Como funciona?
No nível 4 a reação ocorre com o bicarbonato de sódio e vinagre em contato. A partir do momento que ambos entrarem em contato, ocorrerá a reação.
Quando você mistura vinagre (ácido acético) com bicarbonato de sódio, ocorre uma reação química que produz dióxido de carbono, água e acetato de sódio.
Essa é a equação química que representa essa reação:
Ácido acético (vinagre) + Bicarbonato de sódio → Dióxido de carbono + Água + Acetato de sódio
Em termos mais simples:
Vinagre (ácido acético): O vinagre é uma solução aquosa de ácido acético. Ele é ácido, o que significa que contém íons H+ em solução.
Bicarbonato de sódio: O bicarbonato de sódio é um sólido branco cristalino que é uma base fraca. Ele contém o íon bicarbonato ((HCO₃)-) e, quando dissolve em água, libera íons de hidrogênio (H+) e de carbonato ((CO₃)²-) em solução.
Quando você mistura o vinagre com o bicarbonato de sódio: O ácido acético (do vinagre) reage com o bicarbonato de sódio. Isso produz dióxido de carbono (CO2), sendo um gás, água (H2O) e acetato de sódio (um sal).
Essa se torna a equação química balanceada para a reação:
CH3COOH (ácido acético) + NaHCO3 (bicarbonato de sódio) → CO2 (dióxido de carbono) + H2O (água) + CH3COONa (acetato de sódio)
Essa é uma reação exotérmica, o que significa que ela libera um pouco de calor. O dióxido de carbono liberado é o que faz bolhas e cria efervescência quando você mistura vinagre com bicarbonato de sódio.
Qual seria a proporção ideal de vinagre e bicarbonato de sódio?
Podemos utilizar uma regra de 3 para sabermos qual a proporção ideal para o bicarbonato ser inteiro consumido pelo vinagre, sem nenhum desperdício.
Recomendamos esse vídeo, com uma melhor explicação: https://www.youtube.com/watch?v=Zsjk8ZV4Twc
Na química a proporção ideal para a reação seria:
84g/mol + 60g/mol → 44g/mol + 18g/mol + 82g/mol
Sabemos que a cada 84g de bicarbonato, precisamos de 60g de ácido acético. Nossa dúvida é: Quanto de bicarbonato precisamos se uma garrafa de vinagre tem apenas 25,2g de ácido acético?
84g ------------ 60g
x----------------- 25,2g
Fazendo a conta, chegamos em:
x = 35,28g
Ou seja, uma garrafa de 600ml de vinagre precisa 35,28g de bicarbonato para fazer uma reação total de bicarbonato sem desperdício.
Com isso podemos chegar em outras proporções, sendo elas:
Bicarbonato Vinagre
35,28 g : 600 ml
5,88 g : 100 ml
58,8 g : 1L
Se tivermos exatamente essas proporções, a reação será perfeita, estaremos usando todo o bicarbonato juntamente do vinagre no momento da reação.
Como colocar o combustível no foguete?
- Comece inflando e esvaziando um balão/preservativo algumas vezes para garantir que ele esteja bem flexível.
- Insira o balão ou preservativo no foguete, mas mantenha o bico do balão/preservativo fora do foguete, segurando-o.
- Conecte o bico do preservativo/balão a um cano marrom de 20 mm de diâmetro e aproximadamente 1 metro de comprimento.
- Segurando o bico do preservativo/balão e a ponta do cano na posição vertical, utilize um funil na outra extremidade do cano para despejar a quantidade necessária de vinagre.
- O peso do vinagre no cano fará com que o preservativo/balão se encha com o líquido. Após completar o enchimento do preservativo/balão com vinagre, remova o cano de 1 metro, amarre a boca do preservativo/balão e libere-o na garrafa.
- Certifique-se de secar completamente o funil e utilize-o para inserir aproximadamente 250 gramas de bicarbonato de sódio na garrafa.
Por que esquentar o vinagre é bom para a reação?
Quando aquecemos o vinagre, estamos fornecendo mais energia térmica às moléculas de ácido acético presentes na solução. Essa energia adicional faz com que essas moléculas se movam mais rapidamente e colidam com mais frequência e com maior energia.
Conseguimos um aumento da energia cinética, as moléculas de ácido acético no vinagre começam a se mover mais rapidamente conforme a temperatura aumenta. Isso ocorre porque o calor adicionado às moléculas aumenta sua energia cinética, ou seja, sua energia de movimento.
Com mais energia cinética, as moléculas de ácido acético colidem entre si e com as moléculas de bicarbonato de sódio (quando adicionado à solução) com mais frequência e com mais força.
Essas colisões são essenciais para ocorrerem as reações químicas.
A energia adicional das colisões torna provável que as moléculas de ácido acético e bicarbonato de sódio superem a energia de ativação necessária para ocorrer a reação química.
Além disso, o aquecimento do vinagre também pode reduzir sua viscosidade, tornando-o mais fluido. Isso facilita a mistura do vinagre com o bicarbonato de sódio, garantindo uma distribuição mais uniforme dos reagentes e aumentando a área de contato entre eles. Quanto maior a área de contato, mais oportunidades as moléculas têm para colidir e reagir.
Ou seja, ao aquecer o vinagre antes de realizar a reação com bicarbonato de sódio, estamos fornecendo mais energia às moléculas de ácido acético, aumentando a probabilidade de colisões bem-sucedidas e melhorando a eficiência da reação química. Com isso chegamos na conclusão: Se você conseguir, esquente o vinagre!
Como aumentar a pressão do foguete?
Uma dica muito boa, é você chacoalhar a base no momento que a reação estiver ocorrendo, mas faça isso com muito cuidado. O ideal é que enquanto uma pessoa esteja chacoalhando, a outra esteja olhando o psi no manômetro, para garantir que não atinja um nível muito alto de psi.
Lembrando que isso deve ser feito com muito cuidado, pois se você fizer sem atenção, pode acabar lançando o foguete, e machucando alguém.
Outra dica também é você esquentar o vinagre, isso facilita o contato entre o vinagre e o bicarbonato, fazendo com que a reação ocorra mais rápido.
O NOIC possui um grupo no WhatsApp sobre foguete, nele, você pode conversar com as outras equipes experientes. A melhor forma de encontrar o modelo ideal para o foguete da sua equipe é testando!