A eletrólise e a fotossíntese

Os alunos acompanharam um experimento de eletrólise, que no encontro anterior suscitou muitas dúvidas, e, com a ajuda dos monitores, relacionaram com a fotossíntese.  Além disso, divididos em três grupos, realizaram experimentos de morfologia, extração de pigmentos e circulação em plantas. Para isso, colocaram a mão na massa, saíram pelo campus procurando flores e plantas.

O químico Thiago Almeida da Silva aceitou o convite da Casa da Ciência e refez o experimento de eletrólise junto aos alunos e esclareceu os conceitos envolvidos neste fenômeno. Thiago montou um experimento de eletrólise aquosa e pediu que os alunos observassem. Porém, nada aconteceu, ao contrário do experimento realizado no primeiro encontro. “O que está faltando?”, questionou. Prontamente os alunos responderam: “o sal”.

Thiago Almeida explica os conceitos químicos envolvidos na eletrólise aquosa

Eliane Correa, estudante de Licenciatura em Ciências na USP, explicou que “na água, o sal se quebra em íons positivos e íons negativos, o que possibilita a passagem de energia elétrica”. A água não é um bom condutor. Por isso, nada aconteceu nesta primeira observação, não é possível conduzir eletricidade na água pura. “Quando eu coloco sal ocorre a dissociação do NaCl. Eu vou ficar com NA⁺ (Sódio) e o Cl^–(Cloro). Ai sim eu vou conseguir com que o elétron percorra dentro da água por meio desses íons. É como se eles fechassem o circuito, formando um fio ‘imaginário’”, explicou Thiago. Depois disso, foi adicionado hidróxido de sódio (soda cáustica) à solução aquosa. Os alunos Igor Logano e Arthur Figueiredo observaram a nova solução e relataram aos colegas que era possível ver bolinhas subindo nos dois tubos. Contudo, advertiram que havia mais bolinhas em um dos tubos. Depois de algumas conversas, todos concluíram que os gases estavam sendo produzidos nos tubos eram oxigênio e hidrogênio.

 

 

Igor e Arthur observam curiosos o experimento de eletrólise aquosa		Alunos aprenderam a química da fotossíntese

 

O químico explicou que duas moléculas de água, quando dissociadas, dão origem a uma molécula de oxigênio e duas de hidrogênio: 2H₂O → O₂ + 2H₂. Com isso, foi possível concluir que o tubo em que existe mais gás é o hidrogênio, pois na eletrólise da água é este gás que é liberado em maior quantidade, na proporção de 2 para 1.

 

Depois de feitas todas as observações, chegou o momento de pensar na aplicação prática da eletrólise. Fernando Trigo, biólogo e coordenador da atividade, questionou sobre as semelhanças entre a eletrólise e fotossíntese. “Na eletrólise eu preciso fornecer energia, no caso da fotossíntese eu preciso de luz. A eletrólise é a quebra da água, o que tem haver com fotossíntese?”, perguntou. “A Fotossíntese utiliza a água”, respondeu a aluna Yasmin Pereira.

A água é utilizada na reação química de fotossíntese, pois esta etapa é uma hidrólise (quebra da água). Retomando o experimento do encontro anterior com a elódea, em que era possível ver bolhas de oxigênio provenientes da fotossíntese, foi possível concluir que o oxigênio (O₂) é resultado da quebra da molécula da água (H₂O) e não do gás carbônico (CO₂) que é capturado pela planta e utilizado para a produção de glicose.

Eletrólise    2H2O → O2 + 2H2 Qual a Relação entre a Eletrólise e a Fotossíntese?                                                                                  Fórmula da fotossíntese                                                       Gás carbônico + água + luz → glicose + oxigênio

Os alunos foram divididos em três grupos para a realização de experimentos de morfologia, extração de pigmentos e circulação em plantas. Os jovens colocaram a mão na massa, saíram pelo campus na busca por flores e plantas para a realização das tarefas experimentais. Os resultados dos experimentos foram discutidos no terceiro encontro.

Extração de pigmento de flores	Anatomia de uma flor completa	Circulação dos vegetais
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