química 1s em volume 1 (2014)

8/12/2019 Qumica 1S EM Volume 1 (2014)

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MATERIAL DE APOIO AO

CURRCULO DO ESTADO DE SO PAULO

CADERNO DO PROFESSOR

QUMICA

ENSINO MDIO1aSRIEVOLUME 1

Nova edio

2014-2017

GOVERNO DO ESTADO DE SO PAULO

SECRETARIA DA EDUCAO

So Paulo


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Governo do Estado de So Paulo

Governador

Geraldo Alckmin

Vice-GovernadorGuilherme Afif Domingos

Secretrio da Educao

Herman Voorwald

Secretrio-Adjunto

Joo Cardoso Palma Filho

Chefe de Gabinete

Fernando Padula Novaes

Subsecretria de Articulao Regional

Rosania Morales Morroni

Coordenadora da Escola de Formao eAperfeioamento dos Professores EFAP

Silvia Andrade da Cunha Galletta

Coordenadora de Gesto daEducao Bsica

Maria Elizabete da Costa

Coordenadora de Gesto deRecursos Humanos

Cleide Bauab Eid Bochixio

Coordenadora de Informao,Monitoramento e Avaliao

Educacional

Ione Cristina Ribeiro de Assuno

Coordenadora de Infraestrutura eServios Escolares

Ana Leonor Sala Alonso

Coordenadora de Oramento eFinanas

Claudia Chiaroni Afuso

Presidente da Fundao para oDesenvolvimento da Educao FDE

Barjas Negri


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Senhoras e senhores docentes,

A Secretaria da Educao do Estado de So Paulo sente-se honrada em t-los como colabo-

radores nesta nova edio do Caderno do Professor, realizada a partir dos estudos e anlises que

permitiram consolidar a articulao do currculo proposto com aquele em ao nas salas de aula

de todo o Estado de So Paulo. Para isso, o trabalho realizado em parceria com os PCNP e com

os professores da rede de ensino tem sido basal para o aprofundamento analtico e crtico da abor-

dagem dos materiais de apoio ao currculo. Essa ao, efetivada por meio do programa Educao

Compromisso de So Paulo, de fundamental importncia para a Pasta, que despende, neste

programa, seus maiores esforos ao intensicar aes de avaliao e monitoramento da utilizao

dos diferentes materiais de apoio implementao do currculo e ao empregar o Cadernonas aes

de formao de professores e gestores da rede de ensino. Alm disso, rma seu dever com a buscapor uma educao paulista de qualidade ao promover estudos sobre os impactos gerados pelo uso

do material do So Paulo Faz Escola nos resultados da rede, por meio do Saresp e do Ideb.

Enm, o Caderno do Professor,criado pelo programa So Paulo Faz Escola, apresenta orien-

taes didtico-pedaggicas e traz como base o contedo do Currculo Ocial do Estado de So

Paulo, que pode ser utilizado como complemento Matriz Curricular. Observem que as atividades

ora propostas podem ser complementadas por outras que julgarem pertinentes ou necessrias,

dependendo do seu planejamento e da adequao da proposta de ensino deste material realidade

da sua escola e de seus alunos. O Cadernotem a proposio de apoi-los no planejamento de suas

aulas para que explorem em seus alunos as competncias e habilidades necessrias que comportam

a construo do saber e a apropriao dos contedos das disciplinas, alm de permitir uma avalia-

o constante, por parte dos docentes, das prticas metodolgicas em sala de aula, objetivando a

diversicao do ensino e a melhoria da qualidade do fazer pedaggico.

Revigoram-se assim os esforos desta Secretaria no sentido de apoi-los e mobiliz-los em seu

trabalho e esperamos que o Caderno, ora apresentado, contribua para valorizar o ofcio de ensinar

e elevar nossos discentes categoria de protagonistas de sua histria.

Contamos com nosso Magistrio para a efetiva, contnua e renovada implementao do currculo.

Bom trabalho!

Herman Voorwald

Secretrio da Educao do Estado de So Paulo


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SUMRIOOrientao sobre os contedos do volume 5

Situaes de Aprendizagem 8

Situao de Aprendizagem 1 Produo e uso da cal 8

Situao de Aprendizagem 2 Interaes e transformaes 13

Situao de Aprendizagem 3 Fatores que podem ser analisadosnas interaes e transformaes qumicas 25

Situao de Aprendizagem 4 A produo do lcool combustvel e do ferro 33

Situao de Aprendizagem 5 Como reconhecer que houve uma transformaoqumica quando no h evidncias? 37

Situao de Aprendizagem 6 A necessidade de separar misturas e sua importnciapara o sistema produtivo 52

Situao de Aprendizagem 7 Combustveis: combusto no dia a dia e no sistemaprodutivo 61

Situao de Aprendizagem 8 Relaes em massa nas transformaes qumicas:conservao e proporo em massa 75

Situao de Aprendizagem 9 Implicaes socioambientais da produo e do usode combustveis 92

Situao de Aprendizagem 10 Modelo atmico de John Dalton: ideias sobre aconstituio e a transformao da matria 107

Propostas de Situao de Recuperao 115

Recursos para ampliar a perspectiva do professor e do aluno para a compreensodo tema 117

Consideraes nais 119

Quadro de contedos do Ensino Mdio 121


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Qumica 1asrie Volume 1

Caro(a) professor(a),

Esperamos que este material possa atender

a seus anseios e auxili-lo no planejamento,

na execuo e na avaliao de suas aulas. Os

contedos que aqui sero abordados levam em

considerao as orientaes dos Parmetros

Curriculares Nacionais para o Ensino Mdio

(PCNEM), a matriz de competncias e habi-lidades do Exame Nacional do Ensino Mdio

(Enem) e os princpios educacionais de contex-

tualizao do conhecimento cientco e da in-

terdisciplinaridade. Acreditamos que, tratando

de contedos socialmente relevantes, de forma

que os alunos possam participar ativamente na

elaborao de seus prprios conhecimentos, po-

deremos alcanar o objetivo de fornecer nossa

sociedade um servio educacional de qualidade.

Na 1a srie do Ensino Mdio sero estu-

dadas as transformaes qumicas que fazem

parte do dia a dia e do sistema produtivo e

como o conhecimento cientco possibilita ao

ser humano compreender, prever e controlar

esses processos. Isso permitir a ampliao do

conhecimento cientco e a compreenso das

aplicaes do estudo da Qumica na socieda-

de, na economia e no meio ambiente.

Neste Caderno, a produo da cal ser o

ponto de partida e o o condutor para o de-

senvolvimento dos contedos relacionados ao

conceito principal: as transformaes qumicas.

O tema Produo e uso da cal foi escolhido

para iniciar o estudo da Qumica, pois apresen-

ta um contexto de estudo conceitualmente rico

e socialmente relevante, a partir do qual sero

abordados os seguintes tpicos:

a) interaes entre materiais e entre materiais

e energia;

Quando utilizamos o termo interao en-

tre materiais isso no signica que no haja

energia envolvida, pois nas transformaes

qumicas ocorrem rompimentos e formaes

de ligaes qumicas, que envolvem, respecti-

vamente, absoro e liberao de energia. J

o termo interao entre materiais e energiarefere-se aos processos que necessitam de for-

necimento de alguma forma de energia para

que ocorram.

b) transformaes qumicas;

c) evidncias de transformaes qumicas;

d) os fatores tempo, energia e revertibilidade

nas transformaes qumicas;

e) identicao, separao e usos das subs-

tncias a partir de suas propriedades es-

peccas.

