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Subdomínio: Fontes de energia e transferências de energia.
Capítulo:·  Energia e sistemas físicos.
Fontes de energia não renovável e renovável

Materiais de apoio
Ficha de exercícios.

(Continuação das atividades de 25 a 29 de maio)

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Subdomínio: Fontes de energia e transferências de energia.
Capítulo:·  Energia e sistemas físicos.
Fontes de energia não renovável e renovável

Materiais de apoio
Ficha de exercícios.

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Consultar as páginas 191 a 203

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Can 100% renewable energy power the world? - Federico Rosei and Renzo Rosei

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Noção de Sistema

O Sistema corresponde ao nosso objecto de estudo. Tudo o resto é considerado Exterior ao Sistema. Por exemplo, se estudares as alterações energéticas sofridas por uma determinada quantidade de água em aquecimento dentro de uma panela...

... consideras que:

- o Sistema é a água;

- o Exterior é todo o restante Universo.

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Tipos de Sistemas

Consideram-se três tipos diferentes de Sistemas

Sistema Aberto

O Sistema efectua trocas de energia e de matéria com o exterior.

Sistema Fechado

O Sistema efectua trocas de energia com o exterior, mas não efectua trocas de matéria.

Sistema Isolado

O Sistema não efectua trocas de energia nem de matéria com o exterior.

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O Sistema corresponde ao nosso objecto de estudo. Tudo o resto é considerado Exterior ao Sistema. Por exemplo, se estudares as alterações energéticas sofridas por uma determinada quantidade de água em aquecimento dentro de uma panela... ... consideras que: - o Sistema é a água; - o Exterior é todo o restante Universo.

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Manifestações de Energia

A Energia pode manifestar-se de diferentes formas. Os seguintes acontecimentos estão associados a manifestações de energia:

Movimento

Luz

Som

Libertação de Chama

Variação de Temperatura

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A Energia pode manifestar-se de diferentes formas. Os seguintes acontecimentos estão associados a manifestações de energia: Movimento Luz Som Libertação de Chama Variação de Temperatura

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Subdomínio: Separação das substâncias de uma mistura.
Capítulo:·  Técnicas de separação de misturas heterogéneas.
Técnicas laboratoriais e industriais de separação.

Materiais de apoio
Curiosidades sobre a água
Visita virtual a uma ETAR
Ficha de exercícios.

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Consultar as páginas 173 a 185

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Águas de Portugal | Virtual tour generated by Panotour

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A capacidade de planeamento e de execução, a experiência na gestão (Virtual tour generated by Panotour)

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Águas de Portugal | Virtual tour generated by Panotour

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A capacidade de planeamento e de execução, a experiência na gestão (Virtual tour generated by Panotour)

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Fonte e Receptor de Energia

Quando se aquece água utilizando uma lamparina de álccol...

- ... a lamparina é a Fonte de Energia - fornece a energia para o aquecimento;

- ... a água é o Receptor de Energia - recebe a energia fornecida pela lamparina;

- ... a lamparina transfere energia para a água.

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Quando se aquece água utilizando uma lamparina de álccol... - ... a lamparina é a Fonte de Energia - fornece a energia para o aquecimento; - ... a água é o Receptor de Energia - recebe a energia fornecida pela lamparina; - ... a lamparina transfere energia para a água.

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Fonte Renovável e não Renovável de Energia.

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Fonte Renovável e não Renovável de Energia.

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Fonte Renovável de Energia

Uma Fonte Renovável de Energia renova-se continuamente e pode ser sempre utilizada sem que se esgote. São exemplos de Fontes Renováveis de Energia:

Água

Vento

Sol

Geotérmica

Marés

Imagem em Geotérmica cedida por globetrotter_rodrigo via photopin cc.

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Fonte Não Renovável de Energia

Uma Fonte Não Renovável de Energia pode demorar milhares de anos a renovar-se (ou pode mesmo não se renovar), sendo por isso considerada limitada. Se continuar a ser explorada pode mesmo esgotar. São exemplos de Fontes Não Renováveis de Energia:

Carvão

Petróleo

Gás Natural

Urânio

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Fonte Renovável e Não Renovável de Energia

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Uma Fonte Renovável de Energia renova-se continuamente e pode ser sempre utilizada sem que se esgote. São exemplos de Fontes Renováveis de Energia: Água Vento Sol Geotérmica Marés Imagem em Geotérmica cedida por globetrotter_rodrigo via photopin cc. PUB Uma Fonte Não Renovável de Energia pode demorar milhares de anos a renovar-se (ou pode mesmo não se renovar), sendo por isso considerada limitada.

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Consumo Energético

Para uma máquina eléctrica funcionar, é necessário fornecer-lhe energia eléctrica. Se analisarmos por exemplo o funcionamento de uma máquina de lavar roupa, concluimos que a máquina efectua várias tarefas diferentes ao mesmo tempo, gastando uma determinada quantidade de energia em cada uma delas.

Do total de energia fornecida à máquina, esta utilizou uma parte para aquecer a água e rodar o tambor com a roupa. A restante energia foi utilizada na produção de ruído e de vibração. Do ponto de vista do utilizador...

- ... a energia consumida para aquecer a água e o tambor é útil, uma vez que são tarefas indispensáveis para lavar a roupa colocada na máquina;

- ... a energia consumida em ruído e em vibração, bem como a energia térmica "perdida" para o meio, é energia dissipada (desperdiçada) pela máquina, uma vez que não queremos que a máquina de lavar efectue ruídos, vibre ou perca energia para o exterior.

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Em resumo:

Podemos então concluir que, de toda a energia fornecida à máquina, ela aproveita uma parte para realizar as tarefas que pretendemos - energia útil -, e desperdiça a restante - energia dissipada. A soma da energia útil com a energia dissipada corresponde ao total de energia fornecida à máquina:

Energia Fornecida = Energia Útil + Energia Dissipada

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Para uma máquina eléctrica funcionar, é necessário fornecer-lhe energia eléctrica. Se analisarmos por exemplo o funcionamento de uma máquina de lavar roupa, concluimos que a máquina efectua várias tarefas diferentes ao mesmo tempo, gastando uma determinada quantidade de energia em cada uma delas.

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Unidades de Energia

A unidade de Sistema Internacional (SI) utilizada para quantificar a Energia é o Joule (J). Este nome foi atribuído em homenagem ao físico inglês James Joule, que viveu entre 1818 e 1889, e que efectuou estudos em diversas áreas no sentido de compreender melhor as manifestações e transferências de energia entre sistemas.

James Joule (1818 - 1889)

A unidade Joule tem, entre outros, os seguintes múltiplos que deves conhecer:

Para além do Joule e dos seus múltiplos, há outras unidades que podem ser utilizadas para quantificar a Energia. Uma das mais importantes é o QuiloWatt Hora (KWh), utilizada pelas empresas de fornecimento de electricidade para controlar o consumo dos seus clientes. Se consultares a factura correspondente à energia consumida em tua casa, vais descobrir que a empresa que fornece a energia eléctrica controla o teu consumo energético utilizando o QuiloWatt Hora (KWh). Esta unidade será estudada com mais detalhe um pouco mais à frente.

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A unidade de Sistema Internacional (SI) utilizada para quantificar a Energia é o Joule (J). Este nome foi atribuído em homenagem ao físico inglês James Joule, que viveu entre 1818 e 1889, e que efectuou estudos em diversas áreas no sentido de compreender melhor as manifestações e transferências de energia entre sistemas.

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Rendimento Energético

O rendimento energético de uma máquina é a relação entre a quantidade de energia útil e a energia fornecida. Se uma máquina apresenta um elevado rendimento, isso significa que desperdiça pouca energia, enquanto uma máquina com um baixo rendimento desperdiça grande parte da energia. Sempre que compramos uma máquina devemos ter em conta o seu rendimento, consultando a etiqueta de Eficiência Energética. A imagem seguinte representa a etiqueta de eficiência energética de um frigorífico.

No caso deste frigorífico, ele apresenta uma eficiência energética do tipo "A", o que significa que este desperdiça apenas uma pequena quantidade de energia. Em comparação com este, um frigorífico do tipo "G" desperdiça uma grande quantidade de energia.

