Equilíbrio Químico na Previsão do Tempo

O galinho do tempo, por meio do equilíbrio químico, prevê se vai ou não chover
O galinho do tempo, por meio do equilíbrio químico, prevê se vai ou não chover
Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça
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Praticamente todos nós já vimos aqueles bibelôs chamados popularmente de “galinhos do tempo” que mudam de cor dependendo do clima. Se ele adquirir uma coloração azul, indica que o tempo está bom, ou seja, não vai chover. Já se ele estiver na cor rosa, indica que a chuva está se aproximando.

Mas qual é o princípio de funcionamento desses enfeites populares?

Bom, a superfície desse pequeno bibelô é impregnada com uma solução que apresenta equilíbrio químico. Normalmente são soluções do cobalto, um metal de transição da família 9 da Tabela Periódica, que tem a capacidade de formar sais ou íon coloridos. Isso acontece:

1º) Em razão do número de ânions que cercam o cátion metálico no arranjo cristalino, que é denominado número de coordenação. Por exemplo, o íon [CoCl4]2-(aq)  apresenta cor azul, sendo que o número de coordenação de seu cátion é 4. Já o íon [Co(H2O)6]2+ apresenta cor rosa e seu número de coordenação é igual a 6;

2º) Em razão do grau de hidratação do sal, isto é, a quantidade de moléculas de água cercando o cátion metálico. Citando novamente os dois exemplos acima, o CoCl4]2-(aq)  é anidro, já o [Co(H2O)6]2+ é hidratado.

Quando o cloreto de cobalto II (CoCl2) anidro é colocado em solução alcoólica, verifica-se que seu número de coordenação passa de 4 (cor azul) para 6 (cor rosa), conforme mostra a reação abaixo:

Reação em equilíbrio químico dos íons de cobalto

Segundo o princípio de Le Chatelier, quando um equilíbrio químico é alterado por um fator externo, ocorre um deslocamento no sentido que anula a alteração. Esses fatores externos podem ser a concentração dos reagentes ou dos produtos, a variação da pressão, da temperatura ou a ação de um catalisador.

No caso da reação acima, é em virtude da variação da umidade relativa do ar ouda temperatura.

Assim, se o tempo estiver seco, a umidade relativa do ar estará baixa, o que fará com que o equilíbrio da reação mostrada se desloque no sentido de minimizar essa falta de água, isto é, é preciso produzir mais moléculas de água e não consumi-las. De tal modo, a reação se deslocará no sentido dos reagentes, ou para a esquerda. Com isso, a concentração do [CoCl4]2-(aq)  aumentará, ficando azul.

O mesmo ocorre com o aumento da temperatura em dias quentes: o equilíbrio irá se deslocar no sentido da reação que absorve calor (endotérmica) para equilibrar o sistema, que é também no sentido da reação inversa, no sentido da formação do [CoCl4]2-(aq), também ficando azul e consequentemente nos indicando que o tempo está seco e sem previsão de chuva.

Equilíbrio da reação deslocada para a esquerda, ficando azul e indicando tempo seco e quente

 O contrário ocorre quando há muita umidade no ar: a água absorvida do ar fica em excesso no reagente, deslocando a reação para que ela seja consumida, ou seja, desloca o equilíbrio para o sentido da reação direta, de formação do [Co(H2O)6]2+-(aq), que é rosa. Ele também será formado quando a temperatura diminui porque a reação será deslocada no sentido da liberação de calor (reação exotérmica), que é o sentido da esquerda para a direita. Com isso, conclui-se que o sal de cobalto hidratado indica que o tempo está ruim, ou seja, frio e com possibilidades de chuva.

Equilíbrio da reação deslocada para a direita, ficando rosa e indicando tempo frio e úmido


Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça
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