Question

Faça uma pesquisa e descreva como é o funcionamento de um bafômetro e cite a(s) reação(ões) química(s) que ocorrem no aparelho, destacando os agentes redutor e oxidante.

Answer 1

Praticamente todos os tipos de bafômetros utilizados pela polícia federal funcionam a base de reações químicas, o dicromato de potássio e a célula de combustível são os principais reagentes. Em ambos os testes, o motorista deve assoprar no bafômetro com força (sopro de 5 segundos).

Vejamos como funciona cada um destes bafômetros:

Bafômetro “dicromato de potássio”:

- O ar expelido pelos pulmões do suspeito é bombeado em uma solução de dicromato de potássio fortemente acidulada (ácido sulfúrico);

- O etanol presente na boca do motorista (se este consumiu bebida alcoólica) reage com os íons dicromato da solução, produzindo acetaldeído e íons Cromo (III);

- Em razão da reação química, ocorre uma mudança na cor da solução, a cor característica laranja passa para um tom esverdeado, acusando a presença de álcool.

Bafômetro “célula de combustível”: a diferença deste para o primeiro é que o dicromato muda de cor na presença do álcool enquanto a célula gera uma corrente elétrica. Os efeitos provocados pelos resíduos do álcool etílico presentes no hálito do indivíduo é que ativam a corrente elétrica.

Processo de funcionamento:

- A avaliação do grau alcoólico é baseada nas mudanças das características elétricas de um sensor. O sensor é constituído por materiais cuja condutividade elétrica é influenciada por meios externos, em geral são compostos de óxido de estanho (SnO2) depositados sobre um substrato isolante;

- A condutividade elétrica do aparelho aumenta quando entra em contato com álcool, devido a liberação de elétrons na reação;

- Os elétrons presentes passam por um fio condutor, gerando corrente elétrica.
A constatação do grau de embriagues fica a cargo do chip presente dentro do aparelho, este calcula a porcentagem e dá a concentração de álcool no sangue do motorista.
Uma reação de oxidorredução é aquela em que há transferência de elétrons; com isso uma espécie química ganha elétrons e simultaneamente outra espécie química perde elétrons.

Essas reações são chamadas dessa forma porque o ganho de elétrons corresponde a uma redução, enquanto que a perda de elétrons constitui uma oxidação.

Veja o exemplo abaixo:

Fe2O3(s) + 3 CO(g) → Fe2 (s) + 3 CO2(g)

Essa reação de oxidorredução corresponde ao processo feito em fornos siderúrgicos, nos quais o minério hematita (Fe2O3(s)) reage com o monóxido de carbono (CO), obtendo-se assim o ferro metálico. A partir das variações dos números de oxidação (Nox) das espécies reagentes e dos produtos é possível verificar quem sofre redução e quem sofre oxidação:

+3 -2 +2 -2 0 +4 -2
Fe2O3(s) + 3 CO(g) → Fe2 (s) + 3 CO2(g)

Veja que o Nox do ferro diminuiu de +3 para zero. Isso significa que ele recebeu elétrons (que possuem carga negativa, por isso o valor diminui), ou seja, ele sofre uma redução. Mas, para que o ferro da hematita ganhe elétrons e reduza é necessário que outra espécie química forneça esses elétrons para ela. No caso, a substância que faz isso é o monóxido de carbono (CO).

Sabemos disso, porque o Nox do carbono aumentou de +2 para +4, isso quer dizer que ele perdeu elétrons. Portanto, visto que o CO causou a redução da hematita, então ele é considerado o agente redutor.

Podemos seguir a mesma linha de raciocínio no caso da oxidação do CO: sua oxidação foi causada por alguma espécie, que no caso foi a hematita. Desse modo, a hematita é o agente oxidante.