Autor: GABRIEL ARAUJO | Publicado: 2012-01-13T09:27:00-08:00


Fractais Químicos

Este experimento tem como objetivos apresentar os conceitos
químicos de misturas e demonstrar que o leite faz parte de uma classe de
misturas conhecidas como sistemas coloidais. Com ele, pode-se demonstrar
como os detergentes afetam a tensão superficial e a solubilidade de
compostos. Além disso, visa ilustrar conceitos gerais sobre fractais, usando
os resultados de demonstrações artísticas.

Material utilizado

a- copos plásticos
b- corante líquido orgânico de várias cores
c- leite
d- cola branca tipo PVA
e- detergente líquido

Experimento

1. Preencha a metade de um copo plástico com leite.
2. Adicione lentamente gotas do corante de modo que se formem padrões
geométricos, como triângulos, quadrados, círculos, entre outros.
3. Pingue gotas do detergente líquido, de preferência incolor, para não alterar
as cores formadas.
4. Observe o que acontece. Tente reconhecer se fractais foram formados.
5. Agora, em vez de utilizar leite, tente usar cola branca para comparar os
resultados.
6. Tire foto dos padrões formados. Use diversas cores e mostre-os em aulas
de artes. Ao usar cola, espere endurecer e depois corte os padrões
geométricos formados.

Entendendo o experimento

Essa proposta tem como objetivo a elaboração de um projeto
interdisciplinar para o ensino dos conceitos químicos de mistura no Ensino
Fundamental, baseado na formação de padrões matemáticos chamados
fractais e na concepção artística do que é um objeto de arte.
Temos como pressuposto que os conceitos químicos devem e podem
ser introduzidos nesse nível de ensino, através de experimentos interativos e
contextualizados na sua rotina de vida, seja caseira ou escolar, possibilitando
o acesso às explicações científicas acerca do ambiente em que está inserido.
A articulação interdisciplinar é aprender a ensinar, com uma visão
global e unificada de conhecimentos, que se interligam através do dia a dia de
uma pessoa. Compreender um fenômeno é uma contextualização crítica de
um resultado obtido, é reconhecer-se como parte integrante de um mundo
em que os significados começam a fazer sentido e são entendidos por meio
de um conhecimento científico obtido.
Um fractal é um objeto que não perde a sua definição formal à medida
que é ampliado, mantendo a sua estrutura idêntica à original. Existem duas
categorias de fractais: os fractais geométricos, que repetem continuamente
um padrão idêntico, e os fractais aleatórios.
Nessa experiência, é possível interagir conceitos químicos de
misturas e suas propriedades de miscibilidade e tensão superficial com a
matemática e as artes.
O estudante será instigado a entender como a constituição do leite,
dos corantes e dos detergentes influencia nas suas interações. O leite de
bovino é uma mistura heterogênea que apresenta dois sistemas coloidais:
a) uma suspensão em que as proteínas se encontram suspensas com a água;
b) uma emulsão da gordura com a água.
Deve-se ainda citar a presença dos minerais e hidratos de carbono.
Ao olho nu, o leite é uma mistura homogênea, mas vendo o leite
através de um microscópio, pode-se observar minúsculas gotículas de
gordura suspensas em água.
O corante alimentício usado neste experimento é um composto
orgânico polar, que não se mistura ao leite devido à inexistência de
compostos polares na gordura do leite. A adição do detergente modifica a
tensão superficial e permite que o corante se espalhe e interaja com a água,
resultando na formação de micelas coloidais.
Um colóide micelar é um sistema formado por partículas
denominadas micelas, que são aglomerados de átomos, moléculas ou íons.
Como as moléculas do corante são polares e as moléculas da água também,
interagem umas com as outras e se reorganizam. A sua reorganização cria
um aspecto artístico no leite.
Agora, o estudante deverá tentar compreender se os padrões se
formam segundo o conceito de fractais. Pode ser necessária a realização de
vários experimentos e o uso de diversas formas geométricas para que este
objetivo seja alcançado.

Resíduos, tratamento e descarte

Os resíduos gerados neste experimento podem ser descartados no
lixo comum.