ORIENTAO SOBRE OS CONTEDOS DO VOLUME


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2. Construir e aplicar conceitos das vrias

reas do conhecimento para compreender

as transformaes qumicas que ocorrem

no dia a dia e no sistema produtivo emespecial na produo e nos usos da cal, do

etanol e do ferro , as relaes em massa

e os modelos explicativos para a interpre-

tao dessas transformaes em nvel mi-

croscpico e tambm para compreender

as propriedades especcas necessrias

identicao e separao de substncias.

3. Selecionar, organizar, relacionar e interpre-tar dados e informaes representados em

textos, tabelas e grcos referentes s trans-

formaes qumicas e s propriedades espe-

ccas das substncias para tomar decises

e enfrentar as diversas situaes-problema.

Interpretar as transformaes qumicas

a partir das ideias de John Dalton sobre a

constituio da matria.

4. Relacionar informaes, como dados de

observaes diretas, textos descritivos e

dados de propriedades especcas, para

construir argumentaes consistentes so-

bre o uso e a produo de combustveis,

por exemplo.

5. Recorrer aos conhecimentos sobre as trans-

formaes qumicas, como as envolvidas na

queima de combustveis, e as propriedades

especcas dos materiais para propor inter-venes na realidade da comunidade escolar,

visando melhoria da qualidade de vida.

As Situaes de Aprendizagem propostas

neste Caderno foram concebidas tendo em

vista as condies limitadas s quais muitas

vezes voc, professor, est sujeito. Realize as

adaptaes que considerar adequadas sem que

se percam as propostas iniciais. Sugerimos arealizao de experimentos, leituras de textos,

atividades com papel e lpis, uso da lousa e de

aulas expositivas dialgicas como estratgias

didticas para o ensino dos temas propostos

neste volume 1.

Os materiais elaborados pelos alunos e os

resultados apresentados ao longo do Caderno,

na realizao das atividades propostas, devem

ser avaliados em termos de expectativas de

aprendizagem dos conhecimentos essenciais ao

prosseguimento dos estudos nas etapas subse-

quentes. Esses conhecimentos a ser priorizados

so discutidos em cada uma das Situaes de

Aprendizagem.


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Nesta Situao de Aprendizagem sero co-

nhecidos e analisados, de forma preliminar,

alguns aspectos relevantes sobre a produo e

os usos da cal (xido de clcio e hidrxido de

clcio). Esse tema foi escolhido em razo de um

contexto de estudo no qual as transformaesqumicas podem ser compreendidas de maneira

signicativa pelos alunos. Entretanto, isso no

signica que esse seja o nico tema pelo qual

os conceitos bsicos ligados s transformaes

qumicas possam ser desenvolvidos. Trata-se,

sim, de uma proposta que, a nosso ver, plau-

svel e frutfera. Voc, professor, pode e deve

denir se vai implementar essa proposta e de

que forma far isso ou mesmo se vai propor ou-

tro tema. Cabe ressaltar, no entanto, que o tema

produo e uso da cal permear todo este vo-

lume, portanto, caso voc opte pela substituio

do tema inicial, deve saber que vai repercutir nas

demais atividades aqui propostas. Assim, re-

comendvel que o tema seja implementado sem

maiores mudanas de contedos e sequncia.

O texto de abertura tem a funo de ser um

organizador do conhecimento que ser explo-rado ao longo de todo o volume. tambm

o o condutor por meio do qual sero desen-

volvidos alguns dos principais tpicos selecio-

nados para esta etapa inicial dos estudos da

Qumica, que so: transformaes qumicas,

evidncias de transformaes, alguns fatores

envolvidos nas transformaes qumicas e

propriedades especcas dos materiais. No

se pretende que o professor esgote o assunto

apenas a partir da leitura e discusso do tex-

to, visto que ele tem como funo principal

suscitar o debate sobre os tpicos que sero

abordados nas atividades posteriores.

SITUAO DE APRENDIZAGEM 1PRODUO E USO DA CAL

Contedos e temas: produo e uso da cal.

Competncias e habilidades: ler e compreender as informaes referentes produo da cal, bem comoos fatores que nela inuem.

Sugesto de estratgias de ensino: levantamento das ideias dos alunos; leitura e discusso do texto e dasquestes para a interpretao do texto.

Sugesto de recursos: Texto Produo e uso da cal.

Sugesto de avaliao: respostas s questes e participao na discusso do texto.

SITUAES DE APRENDIZAGEM


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Sugerimos que a atividade seja iniciada com

um levantamento das ideias que os alunos tm

sobre a produo e o uso da cal. Algumas das

questes que podem ser feitas so: Quais os ma-teriais de construo mais usados e para que ser-

vem? Vocs sabem como so produzidos? E a cal,

vocs sabem o que e como produzida? Que ca-

ractersticas tem? Em quais setores a cal pode ser

utilizada, alm da construo civil?As respostas

dos alunos podem ser escritas em um canto da

lousa e, depois, revistas ao m da atividade.

Aps levantamento inicial, sugerimos a lei-

tura, pelos alunos, do texto a seguir.

Produo e uso da cal

A cal um dos materiais de maior importn-

cia para a sociedade atual. Poucas substncias

possuem tantas aplicaes quanto ela. Embora

seja conhecida pelas civilizaes (egpcia, grega

e romana) h muito tempo, sua produo e seu

uso foram deixados de lado por alguns sculos,

sendo redescobertos no m da Idade Mdia.

Na Amrica colonial, por exemplo, havia pro-

duo de cal por meio de processos primitivos

de calcinao do calcrio em fornos escavados

nos barrancos e revestidos de tijolos ou pedras,

onde se queimava carvo ou madeira. Esses

processos eram, entretanto, muito demorados,

levando cerca de trs dias para que a cal fosse

produzida. Esse perodo muito superior ao

tempo mdio nos fornos modernos, onde a pro-

duo da cal consome algumas poucas horas.

Em geral, fornos modernos consomem 1,0 kg

de carvo na produo de 3,2 kg de cal. A ener-

gia obtida pela queima do carvo necessria

para secagem, aquecimento e decomposio tr-

mica do calcrio (CaCO3). Esse processo, confor-

me a representao a seguir, necessita de energia e

ocorre em temperaturas superiores a 900 C:

calcrio + energia cal viva + gs carbnico

(processo de calcinao)

A cal viva (CaO) pode ser assim comerciali-

zada ou passar por uma segunda etapa, na qual

adicionada gua. Enquanto na calcinao h

consumo de energia e diminuio de massa e

de volume de material slido, na hidratao h

liberao de energia e aumento de massa e de

volume de material slido. Nesse ltimo pro-

cesso forma-se como produto a cal extinta ou

cal apagada, Ca(OH)2:

cal viva + gua cal extinta + energia

(processo de hidratao)

Dependendo do tipo de calcrio empregado,

a cal obtida poder ter diferentes aplicaes. En-

tre as mais comuns e importantes podemos citar:

a) agricultura (correo da acidez do solo); b) si-

derurgia (fundente e escoricante); c) fabricao

de papel (agente branqueador e correo da aci-

dez); d) tratamento de gua (correo da acidez

e agente oculante); e) construo civil (agente

cimentante). Assim, pode-se perceber que a cal

um material verstil e, por isso, importante em

diversos setores da sociedade.


