Preparando o etanol
Estratégias de ensino-aprendizagem
Esse experimento consiste na obtenção de uma mistura de substâncias, sendo o etanol o principal componente, obtido por se submeter o caldo de cana à fermentação biológica.
Introdução:
O etanol ou álcool etílico é o composto mais conhecido e utilizado do grupo orgânico dos álcoois. Sua estrutura está representada abaixo:
Esse líquido em condições ambientes é incolor, solúvel infinitamente em água, com ponto de fusão –115ºC e ponto de ebulição igual a 78,5ºC. Ele foi uma das primeiras substâncias produzidas pelo homem, por meio de fermentação de polissacarídeos (amido, celulose) ou dissacarídeos (sacarose, maltose).
O etanol pode ser obtido por meio da beterraba, do milho, da batata, da cevada, do arroz e, principalmente, da cana-de-açúcar. Quando obtido por meio da cana-de-açúcar, segue as seguintes etapas de produção:
- Moagem da cana;
- Produção de melaço;
- Fermentação do melaço;
- Destilação do mosto fermentado.
O experimento a seguir mostra uma forma de se obter o etanol a partir da sacarose presente no caldo de cana (garapa), sob ação de um fermento biológico.
Materiais e reagentes:
- 1 litro de garapa;
- 1 tablete de fermento biológico;
- Água;
- Qualquer recipiente disponível;
- 1 chaleira ou bule;
- 2 metros de mangueira plástica do diâmetro do bico da chaleira;
- 1 lata de tinta de 18 litros vazia;
- Massa de vidraceiro ou durepóxi;
- Gelo;
- Fonte de aquecimento como placa aquecedora.
Procedimento experimental:
- Dissolva o fermento biológico em água morna usando o recipiente disponível;
- Acrescente o caldo de cana (garapa);
- Deixe repousar por 5 dias;
- Dentro da lata, enrole a mangueira na forma de serpentina;
- Passe a mangueira por um furo feito no lado inferior da lata;
- Vede esse furo com durepóxi ou com a massa de vidraceiro;
- Coloque a mistura que ficou em repouso por 5 dias na chaleira;
- Conecte a extremidade superior da mangueira no bico da chaleira ou do bule;
- Encha com água e gelo a lata que contém a mangueira;
- Aqueça brandamente a chaleira;
- Coloque um recipiente na extremidade livre da mangueira, segundo o esquema representado abaixo:
Observação importante: O professor deve estar atento para que nenhum aluno venha a ingerir o líquido formado, pois é uma mistura de várias substâncias, sendo que o principal constituinte é o etanol. Assim, possui substâncias extremamente tóxicas.
Resultados e Discussão:
O professor pode usar essa atividade experimental com várias finalidades, veja algumas delas:
- Ao se estudar o conteúdo “Grupo Orgânico dos Álcoois”: O professor pode indagar dos alunos qual a fórmula do álcool presente na mistura, isto é, do etanol, e qual a semelhança dessa preparação do etanol com a sua fabricação industrial;
- Estudo dos “Carboidratos”:O professor pode perguntar aos alunos qual é o principal açúcar ou dissacarídeo presente no caldo de cana e pedir sua fórmula molecular. Pergunte também qual a finalidade do fermento;
- Estudo de “Separação de misturas”:Pergunte qual é o nome do processo de separação utilizado para a extração do álcool;
- “Mudanças de estado físico da matéria”:Indague sobre qual é o nome da mudança de estado que ocorre dentro da mangueira;
- “Equações Químicas”:Peça aos alunos que equacionem as reações que transformam a cana-de-açúcar em álcool.
Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química