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Como calcular o Rendimento Energético

O Rendimento energético pode ser facilmente calculado, através da expressão:

O rendimento é sempre apresentado em % e quanto maior o valor do rendimento, menos energia é desperdiçada pela máquina. Uma máquina com um rendimento próximo de 100 % desperdiça menos energia do que uma máquina com um rendimento próximo de 0 %.

Como interpretar o valor do rendimento energético calculado?

O frigorífico da imagem seguinte tem um rendimento de 90%:

Rendimento do Frigorífico: 90%

Sendo o rendimento de 90 %, isso significa que em cada 100 J de energia fornecidos à máquina, esta utiliza 90 J. Os restantes 10 J são dissipados.

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O rendimento energético de uma máquina é a relação entre a quantidade de energia útil e a energia fornecida. Se uma máquina apresenta um elevado rendimento, isso significa que desperdiça pouca energia, enquanto uma máquina com um baixo rendimento desperdiça grande parte da energia.

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo professor) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo professor) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Ficha de exercícios

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Sabe para onde vai a água depois de a utilizarmos?

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Como é produzida a água que chega às nossas torneiras

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Homogéneas e heterogéneas

Como se separam misturas de substâncias?

Em química, separações de misturas são utilizadas para isolar substâncias (ou outras misturas) num sistema qualquer com dois ou mais componentes originais. É realizada para as mais diversas finalidades, da química analítica à engenharia química ou de petróleo. Dentre os métodos, alguns, por mais que pareçam ter pouca utilidade, são essenciais em processos de mineração ou análises farmacêuticas. A refinação do petróleo por exemplo, largamente utilizada à escala mundial, baseia-se no processo de destilação.

Os métodos para que isso se concretize são: filtração, destilação, decantação, cromatografia, entre outros. Cada método de separação é utilizado para certo tipo de sistema, de acordo com o tipo de mistura. As misturas de substâncias podem basicamente classificar-se em misturas homogéneas e misturas heterogéneas.

Assim, as técnicas a utilizar dependem do tipo de mistura. Apresenta-se de seguida um resumo das técnicas mais usadas em laboratório:

Misturas heterogéneas de sólidos:

Misturas heterogéneas de sólidos em líquidos:

Misturas heterogéneas de líquidos:

Decantação em ampola de decantação

Misturas homogéneas:

Os métodos de separação (análise imediata), podendo ser de modo mecânico ou por processos físicos, são técnicas que se socorrem de conhecimentos de propriedades das substâncias (como a solubilidade ou a interação magnética) e constantes físicas (como ponto de fusão, ponto de ebulição ou densidade) para separar os componentes de um sistema.

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Processos de separação de misturas de substâncias

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Em química, separações de misturas são utilizadas para isolar substâncias (ou outras misturas) num sistema qualquer com dois ou mais componentes originais. É realizada para as mais diversas finalidades, da química analítica à engenharia química ou de petróleo. Dentre os métodos, alguns, por mais que pareçam ter pouca utilidade, são essenciais em processos de mineração ou análises farmacêuticas.

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Técnicas de Separação

Há um conjunto de técnicas que deves conhecer e que permitem separar os componentes de uma mistura. Para cada tipo de mistura existe uma técnica ou conjunto de técncias adequadas para separar os seus componentes. Na tabela seguinte estão resuimdas as técnicas mais importantes, consoante o tipo de mistura - clica nas imagens para veres a animação correspondente a cada técnica:

Misturas Heterogéneas Líquidas

Misturas Heterogéneas Sólido-Líquido

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Misturas Heterogéneas Sólidas

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Há um conjunto de técnicas que deves conhecer e que permitem separar os componentes de uma mistura. Para cada tipo de mistura existe uma técnica ou conjunto de técncias adequadas para separar os seus componentes.

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Processos de separação de misturas heterogêneas by Fernanda Bastos

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo professor) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo professor) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Ficha de exercícios

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Subdomínio: Propriedades físicas e químicas dos materiais.
Capítulo:·  Testes químicos

Materiais de apoio
Curiosidades
- simulador de estados da matéria.
. simulador de densidade.
Ficha de exercícios.

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Consultar as páginas 168 a 171

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Quais são essas propriedades?

Propriedades químicas das substâncias

As propriedades químicas são comportamentos característicos de uma substância quando esta se encontra na presença de uma outra substância. Para investigar as propriedades químicas teremos que proceder a transformações químicas (realizando ensaios químicos) e geralmente não é possível recuperar a amostra utilizada (porque ela sofre transformações dando origem a outras substâncias).

Os ensaios químicos geralmente são úteis para identificar algumas substâncias.

Vamos ver alguns exemplos:

EXEMPLOS DE PROPRIEDADES QUÍMICAS DAS SUBSTÂNCIAS

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ensaios de chama para determinação de cor

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As propriedades químicas são comportamentos característicos de uma substância quando esta se encontra na presença de uma outra substância. Para investigar as propriedades químicas teremos que proceder a transformações químicas (realizando ensaios químicos) e geralmente não é possível recuperar a amostra utilizada (porque ela sofre transformações dando origem a outras substâncias).

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo professor) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo professor) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Ficha de exercícios

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Subdomínio: Transformações físicas e químicas
Capítulo:Factores que provocam transformações químicas

Materiais de apoio
Curiosidades
- Como funciona o fósforo.
- Alfred Nobel (criador da dinamite).
- Reciclagem de metal.
Ficha de exercícios.

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Consultar as páginas 142 a 151

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Como reconhecer uma transformação química?

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Como reconhecer uma transformação química?

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No texto Fenômenos Físicos e Químicos foi mostrado que as duas principais transformações pelas quais a matéria passa é a física (a constituição do material não muda, ele apenas sofre uma mudança de formato e tamanho) e química (a composição do material é alterada).

Mas como podemos identificar se houve realmente uma transformação química, ou seja, uma reação química, ou se simplesmente ocorreu um fenômeno físico? Para tal existem algumas características dos materiais que podem ser observadas antes e depois da transformação, além de algumas manifestações visuais, mudanças físicas, que ocorrem durante a reação.

As principais estão alistadas abaixo, mas lembre-se de que as reações químicas ocorrem em nível microscópico, havendo um rearranjo dos átomos em que as ligações que formam as substâncias iniciais (reagentes) são rompidas e são realizadas novas ligações químicas para a formação de novas substâncias (produtos). Portanto, as maneiras de identificar as reações mencionadas abaixo não são aplicáveis em 100% dos casos. Muitas ocorrem sem nenhuma alteração visual. Assim, para uma determinação segura se houve ou não reação, é necessária a determinação das propriedades específicas dos reagentes e dos produtos, como pontos de fusão e ebulição, densidade e solubilidade.

* Efervescência: Observa-se a formação de bolhas quando a reação envolve a formação de alguma substância gasosa. A imagem abaixo mostra um comprimido de antiácido estomacal que é colocado na água. Sabemos que ocorre uma efervescência muito grande. O gás não estava presente na água e no comprimido isoladamente, mas foi formado pela reação entre eles.

* Precipitado: Muitas vezes quando duas substâncias líquidas ou em solução aquosa reagem, ocorre a formação de um precipitado, que pode ser um sólido ou uma turvação de uma solução líquida que fica bem visível. Por exemplo, quando misturamos nitrato de chumbo e iodeto de potássio, forma-se um precipitado amarelo que é uma nova substância, o iodeto de chumbo.

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* Mudança de cor: Essa alteração física geralmente é resultado de reações em que há transferência de elétrons (oxirredução), ocorrendo a formação de cátions que fornecem a cor característica. Por exemplo, uma solução aquosa de sulfato de cobre II é azul porque possui os cátions cobre (Cu ²⁺). Outro exemplo é a queima dos fogos de artifício, que usa sais de diferentes cátions para originar o efeito colorido que é visto.

Transformações químicas com mudança de cor podem ser vistas em muitos casos, como no apodrecimento das frutas, água sanitária em tecido colorido, queima de papel, cozimento dos alimentos, quando as folhas das árvores vão secando e no enferrujamento dos pregos.

* Absorção ou liberação de energia: Essa manifestação pode ser de várias formas, tais como:

Calor: As reações que ocorrem com absorção de calor - que são chamadas de reações endotérmicas - fazem com que a vizinhança do sistema fique fria. Já as que ocorrem com liberação de calor - as reações exotérmicas, como as reações de combustão, deixam a vizinhança com a temperatura mais alta.