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Voc pode conduzir a leitura de modo a

envolver a turma toda. A leitura em voz alta

com a participao de diversos alunos geral-

mente resulta em maior engajamento da clas-

se, diminui problemas de indisciplina e reduz

o tempo gasto na leitura. Caso voc considereinteressante, faa pequenas intervenes ao

longo da leitura para explicar termos desco-

nhecidos pelos alunos ou destacar os pontos

principais do texto. Essa forma de interveno

mais efetiva que longos perodos de explica-

o do texto depois de sua leitura.

Encerrado o perodo de leitura e inter-

venes, solicite aos alunos que respondam,

individualmente ou em duplas, s questes

referentes ao texto. No se espera que eles

compreendam de imediato todas as informa-

es apresentadas, mas devem aprender a ex-

trair dos textos que sero trabalhados neste

Caderno e em qualquer outro as infor-

maes que sejam essenciais, sem deixar que

informaes desconhecidas por eles sejam

motivo de desistncia e abandono das ativi-

dades. As partes incompreendidas dos textos

(termos tcnicos ou cientcos, unidades de

medida etc.) devem levar os alunos curio-

sidade e no desmotivao. Nesse aspecto,

fundamental a forma como voc trata as

informaes. No necessrio ensinar tudo

de uma vez apenas na leitura do texto, j que

preciso deter-se naquilo que essencial no

momento.

A correo das questes deve ser feita de

modo que os alunos se sintam vontade para

expressar suas ideias, mesmo que sejam incoe-

rentes no incio. Quando eles tm liberdade

para se expressar, geralmente confrontam as

ideias incoerentes que surgem com as respos-

tas dadas pelos colegas. De outro modo, per-

mitir que surjam respostas erradas durante as

discusses no signica que voc precise apoi-

-las ou ignor-las, apenas no indicado que

sejam inicialmente rebatidas sem exibilidade

e reexo. No se pode esquecer a dimenso

afetivo-social das interaes em sala de aula

e que, nessas primeiras aulas de Qumica, os

alunos devem se sentir confortveis ao expor

suas ideias sobre os temas em debate.

Esses princpios de conduo das atividades

so indicados para todo o restante do curso.

No so regras, so apenas sugestes de formas

de trabalho que, em nosso modo de pensar, po-

dem apoi-lo na realizao de suas aulas.

Vocabulrio

Fundente: material que facilita a fuso de outro

slido, nesse caso, fuso da slica (areia) presentenos minrios de ferro.

Escoricante: material que auxilia na purica-

o de um produto, nesse caso, o ferro.

Elaborado por Fabio Luiz de Souza e Luciane HiromiAkahoshi especialmente para o So Paulo faz escola.


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Grade de avaliao da Situao deAprendizagem 1

Espera-se que os alunos, aps essas ativi-dades, conheam os aspectos gerais da pro-

duo da cal: matrias-primas envolvidas,

consumo de combustvel e energia, produtos

e subprodutos obtidos e alguns usos da cal no

sistema produtivo. Espera-se tambm que eles

compreendam a importncia desse material

para a sociedade em razo de suas diversas

utilidades.

Na questo 1, alm da necessidade do cal-

crio e da formao de cal viva e gs carb-

nico, pode-se citar tambm a necessidade do

carvo para a obteno da energia necessria

ao processo de produo da cal.

possvel que os alunos tenham dicul-

dades para responder questo 2, por acha-

rem necessrio que a resposta seja muito bem

elaborada ou que exija conhecimentos sobre

a estrutura da matria. Entretanto, essa ques-

to permite que os alunos compreendam que

existe relao entre entrada/sada de elemen-

tos e aumento/diminuio de massa. Talvez os

alunos demonstrem diculdade em relacionar

a diminuio de massa que ocorre na decom-

posio do calcrio com a sada de gs carb-

nico, pelo fato de apresentarem a concepo

equivocada de que gases no tm massa.

O controle do tempo nas transformaes

qumicas que ocorrem tanto na indstria

quanto no dia a dia (questo 3) pode denir,

ao menos em parte, se a produo de certo

material economicamente vivel. No caso da

cal, os avanos tecnolgicos permitiram que a

transformao do calcrio em cal (e gs car-

bnico), que antes demorava alguns dias, pu-desse ser feita em algumas horas, resultando

em aumento da produo e, consequentemen-

te, dos lucros. Em outros casos desejvel que

as transformaes qumicas demorem muito

tempo para ocorrer. O uso da geladeira, por

exemplo, tem a nalidade no apenas de guar-

dar os alimentos, mas principalmente de dimi-

nuir a rapidez com que eles se degradam, ou

seja, sofram transformaes qumicas.

Em relao questo 4, voc pode motivar

os alunos a expor o maior nmero de fatores

possveis. Alm das respostas baseadas apenas

no texto, podem surgir as seguintes palavras:

consumo de combustveis, tempo de produ-

o, disponibilidade de matrias-primas, mer-

cado consumidor, rendimento do processo,

impactos ambientais etc. No preciso deter-

-se apenas nos aspectos qumicos ou fsicos do

processo. Aspectos ambientais, econmicos,

geogrcos ou geolgicos, tecnolgicos, hist-

ricos e outros compem um quadro mais am-

plo da questo da produo industrial e so

uma perspectiva condizente com um ensino

interdisciplinar.

Caso voc e a turma tenham interesse em

ampliar o conhecimento sobre as indstrias de

produo da cal, sugira uma pesquisa sobre

dados de produo e consumo desse material

ou mesmo uma visita ao site da Associao

Brasileira de Produtores de Cal (. Acesso em: 17 maio 2013).


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Pode-se nalizar a aula com a retomada

de ideias iniciais levantadas pelos alunos. Ao

valorizar a participao dos alunos, gera-se

motivao para as prximas aulas e poss-vel avaliar o nvel de conhecimento adquirido

por eles sobre assuntos referentes Cincia e

a importncia da construo de novos conhe-

cimentos no contexto escolar. Esses princpios

devem ser levados em considerao em todo o

restante do curso.

Voc pode encoraj-los a fazer uma visitaa uma loja de jardinagem ou de materiais de

construo para que possam aprender mais

sobre os usos da cal (conforme indicado em

Aprendendo a aprender, Caderno do Aluno).

SITUAO DE APRENDIZAGEM 2INTERAES E TRANSFORMAES

Propomos nesta Situao de Aprendiza-

gem que o conceito de transformao qu-

mica seja formado a partir de um conceito

mais amplo o de interao e que os alunos

aprendam a identicar a ocorrncia de trans-

formaes qumicas em algumas interaes

entre materiais e entre materiais e energia.

