica um “rastro” de fumaça que contém gases inflamáveis. Assim, ao aproximarmos uma fonte de calor qualquer, esses gases entram em combustão, levando essa queima até o pavio da vela.

“Por isso recomenda-se não colocar álcool diretamente no fogo em churrasqueiras, pois os vapores do álcool podem conduzir a combustão até o interior da garrafa”, acrescenta o professor.

6. Polimerização de nitroanilina

Ocorre quando ácido sulfúrico concentrado é adicionado à nitroanilina, o que gera uma reação de polimerização – processo de conversão de monômeros (pequenas moléculas) em polímeros (macromoléculas).

No caso da reação do gif, essa polimerização processa-se em uma velocidade muito rápida. Ao adicionarmos ácido sulfúrico à p-nitroanilina, a reação explosiva forma uma coluna esponjosa de carbono contendo gases como CO2, SO2 e NOx.

7. Quando uma bala atinge uma parede de metal

O conceito físico associado à colisão do projétil contra o muro é chamado de “quantidade de movimento” (veja um resumo sobre o tema aqui).

“A quantidade de movimento de um corpo é dada pelo produto da massa do corpo pela sua velocidade. Desta forma, temos uma grandeza vetorial e, portanto, temos direções e sentidos bem definidos. Na colisão que temos no GIF percebemos a fragmentação da cápsula em muitas direções e sentidos e cada porção de matéria da cápsula possui uma nova quantidade de movimento”, explica o professor Francisco.

8. Milho virando pipoca

A explicação foi publicada na revista Mundo Estranho:

“Todo grão de milho tem três partes: o embrião, onde fica o material genético, o endocarpo e o pericarpo, compostos principalmente de amido e água. A diferença do milho de pipoca é que ele tem menos água (cerca de 14,5%) do que o milho verde e seu pericarpo tem uma casca quatro vezes mais resistente que a dos milhos que usamos para comer e fazer canjica.

Ao colocar a pipoca na panela ou no micro-ondas, o calor faz com que a água de dentro do grão se transforme em vapor, que tenta sair e empurra a casca do pericarpo. Ao mesmo tempo, o amido, antes sólido, começa a virar uma espécie de gelatina, aumentando de tamanho. Somadas, a pressão do vapor d’água e do amido chegam a 10 kg/cm2, cinco vezes mais que a de um pneu de carro!

A pressão é tanta que a casca estoura! Em contato com o ar, o amido gelatinizado se solidifica e se transforma na espuma branca que comemos. Quando o pericarpo tem rachaduras ou é pouco duro, o vapor d’água escapa, a pipoca não vinga e surge o piruá. Outro motivo para a pipoca não estourar é quando o grão tem água a mais ou a menos na composição.”