Eletricidade: Isso acontece, por exemplo, nas pilhas e baterias, que são dispositivos capazes de transformar energia química em energia elétrica por meio de reações espontâneas de oxirredução (em que há transferência de elétrons).

Luz: O aparecimento de chama ou luminosidade é uma evidência de que houve reação. Isso na queima de álcool, do carvão, do palito de fósforos, entre outros.

Aproveite para conferir nossas videoaulas relacionadas ao assunto:

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Como reconhecer uma transformação química? - Alunos Online

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No texto Fenômenos Físicos e Químicos foi mostrado que as duas principais transformações pelas quais a matéria passa é a física (a constituição do material não muda, ele apenas sofre uma mudança de formato e tamanho) e química (a composição do material é alterada).

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Transformações químicas por ação do calor

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Transformações químicas por ação do calor

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Transformações por ação do calor

Transformações químicas por ação do calor

No teu dia-a-dia acontecem muitas transformações químicas deste tipo, como por exemplo.

Quando aqueces o açucar, ele transforma-se em caramelo, formando-se uma substância de cor castanho-escuro enquanto se liberta vapor de água e dióxido de carbono.

Quando cozemos o pão no forno, este fica cheio de pequenos buracos no seu interior, porque se liberta dióxido de carbono quando o fermento adicionado à farinha reage por ação do calor.

Quando fazemos uma tosta ou uma torrada e queimamos o pão.

EXEMPLOS DE TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS POR AÇÃO DO CALOR

Quando uma substância se decompõe por ação do calor, chamamos a este processo uma termólise.

Na natureza, existem transformações onde acontece a decomposição de substâncias por ação do calor. Por exemplo, a transformação de certos minerais que integram determinadas rochas.

Nas explosões que ocorrem durante as erupções vulcânicas, existe a decomposição da água em hidrogénio e oxigénio.

Video - Transformações por ação do calor
Reação do dicromato de amónio
Esta reação, também conhecida como o vulção, é um exemplo de uma transformação química por ação do calor.

Autores identificados no vídeo Duração aproximada: 43 s Fonte: Youtube

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No teu dia-a-dia acontecem muitas transformações químicas deste tipo, como por exemplo. Quando aqueces o açucar, ele transforma-se em caramelo, formando-se uma substância de cor castanho-escuro enquanto se liberta vapor de água e dióxido de carbono.

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Transformações químicas por ação da corrente elétrica

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Transformações químicas por ação da corrente elétrica

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Por ação da corrente elétrica

Transformações químicas por ação da corrente elétrica

Como já tiveste oportunidade de aprender, existem substâncias que se decompõem facilmente por ação do calor, outras por ação da luz, outras ainda por ação mecânica. Mas também existem substâncias que necessitam de energia elétrica para que se possam transformar.

Vejamos dois exemplos: Quando se coloca o cloreto de cobre (II) em solução aquosa, este decompõe-se por ação da corrente elétrica libertando-se cloro (que se deteta pelo seu cheiro característico) e formando-se cobre (sólido de cor castanho-avermelhada).

Quando queremos fazer a decomposição da água em oxigénio e hidrogénio, utilizamos a corrente elétrica para conseguir realizar esta transformação (vê video em baixo).

Eletrólise - TRANSFORMAÇÃO POR AÇÃO DA CORRENTE ELÉTRICA

Video - Transformação por ação da corrente elétrica
A eletrólise de água
Esta reação é sem dúvida uma das mais conhecidas e acontece devido à ação da corrente elétrica. Neste video podes ver em detalhe, como é que se pode realizar uma eletrólise.

Autores identificados no vídeo Duração aproximada: 1 min 18 s Fonte: Youtube

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Transformações por ação da corrente elétrica

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Como já tiveste oportunidade de aprender, existem substâncias que se decompõem facilmente por ação do calor, outras por ação da luz, outras ainda por ação mecânica. Mas também existem substâncias que necessitam de energia elétrica para que se possam transformar.

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Transformações químicas por ação mecânica

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Transformações químicas por ação mecânica

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Transformações por ação mecânica

Transformações químicas por ação mecânica

Existem algumas substâncias que se transformam por ação mecânica, ou seja quando há um choque ou uma fricção entre elas. O que acontece é que a energia libertada nesse instante é suficiente para desencadear uma reação química.

Vamos ver alguns exemplos:

Quando acendes um fósforo.

Quando acendes um isqueiro.

A explosão da dinamite.

EXEMPLOS DE TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS POR AÇÃO MECÂNICA

Video - Transformações por ação mecânica
A explosão da dinamite
Uma explosão de dinamite numa pedreira é uma transformação que ocorre por ação mecânica.

Autores identificados no vídeo Duração aproximada: 41 s Fonte: Youtube

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Existem algumas substâncias que se transformam por ação mecânica, ou seja quando há um choque ou uma fricção entre elas. O que acontece é que a energia libertada nesse instante é suficiente para desencadear uma reação química. Vamos ver alguns exemplos: Quando acendes um fósforo. Quando acendes um isqueiro.

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Transformações químicas por junção de substâncias

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Transformações químicas por junção de substâncias

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Transformações por junção de substâncias

Transformações químicas por junção de substâncias

Por vezes, basta juntares as substâncias, para que aconteça uma transformação. No laboratório é frequente acontecerem reações químicas deste tipo, como por exemplo:

Quando se adiciona uma solução de sulfato de cobre (II) a uma solução aquosa de hidróxido de sódio, formando-se um precipitado azul.

Quando se colocam pregos de ferro dentro de uma solução aquosa de sulfato de cobre (II), ao fim de algum tempo verifica-se que a solução mudou de cor, para verde, formando-se um depósito acastanhado no fundo do recipiente.

Quando se junta iodeto de potássio e nitrato de chumbo, forma-se uma substância de cor amarela que se chama iodeto de chumbo, formando-se ainda o nitrato de potássio.

EXEMPLOS DE TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS POR JUNÇÃO DE SUBSTÂNCIAS

Video - Transformações por junção de substâncias
Precipitação do iodeto de chumbo
Esta reação acontece por junção de duas substâncias: O iodeto de potássio e o nitrato de chumbo. Formam-se como produtos de reação o iodeto de chumbo e o nitrato de potássio.

Autores identificados no vídeo Duração aproximada: 33 s Fonte: Youtube

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Por vezes, basta juntares as substâncias, para que aconteça uma transformação. No laboratório é frequente acontecerem reações químicas deste tipo, como por exemplo: Quando se adiciona uma solução de sulfato de cobre (II) a uma solução aquosa de hidróxido de sódio, formando-se um precipitado azul.

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Transformações por ação da luz

Transformações químicas por ação da luz

A luz é um agente que é responsável por muitas e variadas transformações químicas. Se reparares, no teu dia-a-dia acontecem muitas reações químicas devido à presença da luz.

Vamos ver alguns exemplos:

EXEMPLOS DE TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS POR AÇÃO DA LUZ

Video - Transformações por ação da luz
A explicação da fotossíntese
Uma explicação detalhada do fenómeno da fotossíntese, uma reação química que ocorre devido à ação da luz. Para que possas compreender um pouco melhor este importante fenómeno.

Autores não identificados no vídeo Duração aproximada: 1 min 30 s Fonte: Youtube

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A luz é um agente que é responsável por muitas e variadas transformações químicas. Se reparares, no teu dia-a-dia acontecem muitas reações químicas devido à presença da luz. Vamos ver alguns exemplos: EXEMPLOS DE TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS POR AÇÃO DA LUZ A explicação da fotossíntese Uma explicação detalhada do fenómeno da fotossíntese, uma reação química que ocorre devido à ação da luz.

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Subdomínio: Transformações físicas e químicas
Capítulo:Transformações físicas e químicas

Materiais de apoio
Ficha de exercícios.
Autoavaliação

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Consultar as páginas 134 a 141

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Transformações Físicas e Químicas

A matéria que nos rodeia está em constante mudança, sofrendo inúmeras transformações. Um copo que parte, uma floresta que arde, o gelo das calotas polares que funde, tudo isto são exemplos de transformações que ocorrem todos os dias. Estas transformações podem ser Físicas ou Químicas.

Transformações Físicas

As transformações físicas da matéria ocorrem quando há por exemplo mudança de estado físico de um determinado material ou uma dissolução de um soluto num solvente. Neste tipo de transformação, não há formação de novas substâncias. É exemplo de uma Transformação Física...

