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Preparando o etanol

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.

Nesse experimento será produzido etanol a partir da cana de açúcar
Nesse experimento será produzido etanol a partir da cana de açúcar

Introdução:

O etanol ou álcool etílico é o composto mais conhecido e utilizado do grupo orgânico dos álcoois. Sua estrutura está representada abaixo:

Estrutura do etanol

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:

  1. Moagem da cana;
  2. Produção de melaço;
  3. Fermentação do melaço;
  4. 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:

  1. Dissolva o fermento biológico em água morna usando o recipiente disponível;
  2. Acrescente o caldo de cana (garapa);
  3. Deixe repousar por 5 dias;
  4. Dentro da lata, enrole a mangueira na forma de serpentina;
  5. Passe a mangueira por um furo feito no lado inferior da lata;
  6. Vede esse furo com durepóxi ou com a massa de vidraceiro;
  7. Coloque a mistura que ficou em repouso por 5 dias na chaleira;
  8. Conecte a extremidade superior da mangueira no bico da chaleira ou do bule;
  9. Encha com água e gelo a lata que contém a mangueira;
  10. Aqueça brandamente a chaleira;
  11.  Coloque um recipiente na extremidade livre da mangueira, segundo o esquema representado abaixo:

Esquema do experimento de produção do etanol

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

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