O objetivo principal dessa atividade for-

mar o conceito de transformao qumica,

e no, simplesmente, treinar os alunos para

classicar os fenmenos como transforma-

es qumicas ou transformaes fsicas

mesmo porque os limites entre uma e outra,

muitas vezes, no so bem denidos ou mes-

mo classic-las em diferentes tipos, como

decomposio, sntese, deslocamento etc.

Sugerimos ainda uma atividade experimen-

tal que pode ser demonstrativa para que os

alunos observem algumas evidncias indicati-

vas de transformaes qumicas. importante

que eles compreendam que a Qumica no

um amontoado de frmulas e conceitos a se

memorizar, mas, sim, um conjunto organizado

de conhecimentos conceituais, prticos e meto-

dolgicos que buscam explicar as transforma-

es da matria e suas propriedades, de modo

que se possa fazer previses e intervenes nes-

ses processos.

Esta Situao de Aprendizagem, caro

professor, presta-se a aproximar o mundo

macroscpico e observvel, acessvel aos

alunos, do mundo microscpico com seus

modelos explicativos, seus conceitos e suas

representaes prprias. A atividade en-

cerrada ao discutir-se o fato de que nem

toda transformao qumica acompa-

nhada de evidncias e nem toda evidncia

indica a ocorrncia de uma transformao

qumica.

Contedos e temas: interaes entre materiais e entre materiais e energia; transformaes qumicas; evi-dncias de transformaes qumicas.


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Como sugesto de trabalho, voc pode ela-

borar suas prprias notas de aula, de modo a

resumir o contedo apresentado nesta ativida-

de, destacando apenas os principais tpicos. importante que na atividade 1 sejam destaca-

das as seguintes ideias:

o ser humano transforma os materiais da

natureza para suprir suas necessidades;

as interaes entre materiais e entre mate-

riais e energia podem gerar transformaes

qumicas;

os materiais de partida (reagentes) do ori-

gem aos novos materiais (produtos) nas

transformaes qumicas

a calcinao do calcrio e a hidratao

da cal so exemplos de transformaes

qumicas.

Atente-se para que os alunos possam cons-

truir o conceito de transformao qumica,

conceito-chave no ensino de Qumica. Muitas

pesquisas realizadas nas ltimas trs dcadas

tm mostrado que os alunos costumam apre-

sentar diculdades na construo desse con-

ceito, embora seja quase consensual entre os

professores que o ensino desse contedo/con-

ceito no problemtico.

Pesquisas indicam que alunos que passa-

ram pelo ensino formal e foram aprovados

nas avaliaes realizadas podem considerar

correto que:

mudanas de estado fsico ou de aparncia

das substncias como sendo transforma-

es qumicas;

a simples mistura de substncias como sen-

do transformao qumica;

fenmenos que ocorrem em organismos

vivos, por exemplo, digesto e fotossnte-

se, como no sendo transformaes qumi-

cas, pois, segundo eles, so processos que

ocorrem naturalmente;

sempre ser necessria mais de uma subs-

tncia para que ocorra uma transformao

qumica;

um dos reagentes mais importante que os

outros;

Competncias e habilidades: reconhecer a ocorrncia de transformaes qumicas no dia a dia e no sis-tema produtivo (produo da cal); empregar corretamente a linguagem cientca na descrio de trans-formaes qumicas.

Sugesto de estratgias de ensino: levantamento das ideias dos alunos; aula expositiva dialgica; experi-mento; problemas, questes abertas e questes de classicao.

Sugesto de recursos: giz, lousa e materiais e reagentes para a realizao do experimento.

Sugesto de avaliao: respostas a questes e problemas e participao na discusso do experimento.


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fenmenos que ocorrem espontaneamente

ou sem a interveno humana, como o enfer-

rujamento, no so transformaes qumicas.

Essas ideias so concepes equivocadas

ao conceito de transformao qumica e po-

dem constituir entraves aprendizagem de

outros contedos desenvolvidos na Qumica.

Da a importncia de se estar atento s inter-

venes dos alunos e ter um olhar mais cui-

dadoso sobre seus erros, que podem revelar

concepes slidas e compartilhadas sobre o

conceito de transformao qumica. Conside-rando essas concepes, voc vai poder auxi-

li-los melhor na reconstruo de suas ideias

o que facilita a aprendizagem em Qumica

na direo desejada.

Atividade 1 Transformaesqumicas

Voc pode iniciar a atividade questionan-

do os alunos sobre o que sabem a respeito de

uma transformao qumica. Embora esse as-

sunto ainda no tenha sido ensinado formal-

mente, provvel que alguns deles tenham

ideias sobre esse conceito advindas de outras

fontes de informao. Essas ideias prvias

concebidas pelos alunos podem tanto auxiliar

no ensino do conceito de transformao qu-

mica como constituir obstculos aprendi-

zagem, da a importncia de investigar o que

eles conhecem.

Depois do levantamento das ideias iniciais

dos alunos, voc pode dividir a turma em du-

plas e propor os exerccios a seguir.

Exerccios em sala de aula

1. Complete a primeira coluna da tabela

a seguir com mais trs materiais que somuito utilizados pelo ser humano e que

podem ser extrados diretamente da natu-

reza. A segunda coluna deve ser preenchi-

da com mais trs materiais igualmente im-

portantes, mas que s podem ser obtidos

mediante processos de transformao de

matrias-primas.

Materiais obtidosdiretamente da

natureza

Materiais obtidospor transformaesde matrias-primas

Ouro Cal

Madeira Plsticos

Mrmore Ferro

Oxignio Alumnio

Areia Cimento

gua lcool

Tabela 1.

2. Faa um resumo das ideias principais que

apareceram durante a discusso da tabela.

O fundamental que essas ideias girem em torno de assuntos

como a importncia de se realizar e controlar algumas trans-

formaes nos materiais retirados da natureza. Os alunos po-

dem mencionar os termos reagentes e produtos e dizer que

a energia tem um papel importante nessas transformaes.

Professor, na discusso desse exerccio,

possvel destacar as ideias a seguir.


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Desde o princpio, o ser humano tem bus-

cado modicar o ambiente que o cerca, seja

por necessidade de proteo e segurana,

para obteno de alimentos ou por fatoresestticos. Independentemente dos motivos,

desde cedo aprendeu a transformar a mat-

ria disponvel, de modo que ela passasse a

suprir seus anseios e necessidades, das mais

bsicas s mais supruas.

Quase sempre essa modicao da matria

envolve a formao de substncias diferen-

tes daquelas que j existiam. Outras vezesbusca-se, ao contrrio, impedir a ocorrn-

cia de transformaes na matria.

As transformaes da matria, na maioria

das vezes, envolvem a interao entre dife-

rentes materiais ou entre materiais e alguma

forma de energia. Assim, vale a pena consi-

derar a importncia do domnio da produ-

o e manuteno do fogo pelo ser humano

desde os tempos mais remotos, nas mais di-

versas reas da vida: alimentao, seguran-

a, conforto etc.