... Mudança de estado físico

... Objecto que parte

... Dissolução

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Transformações Químicas

As Transformações Químicas ocorrem sempre que há formação de novos materiais, ou seja, a partir dos materiais iniciais formam-se outros materiais diferentes. Ocorre uma transformação química quando...

- ... se forma um sólido de cor diferente;

- ... há mudança de cor da solução;

- ... se forma um gás;

- ... há variação de temperatura do sistema;

- ... as substâncias iniciais desaparecem;

- ... se origina um cheiro característico.

São Exemplos de Transformações Químicas...

- ... a Respiração Celular que ocorre nos seres vivos;

- ... a Fotossíntese realizada pelas plantas;

- ... cozinhar os alimentos;

- ... o fogo de artifício.

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A matéria que nos rodeia está em constante mudança, sofrendo inúmeras transformações. Um copo que parte, uma floresta que arde, o gelo das calotas polares que funde, tudo isto são exemplos de transformações que ocorrem todos os dias. Estas transformações podem ser Físicas ou Químicas.

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As transformações que ocorrem nos materiais são classificadas em químicas e físicas.

As transformações físicas, embora sejam perceptíveis pela mudança na aparência do material, ocorrem de maneira mais passageira, não alterando intimamente a natureza da substância.

Já as transformações químicas são tão intensas que alteram a composição do material, fazendo com que a transformação produza uma substância quimicamente diferente do que se tinha no início.

Uma transformação física é diferente de uma transformação química porque: em uma transformação química novas substâncias são formadas, já a transformação física altera a forma do material, mas sua composição é a mesma.

Transformações físicas

Quando alteramos o tamanho ou a forma do material ele sofre uma mudança, mas não pode ser transformado em outro.

Olhando microscopicamente, percebemos que os átomos, íons ou moléculas passam por uma agitação ou reordenação, mas eles não são alterados.

Podemos observar isso nas mudanças de estado físico.

Observe que:

Sólido: as partículas permanecem em posições fixas, por isso o volume e forma são bem definidos.

Líquido: as partículas se movimentam com mais liberdade e, por isso, o líquido tem volume específico, mas a forma varia conforme o recipiente.

Gasoso: as partículas se movimentam em todas as direções e com grande velocidade, preenchendo todo o recipiente, por isso o volume e forma são variáveis.

O exemplo mais comum que temos para as transformações físicas são os estados físicos da água.

Ao aquecermos a água ela vaporiza, se congelarmos a água ela solidifica, e quando a colocamos na temperatura ambiente ela retorna ao estado líquido.

A água em diferentes estados tem suas moléculas rearranjadas, mas a sua composição é a mesma. Por isso, temos uma transformação física.

Transformações químicas

Novas substâncias são criadas quando a matéria passa por uma transformação química. Reagentes são transformados em produtos por meio de reações.

As reações fazem com que ligações químicas sejam quebradas ou formadas, mas os átomos que participam da reação são os mesmos, só que rearranjados.

Percebemos a ocorrência de uma transformação química por aparecimento de luz, surgimento de bolhas de um gás, formação de partículas sólidas, mudança de cor e percepção de cheiro.

Vejamos esse exemplo:

O sódio é um metal alcalino e, como característica dessa família, reage violentamente com a água.

A reação entre sódio e água origina o hidróxido do metal e libera gás hidrogênio.

Mistura ou transformação química?

Nem sempre quando misturamos duas substâncias ocorre uma transformação.

Por exemplo, quando misturamos ferro e enxofre obtemos uma mistura de cor diferente das substâncias, se observadas separadamente.

Ao utilizar um ímã, conseguimos atrair o ferro e separá-lo do enxofre, devido o seu magnetismo. Ou seja, misturamos os dois, mas eles não perderam suas propriedades iniciais.

Entretanto, se misturarmos ferro e enxofre em uma proporção definida de 7g e 4g respectivamente, e colocarmos sob aquecimento, uma substância de cor preta é formada, trata-se do sulfeto de ferro II.

Dessa forma, o ferro não pode mais ser separado, pois foi transformado em outra substância.

Chegamos a conclusão que: uma mistura é um fenômeno físico, já uma reação é um fenômeno químico.

Fenômenos físicos e químicos

As transformações que a matéria sofre ao passar por alguma alteração também são chamadas de fenômenos físicos e químicos.

Vejamos esses dois exemplos:

Água e açúcar

O açúcar é um composto covalente e quando dissolvido em água as moléculas se dispersam, mas não alteram a sua identidade. Trata-se de um fenômeno físico.

Água e sal

Quando colocamos sal em água, os íons se dissociam, como demonstra a equação química:

Por se tratar de um composto iônico e solúvel em água, o cloreto de sódio sofre uma alteração, rompendo-se em seus íons. Trata-se de um fenômeno químico.

Os cátions e ânions são solvatados quando o polo negativo da água envolve os íons de sódio (cátions) e o polo positivo da água envolve os íons cloreto (ânions).

Tanto a natureza quanto o ser humano são capazes de transformar os materiais. Naturalmente, a fruta apodrece e o ferro enferruja. Mas também, provocamos transformações quando fervemos a água ou assamos uma carne. Esses são exemplos de fenômenos materiais que presenciamos no nosso dia a dia.

Veja também: Fenômenos físicos e químicos

Quiz - Transformações físicas e químicas

Agora que você já sabe diferenciar as transformações físicas e químicas, teste seus conhecimentos no Quiz a seguir:

Aproveite os exercícios a seguir para testar seus conhecimentos:

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As transformações que ocorrem nos materiais são classificadas em químicas e físicas. As transformações físicas, embora sejam perceptíveis pela mudança na aparência do material, ocorrem de maneira mais passageira, não alterando intimamente a natureza da substância. Já as...

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Estados Físicos da Matéria

À tua volta encontras facilmente materiais em diferentes estados físicos. O papel onde escreves está no estado sólido, a água que bebes está no estado líquido e o ar que respiras está no estado gasoso. Mas o mesmo material pode ser encontrado nos três estados, apresentando determinadas características em cada um deles. Vejamos o caso da água:

Estado Sólido

Forma Própria
Volume Constante

Estado Líquido

Forma Variável (a do recipiente)
Volume Constante

Estado gasoso

Forma Variável (a do recipiente)
Volume Variável (o do recipiente)

Quando procedes ao aquecimento ou arrefecimento de um material, podem ocorrer mudanças de estado físico, o material pode passar do estado sólido ao estado líquido ou do estado líquido ao estado gasoso e vice-versa. A cada uma dessas mudanças de estado físico atribuímos uma designação, tal como se encontra resumido na figura abaixo:

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À tua volta encontras facilmente materiais em diferentes estados físicos. O papel onde escreves está no estado sólido, a água que bebes está no estado líquido e o ar que respiras está no estado gasoso. Mas o mesmo material pode ser encontrado nos três estados, apresentando determinadas características em cada um deles.

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Estados físicos da matéria

Os estados físicos da matéria

Os materiais que se encontram à nossa volta podem encontrar-se, fundamentalmente, em três estados físicos:

Estes estados físicos podem ser caracterizados macroscopicamente e microscopicamente.

Uma caracterização macroscópica é aquela que fazemos olhando para as substâncias, sem ser necessário considerar a forma como se organizam as partículas que as constituem.

Sólidos

Nos sólidos, a sua forma e volume são fixos. Quando os colocamos dentro de qualquer tipo de recipiente, mantêm a sua forma e o seu volume. São dificeis de comprimir.

Líquidos

Os líquidos apresentam um volume constante, no entanto, se os colocarmos dentro de um recipiente, eles assumem a forma do recipiente, ou seja têm uma forma variável. Tal como os sólidos, os líquidos são difíceis de comprimir.

Gases

As substâncias gasosas apresentam uma forma variável, pois assumem a forma do recipiente onde se encontram e também um volume variável, pois são facilmente comprimidos.

Observa a tabela seguinte onde se encontra um resumo destas características:

Em termos microscópicos, os estados físicos da matéria podem ser explicados com base no estado de agregação entre os corpúsculos. As suas características dependem pois da forma como as unidades estruturais da matéria se encontram unidas entre si.

As unidades estruturais da matéria (átomos, moléculas ou iões) mantêm-se unidas devido a forças de ligação que podem condicionar a sua liberdade de movimentos e a sua organização.

