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segunda-feira, 3 de outubro de 2011

Crescer cristais em casa

O que são os cristais?
Antes de começarmos é importante saber exactamente o que são cristais.
Os cristais são estruturas formadas a partir de um padrão regular e repetitivo de átomos ou moléculas.
Estas estruturas crescem por nucleação. Durante a nucleação, os átomos ou moléculas do que queremos que venha a ser um cristal (soluto) estão dissolvidos num solvente. As partículas deste soluto tendencialmente vã ligar-se entre si formando subunidades de átomos ou moléculas, estas são maiores que uma partícula individual, numa segunda fase estas partículas maiores também se agrupam umas com as outras e eventualmente tornam-se grandes o suficiente e "saem" da solução (cristalizam).
Outras moléculas de soluto continuarão a aderir à superfície do cristal, fazendo-o crescer até que o equilíbrio entre as moléculas de soluto no cristal e na solução seja atingido.


Crescer cristais
Há três factores que podem influenciar o crescimento de cristais "caseiros":
  1. A não saturação da solução- A primeira fase do crescimento de cristais caseiros é fazer uma solução saturada do soluto que queremos cristalizar. Numa solução saturada as moléculas são em maior número e a probabilidade de chocarem entre si e se unirem de forma a formarem um núcleo para dar início à nucleação é muito maior.
  2. Tipo de superfície- Uma superfície áspera tende a ser mais atraente para a nucleação. Por exemplo, é mais provável que um cristal se forme num pedaço de corda áspera do que nas paredes suaves de um copo de vidro.
  3. Presença de depósito no fundo do recipiente- Isto acontece quando a solução, ou está mal mexida ou tem soluto demais, ou seja, significa que foi adicionado demasiado soluto para saturar a solução. A presença destes depósitos criam zonas óptimas para o desenvolvimento de cristais impedindo desta forma a formação dos mesmos no nosso "alvo".


Hoje vamos ver como fazer crescer cristais de açúcar, estes cristais podem ser chupados e comidos como um chupa-chupa. Esta demonstração pode demorar até 3 semanas.


Precisamos de:
  • 3 chávenas de açúcar, podemos ter que ajustar esta quantidade queremos a solução saturada e 100% mas sem precipitado,
  • 1 chávena de água, a ferver,
  • Corantes alimentar,
  • 1 frasco de vidro,
  • 1 bacia pequena,
  • 1 pau de espeto, ou corda em cru;
  • Papel de cozinha, ou papel de filtro.
Como fazer:
  1. Fervam a água, cuidado com as queimaduras;
  2. Adicionem as 3 chávenas de açúcar a 1 chávena de água a ferver numa bacia;
  3. Mexam até que o açúcar se dissolva por completo;
  4. Se quiserem dar cor ao açúcar podem adicionar o corante agora;
  5. Despejem esta solução no frasco onde vai ter lugar o crescimento do cristal, atenção, lavem muito muito bem o frasco, para evitar a nucleação nas paredes do recipiente;
  6. Evitem qualquer tipo de açúcar não dissolvido neste recipiente, já que este açúcar vai ser uma boa superfície de crescimento para os cristais;
  7. Suspendam um espeto de madeira ou uma corda sem tratamento na solução, o nosso "alvo";
  8. Coloquem a solução num local onde não seja perturbada;
  9. Quando começar a arrefecer a solução vai endurecer e formar cristais de açúcar.
  10. Verifiquem, diariamente, se o frasco demonstra sinais de formação de cristais, se verificarem que sim, troquem o frasco por um limpo;
  11. Durante o processo tapem o frasco com uma folha de papel de cozinha ou com um filtro de café.
Esta é uma demonstração, se quiserem transformá-la numa  experiência a sério podem por exemplo:
  • Seguir o crescimento diário do cristal com um gráfico. 
  • Ou Apurar o cristal de mais rápido crescimento, o sal ou o açúcar? 
  • Outra forma de o fazer é iniciar o processo de nucleação com várias soluções: uma de água a ferver, outra de água tépida e outra de água fria. 
  • Podem ainda dissolver o soluto enquanto a água ferve... 
As possibilidades de explorar este procedimento como experiência são imensas.


Referências: about.com; squidoo.com; buzzle.com

Et Voilá!
Ciência que podem comer! Com cuidado, não se esqueçam que é só açúcar.


Divirtam-se.

1 comentário:

mfc disse...

C'est magnifique!

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