Nem toda interao entre a energia e a ma-

tria promove a formao de novas substn-

cias. Pode ser que o estado fsico do material

sofra alteraes sem que isso implique a

formao de outro material. o que ocor-

re, por exemplo, quando um arteso derrete

parana para a confeco de velas decorati-

vas. A barra de parana aquecida em um

recipiente at passar do estado slido para

o lquido a m de ser moldada na produo

da vela. No decurso da confeco da vela, a

parana lquida volta a ser slida. A partir

dessa situao, voc pode propor aos alunos

o seguinte questionamento: A parana nesse

processo sofreu alguma mudana em sua com-posio ou apenas em seu estado fsico e sua

aparncia?Esse exemplo diferente do que

ocorre quando a vela queimada. Nesse pro-

cesso, a parana e o oxignio do ar so trans-

formados em gs carbnico, vapor dgua e

fuligem, e esse processo acompanhado pela

liberao de energia trmica e luminosa. As-

sim, no caso do derretimento da parana, a

interao no gera uma transformao nacomposio qumica da parana. Isso bem

diferente do que ocorre no caso da queima,

na qual a interao gera uma transformao

na composio qumica dos materiais de

partida.

As interaes que geram transformaes

na composio qumica dos materiais de

partida so chamadas transformaes qu-

micas. Os materiais de partida, necessrios

para essa transformao, so chamados

reagentes, e aqueles que so formados no

m do processo so chamados produtosda

transformao qumica. Em outras pala-

vras, pode-se dizer que nas transformaes

qumicas ocorre a formao de novas subs-

tncias, diferentes dos reagentes em sua

composio e suas propriedades.

importante lembrar que os alunos

ainda no tm em mente um modelo cor-

puscular da matria (modelos atmicos de

Dalton, Thomson etc.). Por isso, a denio

de transformao qumica a ser adotada neste


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momento no pode considerar as ideias de

rearranjo de tomos ou de quebra e forma-

o de ligaes qumicas, assuntos que sero

abordados apenas nos prximos volumes.Portanto a denio que ser empregada nes-

te momento a de que uma transformao

qumica um processo no qual h a formao

de novas substncias.

O conceito de substncia ser denido com

maior rigor nas prximas atividades. Neste

momento basta compreender que substncia

um material de composio xa (diferente dasmisturas que podem variar sua composio) e

com propriedades e caractersticas que sero

estudadas mais adiante. Embora substncia

e material tenham signicados diferentes,

aceitvel, enquanto os conceitos esto sen-

do construdos (e no apenas memorizados),

trat-los indistintamente. Em outras palavras,

uma transformao qumica pode tambm ser

entendida como um processo em que se forma

um novo material.

Retome a produo da cal e discuta se nela

ocorrem transformaes qumicas. O texto da

Situao de Aprendizagem 1 mostra, de forma

esquemtica, que o calcrio, quando aquecidoa temperaturas superiores a 900 C, se trans-

forma em cal viva e gs carbnico. O calcrio

uma rocha sedimentar formada basicamente

por uma substncia chamada carbonato de

clcio, cuja frmula qumica CaCO3. J a cal

viva, formada na calcinao, um material

constitudo especialmente de xido de clcio,

CaO. O gs carbnico que tambm foi forma-

do o dixido de carbono, CO2.

interessante destacar o fato de que as

transformaes sofridas pelo material de par-

tida (reagente), nesse caso, foram muito mais

que uma mudana de estado fsico ou de apa-

rncia; houve mudana na composio qumi-

ca e a formao de duas novas substncias. Por

isso, a calcinao pode ser considerada uma

transformao qumica. Esse processo pode ser

representado pela equao qumica a seguir.

CaCO3(s) + energia CaO(s) + CO2(g)(calcrio slido) (cal viva slida) (gs carbnico)

(carbonato de clcio) (xido de clcio) (dixido de carbono)

De forma semelhante, a hidratao da cal

viva para a formao da cal extinta (hidrxido

CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(s) + energia

(cal viva slida) (gua lquida) (cal extinta slida)

(xido de clcio) (gua) (hidrxido de clcio)

de clcio, Ca(OH)2

) pode ser representada por

meio da equao qumica:


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18

importante destacar que voc no deve

esperar que os alunos compreendam total-

mente as frmulas e equaes qumicas nes-

te momento. Elas devem ser tratadas comorepresentaes qumicas das substncias. Os

alunos provavelmente sabem que H2O repre-

senta a substncia gua. Dessa maneira, pode

ser mencionado que CaO representa a subs-

tncia xido de clcio presente na cal viva.

As equaes qumicas devem ser tratadas

como representaes das interaes e trans-

formaes qumicas, sem a preocupao com

balanceamento, rearranjo de tomos ou liga-es qumicas. Devem sempre estar acompa-

nhadas dos nomes das substncias envolvidas

como reagentes ou produtos e recomendvel

tambm a indicao dos estados fsicos das

substncias. Neste momento, uma equao

qumica sem os nomes das substncias tem

pouco ou nenhum signicado para os alunos,

mas acompanhada dessa traduo pode

auxili-los no domnio da linguagem pr-

pria da Qumica. importante lembrar que

as representaes da Qumica possibilitam o

estabelecimento de uma conexo entre o que

visvel e macroscpico (substncias e fen-

menos) com o que invisvel e microscpico

(modelos da constituio e da transformao

da matria) e que o processo de aquisio e

domnio dessa linguagem fundamental na

aprendizagem da Qumica, que ocorre de for-

ma contnua e progressiva, em um constante

processo de reelaborao de signicados.

A linguagem simblica da Qumica pode

ser introduzida nas aulas aos poucos, para

que os alunos se acostumem com ela, mesmo

que no sejam completamente entendidas

e exploradas inicialmente. Assim, deve-se

usar essa linguagem nas aulas, mas no

se pode exigir que os alunos decorem ousaibam interpret-la em nvel (sub)micros-

cpico. Eles sero capazes de fazer essas

relaes somente aps a discusso da natu-

reza corpuscular da matria, no final deste

caderno.

Voc pode utilizar como instrumento

de avaliao para essa parte da atividade as

questes propostas a seguir.

3. Comente de que forma, na Antiguidade, o

domnio do fogo proporcionou ao ser hu-

mano melhores condies de:

a) segurana;

Dominar o fogo ajudou o ser humano a afugentar animais

perigosos e a manter suas habitaes um pouco mais segu-

ras durante a noite.

b) alimentao;

O domnio do fogo possibilitou ao ser humano cozinhar e

defumar os alimentos (principalmente as carnes), tornando-

-os mais macios e conservando-os por mais tempo.

c) conforto.

Com o fogo, os ambientes puderam ser aquecidos duran-

te as pocas de frio, o que aumentou o conforto para o ser

humano.

4. Muitas pessoas confundem mudanas de

estado fsico com a ocorrncia de transfor-

maes qumicas. Analise os fenmenos a

seguir e comente essa ideia.


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a) Queima do gs de cozinha.

uma transformao qumica em que o gs reage com

oxignio, e no uma simples mudana de estado fsico. Os

materiais formados tambm so gases, ou seja, existem trans-

formaes qumicas que ocorrem sem que haja mudana de

estado fsico dos materiais envolvidos.

b) Evaporao do lcool em contato com

a pele.