Observa a tabela seguinte:

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Os materiais que se encontram à nossa volta podem encontrar-se, fundamentalmente, em três estados físicos: Estes estados físicos podem ser caracterizados macroscopicamente e microscopicamente. Uma caracterização macroscópica é aquela que fazemos olhando para as substâncias, sem ser necessário considerar a forma como se organizam as partículas que as constituem.

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo professor) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo professor) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Ficha de exercícios

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Subdomínio: Substâncias e misturas de substâncias
Capítulo: Caracterização quantitativa e preparação de soluções

Materiais de apoio
Ficha de exercícios.

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Consultar as páginas 126 a 133

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Pretende-se que os alunos consultem este mural para consulta de apontamentos e realização de atividades.

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Regras de Segurança no Laboratório

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Preparação de uma solução

O que é uma solução?

As soluções são misturas homogéneas constituídas por duas ou mais substâncias em que uma delas se chama solvente e a(s) outra(s) soluto(s).

Solvente + Soluto(s) --› Solução

As soluções podem encontrar-se em qualquer estado físico, no entanto, quando estamos no laboratório de química o mais vulgar é encontrar soluções líquidas em que geralmente o solvente é a água e o soluto é um sólido.

Exemplos de soluções:

Solução sólida - Um objeto de bronze (constituído por cobre e zinco)

Solução líquida - Um refrigerante sem gás

Solução gasosa - O ar que nos rodeia

A água que bebemos, os refrigerantes, os combustíveis (álcool, gasolina), alguns produtos de limpeza (como sabonetes líquidos), o vidro, uma moeda de latão e muitas outras misturas homogéneas que estão presentes no nosso dia a dia são exemplos de soluções.

Como se identifica o soluto e o solvente numa solução?

Existem algumas regras que te permitem identificar o soluto e o solvente sem te enganares. Assim:

Como se prepara uma solução?

Quando pretendes preparar no laboratório uma determinada solução de concentração conhecida, em que o soluto é uma substância sólida, podes seguir os passos descritos seguidamente:

Tapar o balão volumétrico.

Video sobre como preparar uma solução no laboratório
A preparação de uma solução
Um video que apesar da fraca qualidade de imagem, mostra de uma forma precisa e com linguagem adequada, como se deve preparar uma solução num laboratório de química.

Duração aproximada: 7 min. 32 s. Autora: A professora que surge no vídeo Fonte: http://www.Youtube.com

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As soluções são misturas homogéneas constituídas por duas ou mais substâncias em que uma delas se chama solvente e a(s) outra(s) soluto(s). Solvente + Soluto(s) --› Solução As soluções podem encontrar-se em qualquer estado físico, no entanto, quando estamos no laboratório de química o mais vulgar é encontrar soluções líquidas em que geralmente o solvente é a água e o soluto é um sólido.

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Concentração Mássica

De acordo com a quantidade de soluto e de solvente que constitui a solução, podemos ter soluções mais concentradas ou menos concentradas. Para calcular a Concentração Mássica de uma solução dividimos a Massa do Soluto pelo Volume da Solução.

No exemplo seguinte, preparam-se duas soluções, utilizando a mesma quantidade de solvente (água), mas diferente quantidade de soluto (aroma de morango).

Qual das duas soluções terá um sabor mais intenso a aroma de morango, a solução 1 ou a solução 2?

Uma vez que se utilizou a mesma quantidade de solvente (água) na preparação das duas soluções, mas diferente quantidade de soluto (aroma de morango), pode-se concluir deste exemplo que:

- a Solução 1 tem um sabor menos intenso a aroma de morango e tem também uma cor menos intensa. Dizemos que a solução 1 está menos concentrada;

- a Solução 2 tem um sabor mais intenso a aroma de morango e tem também uma cor mais intensa. Dizemos que a solução 2 está mais concentrada.

Para provar que esta conclusão está correcta, podemos proceder ao cálculo da concentração mássica de cada uma das soluções anteriores. O cálculo da concentração mássica permite-nos conhecer qual a massa de soluto dissolvida por unidade de volume de solvente, e calcula-se dividindo a massa de soluto pelo volume de solução, utilizando a seguinte expressão matemática:

As unidades mais comuns são:
- grama (g) para a massa;
- litro (l) para o volume;
- grama por litro (g/l) para a concentração mássica.

Assim, para o exemplo anterior, pode-se calcular a concentração mássica das soluções 1 e 2 da seguinte forma:

Através do cálculo da concentração mássica, conclui-se facilmente que a solução mais concentrada é a solução 2 pois tem maior quantidade de soluto dissolvido no mesmo volume de solução.

Quando o volume de solução é o mesmo, quanto maior a massa de soluto, maior a concentração da solução.

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Considera agora que se preparam duas soluções, utilizando a mesma quantidade de soluto (aroma de morango), mas diferente volume de solvente (água).

Qual das duas soluções terá um sabor mais intenso a aroma de morango, a solução 3 ou a solução 4?

Uma vez que se utilizou a mesma quantidade de soluto (aroma de morango) na preparação das duas soluções, mas diferente volume de solvente (água), pode-se concluir deste exemplo que:

- a Solução 3 tem um sabor menos intenso a aroma de morango e tem também uma cor menos intensa. Dizemos que a solução 3 está menos concentrada;

- a Solução 4 tem um sabor mais intenso a aroma de morango e tem também uma cor mais intensa. Dizemos que a solução 4 está mais concentrada.

Para provar que esta conclusão está correcta, vamos proceder ao cálculo da concentração mássica de cada uma das soluções anteriores:

Através do cálculo da concentração mássica, conclui-se facilmente que a solução mais concentrada é a solução 4 pois foi utilizada uma menor quantidade de solvente (água), apesar de a quantidade de soluto (aroma de morango) ser a mesma.

Quando a quantidade de soluto utilizado é a mesma, quanto menor o volume de solução, maior a concentração da solução.

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De acordo com a quantidade de soluto e de solvente que constitui a solução, podemos ter soluções mais concentradas ou menos concentradas. Para calcular a Concentração Mássica de uma solução dividimos a Massa do Soluto pelo Volume da Solução. No exemplo seguinte, preparam-se duas soluções, utilizando a mesma quantidade de solvente (água), mas diferente quantidade de soluto (aroma de morango).

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Subdomínio: Propriedades físicas e químicas dos materiais.
Capítulo:·  Estados físicos da matéria. Massa volúmica

Materiais de apoio
Curiosidades
- simulador de estados da matéria.
. simulador de densidade.
Ficha de exercícios.

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Subdomínio: Transformações físicas e químicas
Capítulo:Transformações físicas e químicas

Materiais de apoio
Ficha de exercícios.
Autoavaliação

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O palito queima porque sua cabeça é feita de substâncias que fazem a faísca do atrito com a caixinha virar chama. Aí, o fogo consome a madeira do palito por uns 10 segundos. O processo é bem conhecido: a gente risca o palito na caixa e produz uma faísca, que faz as substâncias inflamáveis do palito entrar em combustão. Quem descobriu essas propriedades químicas foi o físico inglês Robert Boyle, em 1669. Mas o palito de fósforo só foi criado em 1826, quando surgiram uns palitões de 8 centímetros apresentados pelo químico inglês John Walker - tirando o nome, ele não tem nada a ver com o escocês que inventou o famoso uísque no século 19. Mas esses fósforos grandões tinham um grande inconveniente: todas as substâncias necessárias para a queima ficavam na cabeça do artefato. Aí, qualquer raspada dos palitos na calça fazia o troço pegar fogo. A solução surgiu em 1855, quando o industrial sueco Johan Edvard Lundstrom inventou os chamados "fósforos de segurança" que a gente usa até hoje. A sacada de Lundstrom foi colocar uma parte das substâncias para a queima no fósforo e outra na caixinha. É por isso que os palitos não se incendeiam quando você os raspa em qualquer lugar!
- Como é feito o papel?
- Como funcionam os fogos de artifício?