Nesse fenmeno no ocorre transformao qumica, apenas

uma mudana de estado fsico em que o lcool lquido se

torna lcool gasoso.

5. Uma ideia muito comum a de que so

necessrias, pelo menos, duas substncias

interagindo para que ocorra uma transfor-

mao qumica.

a) Voc concorda com essa ideia? Justique.

Alguns alunos j podero perceber que a ideia est equivo-

cada, pois existem transformaes qumicas que ocorrem

com um nico reagente, como a decomposio do calcrio.

b) Considere os casos de transformaes

qumicas a seguir:

Calcinao do calcrio calcrio cal viva + gs carbnico

Efervescncia da gua oxigenada gua oxigenada gua + gs oxignio

Formao do gs oznio gs oxignio gs oznio

A anlise desses casos conrma ou contra-

ria a ideia de que so necessrias, pelo me-

nos, duas substncias para que ocorra uma

transformao qumica? Explique.

A anlise desses casos confirma a ideia de que podem ocor-

rer transformaes com apenas uma substncia, pois todos

eles so transformaes qumicas que ocorrem tendo um

nico reagente.

Grade de avaliao da atividade 1

Espera-se que os alunos, ao m dessa ativi-

dade, tenham ampliado sua viso sobre a im-

portncia das transformaes qumicas para a

sobrevivncia e o desenvolvimento da huma-

nidade. Eles tambm devero compreender e

aplicar os conceitos de transformao qumi-

ca, reagente e produto na anlise de diversos

fenmenos.

Na questo 5, espera-se que os alunos possam

compreender que no sempre necessria a pre-

sena de mais de uma substncia para que ocorra

uma transformao qumica. Nas transformaes

qumicas citadas no item b, a formao de produ-

tos ocorre a partir de um nico reagente: a calcina-

o do calcrio ocorre em razo da interao desse

material com energia trmica; a efervescncia da

gua oxigenada ocorre em razo da interao de

perxido de hidrognio com um catalisador, como

enzimas presentes no sangue e na batata, mas que

no so consideradas reagentes, pois no so

consumidas durante a transformao; a forma-

o do gs oznio ocorre em razo da interao

entre gs oxignio e radiao ultravioleta. No

aconselhvel entrar no mrito da classicao das

transformaes qumicas (decomposio, sntese,

dupla-troca etc.) visto que elas de nada servem

para a compreenso desses fenmenos.


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20

Com base nas discusses das questes 4 e 5,

espera-se que os alunos possam superar as ideias

de transformao qumica como um proces-

so da mesma natureza que a mudana de estadofsico e que nas transformaes qumicas so

sempre necessrios dois ou mais reagentes.

As questes propostas buscam confrontar

algumas das concepes equivocadas sobre

transformaes qumicas, mas cabe a voc iden-

ticar essas ideias e debat-las com os alunos.

Voc pode propor outras questes que avaliem a

aprendizagem dos conceitos trabalhados.

Atividade 2 Como reconhecer aocorrncia de transformaesqumicas?

Voc pode iniciar a atividade perguntando

aos alunos: Como podemos identicar a ocor-

rncia de uma transformao qumica? Como

podemos saber se em uma interao houve a

formao de novas substncias?

Sugesto de experimento Evidncias detransformaes qumicas

Nesse experimento, os alunos podero obser-

var algumas evidncias indicativas de ocorrncia

de transformaes qumicas. O objetivo aqui

mostrar que alguns sinais indicam (e no conr-

mam) a ocorrncia de transformaes qumicas.

Caso no tenha algum dos materiais ou

reagentes indicados no roteiro experimental,

possvel substituir cido clordrico por vinagre

e carbonato de clcio por mrmore triturado

ou qualquer carbonato ou bicarbonato dispon-

vel. possvel ainda no realizar uma ou mais

partes do experimento ou at substitu-lo por

outras reaes que atendam aos mesmos obje-tivos. Sugerimos, contudo, que a tradicional ex-

perincia de precipitao de iodeto de chumbo

seja evitada em razo da poluio que o descarte

inadequado de compostos de chumbo causa ao

ambiente. O mais importante que os alunos te-

nham a oportunidade de observar essas evidn-

cias e que isso resulte em maior compreenso do

conceito de transformao qumica. Procure ex-

plorar os sentidos dos estudantes na observaodas evidncias: sons de efervescncia, mudanas

de temperatura, cheiros caractersticos e mudan-

as de cor e textura fazem parte dos sinais que

indicam (mas no garantem) a ocorrncia de

transformaes qumicas, alm das tradicionais

precipitao e formao de gs.

Antes de iniciar qualquer atividade experi-

mental, preciso prestar ateno em algumas

orientaes sobre segurana em laboratrio

para que a atividade (mesmo se for feita de

maneira demonstrativa) no oferea nenhum

risco sade. Alguns cuidados precisam ser

abordados:

1. prender os cabelos ao trabalhar com fogo

(lamparina, bico de Bunsen);

2. usar aventais e culos de segurana;

3. no tocar em vidros quentes;

4. evitar contato da pele e dos olhos com

qualquer reagente (principalmente cidos e


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Materiais e reagentes

5 tubos de ensaio;

2 bqueres de 100 mL ou 250 mL ou coposde vidro;

1 canudinho de refrigerante;

1 basto de vidro ou colher de plstico;

1 esptula ou palito de sorvete;

1 pisseta com gua;

sulfato de cobre pentaidratado;

hidrxido de sdio;

gua de cal ou soluo de hidrxido de clcio

ltrada (preparada antecipadamente);

raspa de magnsio ou zinco;

palha de ao ( esponja);

soluo de cido clordrico (aproximada-

mente 1 mol L1) ou vinagre;

carbonato de clcio (ou mrmore triturado ou

qualquer carbonato ou bicarbonato).

Preparo da gua de cal: adicione 1 colher (caf)

de cal em 100 mL de gua, agite a mistura e ltre.

Procedimento experimental

As observaes devero ser anotadas na

tabela que se encontra no nal do roteiro. Na

coluna Estado inicial, descreva os aspectos

gerais das substncias presentes no sistema an-

tes da interao; na coluna Estado nal, des-

creva os aspectos gerais das substncias depois

da interao; em Evidncias de transformaes

qumicas, descreva os sinais observados nas

transformaes.

bases; por exemplo, nunca agite um tubo

de ensaio tampando-o com o polegar);

5. no aquecer substncias com a boca dofrasco voltada para o prprio rosto ou na

direo de algum colega;

6. no inalar vapores de forma direta ao ten-

tar identicar cheiros caractersticos;

7. no ingerir nenhum alimento enquanto

estiver realizando o experimento;

8. seguir sempre as orientaes.

Esses alertas devem ser feitos antes de toda

e qualquer atividade experimental, pois os

alunos tendem a esquec-los.

Outra orientao importante, embora

parea bvia, que todo experimento deve

ser testado com antecedncia, bem como

a forma como ser executado pelos alunos

ou com eles. Nunca realize com os alunos

um experimento que no tenha sido pre-

viamente testado. muito comum ocorrer

imprevistos com os materiais e reagentes

empregados, mesmo com os professoresmais experientes.


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1aparte Soluo de cido clordrico (ou vinagre)

e carbonato de clcio

1. Coloque cerca de 2 mL da soluo de ci-do clordrico (HCl(aq)) em um tubo de en-

saio.

2. Adicione uma quantidade de carbonato de

clcio (CaCO3) equivalente a um gro de fei-

jo (uma ponta de esptula) no tubo conten-

do a soluo cida.

3. Observe e anote o que est sendo solicita-

do na tabela que se encontra no nal deste

roteiro.

2aparte Soluo de sulfato de cobre e soluo de

hidrxido de sdio

1. Coloque uma ponta de esptula de sulfato de

cobre pentaidratado (CuSO4 5H

2O) em um

tubo de ensaio.

2. Adicione cerca de 4 mL de gua no tubo de

ensaio contendo o sulfato de cobre. Agite-o

at dissolver completamente o slido.

3. Coloque duas pontas de esptula de hidr-

xido de sdio (NaOH) em outro tubo de en-

saio. Tenha cuidado ao manusear o hidrxi-

do de sdio, pois extremamente perigoso se

entrar em contato com a pele e os olhos ou se

ingerido.

4. Adicione cerca de 4 mL de gua no tubo de

ensaio contendo o hidrxido de sdio. Agite-

-o at dissolver completamente o hidrxido.

Envolva o fundo do tubo de ensaio com uma

das mos e observe.

5. Transra a soluo de sulfato de cobre para otubo de ensaio contendo a soluo de hidr-

xido de sdio.

6. Observe e anote o que est sendo solicitado na

tabela que se encontra no nal deste roteiro.

3aparte Soluo de sulfato de cobre e palha de ao

1. Coloque uma quantidade equivalente a

colher (caf) de sulfato de cobre pentaidrata-

do em um bquer.

2. Adicione gua at a metade da capacidade

do bquer. Agite-o at dissolver completa-

mente o sulfato.

3. Coloque a palha de ao na soluo de sulfato

de cobre contida no bquer. Agite levemente por

alguns minutos (o ao , na verdade, uma liga

formada principalmente por ferro e carbono).



4aparte Soluo de cido clordrico e magnsio

ou zinco

1. Coloque cerca de 2 mL da soluo de cido

clordrico em um tubo de ensaio.

Observao: neste caso, se dispuser apenas de

zinco, no possvel substituir o cido clor-

drico por vinagre.


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2. Adicione uma raspa de metal magnsio

(Mg) ou zinco (Zn) soluo cida do tubo

de ensaio. Agite levemente.



5aparte Soluo de cido clordrico e hidrxido

de sdio

1. Coloque cerca de 2 mL da soluo de cido

clordrico em um tubo de ensaio.

2. Adicione cuidadosamente uma ponta de es-

ptula de hidrxido de sdio ao tubo de en-

saio contendo o cido. Agite com cuidado.

3. Envolva o tubo de ensaio com uma das mos.



6aparte Gs carbnico e gua de cal

1. Coloque gua de cal ltrada no outro bquer

at metade de sua capacidade.

2. Com o canudinho, sopre vigorosamente na

gua de cal de modo a fazer bolhas de ar.

Faa isso por cerca de um minuto.


tabela a seguir.

SistemaEstadoinicial

Estadonal

Evidncias detransformaes qumicas

cido clordrico e carbonatode clcio Desprendimento de gs

Sulfato de cobre pentaidratado, gua ehidrxido de sdio

Formao de um slido gelatinoso(hidrxido de cobre)

Sulfato de cobre pentaidratado, gua epalha de ao (ferro)

Descoramento da soluo e forma-o de um slido vermelho escuro(cor de cobre)

cido clordrico e magnsio ou zincoDesprendimento de gs, corroso dometal e liberao de energia trmica

cido clordrico e hidrxido de sdio Liberao de energia trmica

Gs carbnico e gua de calFormao de um slido brancoem p

Tabela 2.


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As questes propostas tm como objeti-

vo auxiliar os alunos a reconhecer as trans-

formaes qumicas por meio de evidncias

observveis. O preenchimento da tabela noprecisa apresentar um padro, pois, geralmen-

te, os alunos expressam-se de maneira colo-

quial, no utilizando a linguagem cientca.

importante ressaltar que, assim como nem

toda transformao qumica possui evidncia

perceptvel, nem toda evidncia garante que

ocorreu uma transformao qumica.

Caso a experincia seja realizada de formademonstrativa, essa tabela pode ser preen-

chida na lousa, no decorrer do experimento.

Dois ou mais alunos podem participar desse

processo ao realizar partes do experimento,

sob sua orientao, e preencher a tabela na

lousa.

Questes para anlise do experimento

1. Analisando as anotaes da tabela de re-

gistro de observaes do experimento, em

quais das interaes voc considera que

houve a formao de novas substncias?

Em todas as interaes observadas houve a formao de no-

vas substncias.

2. Quais das interaes realizadas no experi-

mento voc considera que so transforma-

es qumicas? Explique.

Todas as interaes realizadas no experimento so transfor-

maes qumicas, pois em todas elas houve a formao de

novas substncias.

1. Considere os fenmenos a se-

guir, cite as evidncias de intera-

es e diga se so transformaes qumicas

ou no:

a) gua sanitria em roupa colorida;Evidncia de interao: descoramento do tecido.

uma transformao qumica.

b) ferver gua;

Evidncia de interao: formao de bolhas de gs e sua libe-

rao. No uma transformao qumica.

c) obteno de sal a partir da gua do mar;

Evidncia de interao: diminuio da quantidade de

lquido e formao de um slido branco e cristalino.

No uma transformao qumica.

d) enferrujamento de um porto de ferro;

Evidncia de interao: aparecimento de uma crosta de cor

avermelhada, aparecimento de alguns orifcios onde havia ferro,

mudana da cor cinza para vermelho-tijolo, diminuio da re-

sistncia e aumento da corroso. uma transformao qumica.

e) amadurecimento de uma fruta;

Evidncia de interao: mudana de sabor, textura, cor

e cheiro. uma transformao qumica.

f) evaporao da acetona.

Evidncia de interao: diminuio do volume do lquido.

No uma transformao qumica.

2. Analise os seguintes fenmenos e assinale

aqueles que podem ser considerados trans-

formaes qumicas:

( ) dissoluo de sal em gua;

( ) exploso de uma bombinha de pl-

vora;

( ) corroso de um cano de cobre;

x

x


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( ) derretimento de um sorvete;

( ) apodrecimento de um pedao de ma-

deira;

( ) corroso de uma pia de mrmorepelo vinagre;

( ) queima de uma vela;

( ) mistura de suco em p com gua e

acar.


Espera-se que nessa atividade experi-

mental os alunos observem as evidncias e,a partir da anlise delas, identiquem que

houve transformaes qumicas em todos os

sistemas.