Cabeça quente Potássio e parafina alimentam a chama 1 - Um fósforo começa a queimar pela cabeça por causa do mix de substâncias que ela tem: a parte vermelha é o clorato de potássio, que libera bastante oxigênio para manter a chama acesa. Revestindo a cabeça, uma camada de parafina serve como combustível para alimentar a chama

2 - A caixinha, por sua vez, tem areia e pó de vidro, para gerar atrito, e fósforo (sim, o fósforo fica na caixa e não no palito!) para produzir calor intenso. Quando a gente risca o palito na caixinha, esse trio de substâncias ajuda a produzir uma pequena faísca

3 - Em contato com o palito, a faísca queima o clorato de potássio, que libera uma grande quantidade de oxigênio. Esse oxigênio reage com a parafina que reveste o palito. Essa combinação gera uma chama que consome a madeira do palito por mais ou menos 10 segundos

Faça Você Mesmo: Fogueira de bolso

Bom para quando você for deixado numa ilha deserta! 1 - Arrume dois pedaços de madeira - um plano e parecido com uma tábua e outro em forma de graveto - e um pouco de palha seca para pegar fogo

2 - Apóie o graveto na tábua e, com as mãos, comece a friccioná-lo sobre a tábua até gerar uma faísca. A fagulha vai aparecer se a fricção for bem rápida

3 - A palha vai ser a primeira a se incendiar. Quando ela estiver pegando fogo, leve-a até uma fogueira maior, com bastante palha para gerar uma grande chama

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O palito queima porque sua cabeça é feita de substâncias que fazem a faísca do atrito com a caixinha virar chama. Aí, o fogo consome a madeira do palito por uns 10 segundos. O processo é bem conhecido: a gente risca o palito na caixa e produz uma faísca, que faz as substâncias inflamáveis do palito entrar em combustão.

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Contribuidores dos projetos da Wikimedia

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Alfred Nobel – Wikipédia, a enciclopédia livre

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? Alfred Bernhard Nobel (Estocolmo, 21 de outubro de 1833 — Sanremo, 10 de dezembro de 1896) foi um químico, engenheiro, inventor, empresário e filantropo sueco. Ele é mais conhecido por ter deixado sua fortuna para estabelecer o Prêmio Nobel, embora também tenha feito várias contribuições important…

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Podemos identificar dois grandes grupos de metais:

- Ferrosos: este é o tipo de metal mais frequente, podendo apresentar ligas de ferro com as mais variadas composições;
- Não ferrosos: englobam as restantes ligas metálicas como o zinco, cobre, alumínio, latão, bronze, etc.

Algumas aplicações em que os podemos encontrar são:

Ferrosos:

- Ferro: utensílios domésticos, ferramentas, peças de automóveis, estruturas de edifícios, latas de alimentos e bebidas;

- Aço: latas de alimentos, peças de automóveis, aço para a construção civil;

Não-ferrosos:

Alumínio: latas de bebidas, esquadrias;

Cobre: cabos telefónicos, ligações elétricas, canalizações.

A grande vantagem da reciclagem dos metais está relacionada com a eliminação das despesas associadas à fase de transformação do minério em metal, em que existe um elevado consumo de energia, bem como necessidade de transporte de grandes quantidades de matéria-prima e respetivo acondicionamento em instalações dispendiosas.

Esta situação deve-se ao fato das latas, quer de ferro ou de alumínio, serem 100% recicláveis e podem ser recicladas vezes sem conta.

De tal forma este é um processo vantajoso, que se conseguem reduções muito significativas de consumos e impactes ambientais na produção de novos materiais a partir de metais reciclados:
A reciclagem de 1 tonelada de alumínio permite:

- Reduzir o consumo energético em 95%, em relação à produção de alumínio primário

- Reduzir a poluição atmosférica em 95% e a poluição dos recursos hídricos em 97%

- Facilitar a recolha e o transporte, uma vez que as latas são facilmente identificáveis, leves e compactáveis

- Uma total eficiência da reciclagem, visto que uma lata é 100% reciclável

A reciclagem de uma tonelada de aço permite poupar:

- 1,5 toneladas de minerais de ferro

- 70% no consumo energético

- 40% no consumo de água

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Podemos identificar dois grandes grupos de metais: - Ferrosos: este é o tipo de metal mais frequente, podendo apresentar ligas de ferro com as mais variadas composições; - Não ferrosos: englobam as restantes ligas metálicas como o zinco, cobre, alumínio, latão, bronze, etc.

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo professor) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo professor) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Ficha de exercícios

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Consultar as páginas 153 a 167

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Consultar as páginas 134 a 141

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Estados Físicos da Matéria

À tua volta encontras facilmente materiais em diferentes estados físicos. O papel onde escreves está no estado sólido, a água que bebes está no estado líquido e o ar que respiras está no estado gasoso. Mas o mesmo material pode ser encontrado nos três estados, apresentando determinadas características em cada um deles. Vejamos o caso da água:

Estado Sólido

Forma Própria
Volume Constante

Estado Líquido

Forma Variável (a do recipiente)
Volume Constante

Estado gasoso

Forma Variável (a do recipiente)
Volume Variável (o do recipiente)

Quando procedes ao aquecimento ou arrefecimento de um material, podem ocorrer mudanças de estado físico, o material pode passar do estado sólido ao estado líquido ou do estado líquido ao estado gasoso e vice-versa. A cada uma dessas mudanças de estado físico atribuímos uma designação, tal como se encontra resumido na figura abaixo:

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À tua volta encontras facilmente materiais em diferentes estados físicos. O papel onde escreves está no estado sólido, a água que bebes está no estado líquido e o ar que respiras está no estado gasoso. Mas o mesmo material pode ser encontrado nos três estados, apresentando determinadas características em cada um deles.

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Transformações Físicas e Químicas

A matéria que nos rodeia está em constante mudança, sofrendo inúmeras transformações. Um copo que parte, uma floresta que arde, o gelo das calotas polares que funde, tudo isto são exemplos de transformações que ocorrem todos os dias. Estas transformações podem ser Físicas ou Químicas.

Transformações Físicas

As transformações físicas da matéria ocorrem quando há por exemplo mudança de estado físico de um determinado material ou uma dissolução de um soluto num solvente. Neste tipo de transformação, não há formação de novas substâncias. É exemplo de uma Transformação Física...

... Mudança de estado físico

... Objecto que parte

... Dissolução

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Transformações Químicas

As Transformações Químicas ocorrem sempre que há formação de novos materiais, ou seja, a partir dos materiais iniciais formam-se outros materiais diferentes. Ocorre uma transformação química quando...

- ... se forma um sólido de cor diferente;

- ... há mudança de cor da solução;

- ... se forma um gás;

- ... há variação de temperatura do sistema;

- ... as substâncias iniciais desaparecem;

- ... se origina um cheiro característico.

São Exemplos de Transformações Químicas...

- ... a Respiração Celular que ocorre nos seres vivos;

- ... a Fotossíntese realizada pelas plantas;

- ... cozinhar os alimentos;

- ... o fogo de artifício.

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A matéria que nos rodeia está em constante mudança, sofrendo inúmeras transformações. Um copo que parte, uma floresta que arde, o gelo das calotas polares que funde, tudo isto são exemplos de transformações que ocorrem todos os dias. Estas transformações podem ser Físicas ou Químicas.

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As transformações que ocorrem nos materiais são classificadas em químicas e físicas.

As transformações físicas, embora sejam perceptíveis pela mudança na aparência do material, ocorrem de maneira mais passageira, não alterando intimamente a natureza da substância.

Já as transformações químicas são tão intensas que alteram a composição do material, fazendo com que a transformação produza uma substância quimicamente diferente do que se tinha no início.

Uma transformação física é diferente de uma transformação química porque: em uma transformação química novas substâncias são formadas, já a transformação física altera a forma do material, mas sua composição é a mesma.

Transformações físicas

Quando alteramos o tamanho ou a forma do material ele sofre uma mudança, mas não pode ser transformado em outro.

Olhando microscopicamente, percebemos que os átomos, íons ou moléculas passam por uma agitação ou reordenação, mas eles não são alterados.

Podemos observar isso nas mudanças de estado físico.

Observe que:

Sólido: as partículas permanecem em posições fixas, por isso o volume e forma são bem definidos.

Líquido: as partículas se movimentam com mais liberdade e, por isso, o líquido tem volume específico, mas a forma varia conforme o recipiente.

Gasoso: as partículas se movimentam em todas as direções e com grande velocidade, preenchendo todo o recipiente, por isso o volume e forma são variáveis.

O exemplo mais comum que temos para as transformações físicas são os estados físicos da água.

Ao aquecermos a água ela vaporiza, se congelarmos a água ela solidifica, e quando a colocamos na temperatura ambiente ela retorna ao estado líquido.

A água em diferentes estados tem suas moléculas rearranjadas, mas a sua composição é a mesma. Por isso, temos uma transformação física.

Transformações químicas

Novas substâncias são criadas quando a matéria passa por uma transformação química. Reagentes são transformados em produtos por meio de reações.

As reações fazem com que ligações químicas sejam quebradas ou formadas, mas os átomos que participam da reação são os mesmos, só que rearranjados.

Percebemos a ocorrência de uma transformação química por aparecimento de luz, surgimento de bolhas de um gás, formação de partículas sólidas, mudança de cor e percepção de cheiro.

Vejamos esse exemplo:

O sódio é um metal alcalino e, como característica dessa família, reage violentamente com a água.

A reação entre sódio e água origina o hidróxido do metal e libera gás hidrogênio.

Mistura ou transformação química?

Nem sempre quando misturamos duas substâncias ocorre uma transformação.

Por exemplo, quando misturamos ferro e enxofre obtemos uma mistura de cor diferente das substâncias, se observadas separadamente.

Ao utilizar um ímã, conseguimos atrair o ferro e separá-lo do enxofre, devido o seu magnetismo. Ou seja, misturamos os dois, mas eles não perderam suas propriedades iniciais.

Entretanto, se misturarmos ferro e enxofre em uma proporção definida de 7g e 4g respectivamente, e colocarmos sob aquecimento, uma substância de cor preta é formada, trata-se do sulfeto de ferro II.

Dessa forma, o ferro não pode mais ser separado, pois foi transformado em outra substância.

Chegamos a conclusão que: uma mistura é um fenômeno físico, já uma reação é um fenômeno químico.

Fenômenos físicos e químicos

As transformações que a matéria sofre ao passar por alguma alteração também são chamadas de fenômenos físicos e químicos.

Vejamos esses dois exemplos:

Água e açúcar

O açúcar é um composto covalente e quando dissolvido em água as moléculas se dispersam, mas não alteram a sua identidade. Trata-se de um fenômeno físico.

Água e sal

Quando colocamos sal em água, os íons se dissociam, como demonstra a equação química:

Por se tratar de um composto iônico e solúvel em água, o cloreto de sódio sofre uma alteração, rompendo-se em seus íons. Trata-se de um fenômeno químico.

Os cátions e ânions são solvatados quando o polo negativo da água envolve os íons de sódio (cátions) e o polo positivo da água envolve os íons cloreto (ânions).

Tanto a natureza quanto o ser humano são capazes de transformar os materiais. Naturalmente, a fruta apodrece e o ferro enferruja. Mas também, provocamos transformações quando fervemos a água ou assamos uma carne. Esses são exemplos de fenômenos materiais que presenciamos no nosso dia a dia.

Veja também: Fenômenos físicos e químicos

Quiz - Transformações físicas e químicas

Agora que você já sabe diferenciar as transformações físicas e químicas, teste seus conhecimentos no Quiz a seguir:

Aproveite os exercícios a seguir para testar seus conhecimentos:

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As transformações que ocorrem nos materiais são classificadas em químicas e físicas. As transformações físicas, embora sejam perceptíveis pela mudança na aparência do material, ocorrem de maneira mais passageira, não alterando intimamente a natureza da substância. Já as...

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Estados Físicos da Matéria

À tua volta encontras facilmente materiais em diferentes estados físicos. O papel onde escreves está no estado sólido, a água que bebes está no estado líquido e o ar que respiras está no estado gasoso. Mas o mesmo material pode ser encontrado nos três estados, apresentando determinadas características em cada um deles. Vejamos o caso da água:

Estado Sólido

Forma Própria
Volume Constante

Estado Líquido

Forma Variável (a do recipiente)
Volume Constante

Estado gasoso

Forma Variável (a do recipiente)
Volume Variável (o do recipiente)

Quando procedes ao aquecimento ou arrefecimento de um material, podem ocorrer mudanças de estado físico, o material pode passar do estado sólido ao estado líquido ou do estado líquido ao estado gasoso e vice-versa. A cada uma dessas mudanças de estado físico atribuímos uma designação, tal como se encontra resumido na figura abaixo:

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À tua volta encontras facilmente materiais em diferentes estados físicos. O papel onde escreves está no estado sólido, a água que bebes está no estado líquido e o ar que respiras está no estado gasoso. Mas o mesmo material pode ser encontrado nos três estados, apresentando determinadas características em cada um deles.

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Ponto de Fusão

À Temperatura a que uma substância passa do estado sólido para o estado líquido, dá-se o nome de Ponto de Fusão. Por exemplo, a àgua pura passa do estado sólido para o estado líquido à temperatura de 0 ºC. Diz-se por isso que o Ponto de Fusão da água pura é 0 ºC.

O Ponto de Fusão da água pura é 0 ºC.

Cada substância pura apresenta um Ponto de Fusão característico. Por exemplo:

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Ponto de Ebulição

À Temperatura a que uma substância passa do estado líquido para o estado gasoso, dá-se o nome de Ponto de Ebulição. Por exemplo, a àgua pura passa do estado líquido para o estado gasoso à temperatura de 1000 ºC. Diz-se por isso que o Ponto de Ebulição da água pura é 100 ºC.

O Ponto de Ebulição da água pura é 100 ºC.

Cada substância pura apresenta um Ponto de Ebulição característico. Por exemplo:

Ponto de Fusão e de Ebulição de uma Substância Pura

Durante o aquecimento de substâncias puras, quando se atinge o ponto de fusão ou de ebulição, a temperatura da substância deixa de aumentar, mesmo que continues a aquecê-la. Só quando toda a substância tiver sofrido a mudança de estado físico é que a temperatura volta a aumentar. Eis como varia a temperatura quando aquecemos uma amostra de água pura, desde os -100 ºC até aos 200 ºC:

Durante o arrefecimento de substâncias puras, quando se atinge o ponto de fusão ou de ebulição, a temperatura da substância deixa de diminuir. Só quando toda a substância tiver sofrido a mudança de estado físico é que a temperatura volta a diminuir. Eis como varia a temperatura quando arrefecemos uma amostra de água pura, desde os 200 ºC até aos -100 ºC:

Ponto de Fusão e de Ebulição de uma Solução Aquosa

Quando a água tem substâncias dissolvidas, inicia a fusão a temperaturas inferiores a 0 ºC. Por outro lado, inicia a ebulição a temperaturas superiores a 100 ºC. Durante a fusão ou ebulição de uma solução aquosa, a temperatura não se mantém constante. Durante o aquecimento, quando se atinge o ponto de fusão ou de ebulição, a temperatura da solução continua a aumentar, embora esse aumento seja menos acentuado. Eis como varia a temperatura quando aquecemos uma solução aquosa de cloreto de sódio, desde os -100 ºC até aos 200 ºC:

Durante o arrefecimento de uma solução aquosa, quando se atinge o ponto de fusão ou de ebulição, a temperatura da solução continua a diminuir, embora essa diminuição seja menos acentuada. Eis como varia a temperatura quando arrefecemos uma solução aquosa de cloreto de sódio, desde os 200 ºC até aos -100 ºC:

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À Temperatura a que uma substância passa do estado sólido para o estado líquido, dá-se o nome de Ponto de Fusão. Por exemplo, a àgua pura passa do estado sólido para o estado líquido à temperatura de 0 ºC. Diz-se por isso que o Ponto de Fusão da água pura é 0 ºC.

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Estados físicos da matéria

Os estados físicos da matéria

Os materiais que se encontram à nossa volta podem encontrar-se, fundamentalmente, em três estados físicos:

Estes estados físicos podem ser caracterizados macroscopicamente e microscopicamente.

Uma caracterização macroscópica é aquela que fazemos olhando para as substâncias, sem ser necessário considerar a forma como se organizam as partículas que as constituem.

Sólidos

Nos sólidos, a sua forma e volume são fixos. Quando os colocamos dentro de qualquer tipo de recipiente, mantêm a sua forma e o seu volume. São dificeis de comprimir.

Líquidos

Os líquidos apresentam um volume constante, no entanto, se os colocarmos dentro de um recipiente, eles assumem a forma do recipiente, ou seja têm uma forma variável. Tal como os sólidos, os líquidos são difíceis de comprimir.

Gases

As substâncias gasosas apresentam uma forma variável, pois assumem a forma do recipiente onde se encontram e também um volume variável, pois são facilmente comprimidos.

Observa a tabela seguinte onde se encontra um resumo destas características:

Em termos microscópicos, os estados físicos da matéria podem ser explicados com base no estado de agregação entre os corpúsculos. As suas características dependem pois da forma como as unidades estruturais da matéria se encontram unidas entre si.

As unidades estruturais da matéria (átomos, moléculas ou iões) mantêm-se unidas devido a forças de ligação que podem condicionar a sua liberdade de movimentos e a sua organização.

Observa a tabela seguinte:

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Os materiais que se encontram à nossa volta podem encontrar-se, fundamentalmente, em três estados físicos: Estes estados físicos podem ser caracterizados macroscopicamente e microscopicamente. Uma caracterização macroscópica é aquela que fazemos olhando para as substâncias, sem ser necessário considerar a forma como se organizam as partículas que as constituem.

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Massa Volúmica

Para introduzir o conceito de massa volúmica, considera a seguinte situação:

Os dois corpos têm exactamente o mesmo tamanho (volume) mas apresentam massas muito diferentes. Isto acontece porque os corpos são feitos de materiais diferentes. Enquanto um corpo é de Esferovite, o outro é de Chumbo e por isso, apesar de terem o mesmo volume, têm massas diferentes.

À relação entre a massa de um corpo e o volume ocupado por este chamamos de massa volúmica. A massa volúmica representa-se por (ρ), expressa-se em g/cm ³ (ou g/ ml) e calcula-se da seguinte forma:

Podemos agora calcular a massa volúmica de cada um dos objectos do exemplo anterior:

Cubo de Esferovite

Cubo de Chumbo

De acordo com os cálculos realizados, pode-se afirmar que o chumbo tem uma massa volúmica maior que o esferovite, isto é, no mesmo volume concentra uma massa muito maior. Pode-se então concluir que:

Quanto maior a massa de um corpo e menor o volume que este ocupa, maior a sua massa volúmica.

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A Massa Volúmica e os Buracos Negros

Quando estudaste os Buracos Negros, provavelmente foi-te dito que estes eram corpos com uma enorme massa volúmica (muito densos), que absorviam tudo à sua passagem. Estes corpos têm uma massa volúmica muito elevada pois possuem uma massa enorme concentrada num espaço muito pequeno. O valor desta massa volúmica tende a aumentar cada vez mais, uma vez que os buracos negros vão diminuindo de tamanho ao longo do tempo, mas a sua massa vai aumentando cada vez mais devido à quantidade de matéria que atrai para o seu interior.

Representação de um Buraco negro a passar entre o observador e uma galáxia. O Buraco Negro tem uma massa volúmica tão elevada que absorve inclusivé a luz proveniente da galáxia, distorcendo a imagem desta.

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Para introduzir o conceito de massa volúmica, considera a seguinte situação: Os dois corpos têm exactamente o mesmo tamanho (volume) mas apresentam massas muito diferentes. Isto acontece porque os corpos são feitos de materiais diferentes. Enquanto um corpo é de Esferovite, o outro é de Chumbo e por isso, apesar de terem o mesmo volume, têm massas diferentes.

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Propriedade física das substâncias

O que é a massa volúmica?

No teu dia-a-dia, já ouviste com certeza dizer que o ar quente é menos denso que o ar frio, ou que o gelo é menos denso que a água, e por isso flutua sobre ela. Este termo "denso" tem a ver com uma grandeza que se chama massa volúmica.

Muitas vezes aparece-nos esta grandeza com o nome de densidade, pois na língua inglesa, o termo "density" designa a massa volúmica e por vezes é traduzido como densidade. Tal é incorreto, segundo Guilherme Almeida, no seu livro "Sistema Internacional de Unidades" - Plátano Editores. Apesar disso esse termo é bastante utilizado, sendo também considerado correto, por muitos autores.

A massa volúmica (que se representa usualmente por ρ - deve ler-se ró) corresponde à relação massa/volume de uma amostra de um material. Embora a massa e o volume sejam propriedades extensivas, a razão dos seus valores é constante para um determinado material, para um certo valor de temperatura.

A massa volúmica é portanto uma propriedade característica de uma substância, sendo usada como indicativo do grau de pureza da substância de que é feito um dado material.

No Sistema Internacional de Unidades, a massa volúmica exprime-se em kg m⁻³ (kg/m ³).

Contudo, no laboratório é usual exprimir a massa volúmica em g cm⁻³ (g/cm ³), uma vez que, na maior parte das vezes trabalhamos com quantidades de substância pequenas.

A determinação da massa volúmica de uma substância passa, pois, pela determinação prévia da massa e do volume de uma amostra dessa substância, calculando-se em seguida o valor do quociente respetivo, de acordo com a expressão acima indicada.

Determinar experimentalmente a massa volúmica

Sólido

Neste caso, a determinação da densidade passa pela determinação da massa de uma amostra do sólido e pelo seu volume. Se o sólido for compacto e irregular, pode utilizar-se a medição do seu volume pelo deslocamento de água quando introduzido num instrumento de medição de volume (por exemplo, uma proveta com água).

Líquido

Deve usar-se um gobelé de pequenas dimensões, limpo e seco, para colocar o líquido cuja densidade se pretende determinar.

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determinar experimentalmente a massa volúmica

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No teu dia-a-dia, já ouviste com certeza dizer que o ar quente é menos denso que o ar frio, ou que o gelo é menos denso que a água, e por isso flutua sobre ela. Este termo "denso" tem a ver com uma grandeza que se chama massa volúmica.

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo professor) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo professor) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Ficha de exercícios

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Chegados ao final de mais uma fase peço-vos que realizem a vossa autoavaliação, preenchendo o seguinte questionário.

Obrigado pela vossa participação.

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Muitas vezes somos solicitados a fazer a nossa própria avaliação - a nossa auto avaliação. No nosso trabalho, num pedido de currículo, numa entrevista de emprego e até na nossa própria vida pessoal somos confrontados com a necessidade de nos auto avaliarmos, com o objectivo de melhorar os nossos atos, a nossa forma de agir.
Chegados ao final de mais uma fase peço-vos que realizem a vossa auto avaliação, preenchendo o seguinte questionário.

Obrigado pela vossa participação.

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Muitas vezes somos solicitados a fazer a nossa própria avaliação - a nossa auto avaliação. No nosso trabalho, num pedido de currículo, numa entrevista de emprego e até na nossa própria vida pessoal somos confrontados com a necessidade de nos auto avaliarmos, com o objectivo de melhorar os nossos atos, a nossa forma de agir.

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Vamos ver alguns exemplos:

Quando escreves com o teu lápis, a grafite (que é uma substância) risca o papel, desfazendo-se. Mas, continua a ser grafite, porque não se transforma noutra substância. Apenas fica na forma de grafite em pó. A propriedade da grafite que te permite escrever é o facto de ela ser mole. Então, ser mole, é uma propriedade física.

Quando o açucar se dissolve dentro de água, ele não se altera, pois continua a ser a mesma substância. Apenas fica misturado com a água. Diz-se assim que ser solúvel, é uma propriedade física.

Quando o vidro se parte, a substância em si não sofre qualquer transformação. Ela apenas se divide em vários bocadinhos mais pequenos. Diz-se agora que ser quebradiço é uma propriedade física.

A massa volúmica é característica de cada substância (como se fosse a sua impressão digital), assim como a temperatura de fusão (ou ponto de fusão) e a temperatura de ebulição (ou ponto de ebulição). Podemos utilizar estas propriedades para identificar as substâncias.

O brilho, a condutividade térmica ou elétrica, a ductilidade, a maleabilidade, o estado físico, etc, também são propriedades físicas.

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Vamos ver alguns exemplos: Quando escreves com o teu lápis, a grafite (que é uma substância) risca o papel, desfazendo-se. Mas, continua a ser grafite, porque não se transforma noutra substância. Apenas fica na forma de grafite em pó. A propriedade da grafite que te permite escrever é o facto de ela ser mole.

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo professor) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Trata-se de uma ficha de exercícios na plataforma Socrative. Devem escrever o nome da sala (indicada pelo professor) e depois devem escrever o nome, número e turma para clara identificação.

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Ficha de exercícios