Antes de discutir a questo 1 da Lio de

Casa, interessante chamar a ateno para o

fato de que na dissoluo do hidrxido de s-

dio (2aparte) houve liberao de energia tr-

mica, mas as dissolues geralmente no so

consideradas transformaes qumicas, pois

a soluo no uma nova substncia, e sim

x

x

x

uma mistura de substncias. Ao aquecer essa

mistura at evaporar toda a gua, obtm-se

novamente o hidrxido de sdio slido. En-

tretanto, na interao entre hidrxido de sdioe cido clordrico houve tambm a liberao

de energia trmica, mas essa interao con-

siderada uma transformao qumica, j que

a evaporao da gua dessa mistura mostra-

ria a formao do sal cloreto de sdio, uma

substncia que no existia anteriormente no

sistema. Assim, o fato de haver liberao de

energia trmica no garante a ocorrncia de

uma transformao qumica. Da mesma for-ma, a mudana de cor pode no estar relacio-

nada a uma transformao qumica, como no

caso do aquecimento do ferro, que pode car

incandescente (vermelho), mas no deixa de

ser ferro. Voc pode tambm chamar a aten-

o para a formao de gs na ebulio da

gua, como outro exemplo. Assim, deve-se le-

var os alunos a reetir se o sinal percebido est

ou no relacionado ao aparecimento de uma

substncia diferente daquelas que existiam no

incio do processo.

SITUAO DE APRENDIZAGEM 3FATORES QUE PODEM SER ANALISADOS NAS

INTERAES E TRANSFORMAES QUMICAS

Propomos nesta Situao de Aprendiza-

gem que sejam analisados trs diferentes fato-

res envolvidos nas interaes entre materiais

e entre materiais e energia, quer sejam trans-

formaes qumicas ou no: o tempo gasto;

a absoro e a liberao de energia; e a pos-

sibilidade de se reverter esses processos. Essa

percepo vai permitir aos alunos ampliar sua

compreenso sobre as transformaes qumi-

cas e, posteriormente, servir como ponto de

ancoragem para facilitar a aprendizagem dos

conceitos de cintica qumica, termoqumica

e equilbrio qumico. Alm disso, esses fatores

so importantes tambm no sistema produtivo


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26

e no dia a dia, como ser evidenciado nas dis-

cusses sobre as transformaes qumicas que

Contedos e temas: transformaes qumicas; energia em processos endo/exotrmicos; tempo envolvidonas transformaes; revertibilidade de algumas transformaes.

Competncias e habilidades: reconhecer a importncia dos fatores tempo, energia e revertibilidade nasinteraes e transformaes qumicas que ocorrem no dia a dia e no sistema produtivo.

Sugesto de estratgias de ensino: levantamento das ideias dos alunos; aula expositiva dialgica; experi-mento; problemas, questes abertas e questes de classicao.

Sugesto de recursos: materiais e reagentes para realizao do experimento.

Sugesto de avaliao: respostas s questes e aos problemas e participao na discusso do experimento.

Atividade 1 O fator temponas interaes e transformaesqumicas

Para que os alunos possam construir um

conceito mais amplo de transformao qu-

mica, pode-se analisar o tempo envolvido nes-

ses fenmenos ao considerar, por exemplo, o

tempo necessrio para que se observe o sur-

gimento de algum sinal perceptvel de trans-

formao no material ou o tempo necessrio

para que essa transformao se complete.

Voc pode iniciar essa atividade retoman-

do a questo do tempo gasto na calcinao do

calcrio, como foi visto no texto Produo e

uso da cal. Questione, em seguida, os alunos:

Vocs consideram que todas as transforma-

es qumicas demoram o mesmo tempo para

ocorrer? Quais exemplos podem ser citados

de transformaes qumicas que sejam muito

demoradas? E as que demoram pouco tempo?

Qual a importncia desse aspecto para as in-

dstrias?

Voc pode propor os seguintes exerccios,

que esto no Caderno do Aluno.


1. Analise as transformaes qumicas a se-

guir, classicando-as, quando possvel,

como instantneas (percebem-se sinais de

transformao imediatamente, ou seja, em

at um segundo aps o incio da transfor-

mao) ou no instantneas. Complete

a tabela com os Sinais perceptveis e a

Classicao para cada fenmeno.

ocorrem na produo da cal, do lcool etlico

e do ferro nas atividades subsequentes.


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Transformao qumicaSinais

perceptveisClassicao

Calcinao do calcrio Aparentemente nenhumsinal No possvel classificar

Interao entre carbonato de clcio e cido clordrico Efervescncia (formaode gs) Instantnea

Queima do lcool Liberao de energia tr-mica e luminosa Instantnea

Apodrecimento de uma fruta Mudana de textura, cor,odor e sabor No instantnea

Formao de slido gelatinoso (hidrxido de cobre)na interao entre solues de sulfato de cobre e dehidrxido de sdio

Formao de slido (pre-cipitado)

Instantnea

Enferrujamento de um porto de ferro Mudana de cor e textura No instantnea

Cozimento de um ovo Mudana de cor e textura No instantnea

2. Faa um resumo das principais ideias que

surgiram durante a discusso.

A resposta pessoal, mas espera-se que os alunos entendam

que h na natureza transformaes que podem ser rpidas ou

lentas e que esse aspecto pode ser controlado ou modificado.

Na discusso dessa atividade, as seguintes

ideias podem ser destacadas:

Um dos fatores importantes em relao s

interaes, sejam transformaes qumicas

(processos que resultam na formao de

novas substncias) ou no, o tempo ne-

cessrio para que elas ocorram.

Avaliar o tempo em que as transformaes

ocorrem especialmente relevante no siste-

ma produtivo em seus mais diversos setores:

indstria, agropecuria e servios. Vamos

considerar, por exemplo, o caso da produo

da cal. Os processos de calcinao usados

durante o perodo colonial em alguns pases

apresentavam ecincia muito baixa, pois

eram necessrios cerca de trs dias para com-

pletar a transformao do calcrio em gs

carbnico e cal viva. Atualmente, com a mo-

dernizao dos fornos, diminuiu-se o tempo

de produo para apenas algumas horas.

Alm dos contextos industriais, o fator

tempo tambm importante no dia a dia

do cidado comum. Como exemplos, po-

de-se pensar na importncia de se reduzir

o tempo de cozimento dos alimentos e de

se aumentar o tempo envolvido na dete-

riorao dos mantimentos. Esses exemplos

mostram que, algumas vezes, precisa-se di-

minuir o tempo em que as transformaes

qumicas ocorrem e, em outros, desejvel

que esse tempo seja o maior possvel.

Tabela 3.


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Nessa atividade da Situao de Aprendizagem

3, os alunos devem compreender a importnciado fator tempo nas transformaes qumicas e sa-

ber identicar as que ocorrem instantaneamente

ou no, de acordo com o critrio estabelecido na

atividade.

Atividade 2 O fator energianas interaes e transformaesqumicas

Outro aspecto importante das transfor-

maes qumicas est relacionado ao pro-

cesso de absoro e liberao de energia.

Essa energia pode ou no ser percebida pelo

ser humano e depende das condies em

que ocorrem as transformaes e do balan-

o energtico envolvido. Esse tpico ser

aprofundado na 2a srie do Ensino Mdio,

quando for discutida a energia de ligao.

Entretanto, neste momento, suciente que

os alunos compreendam que algumas trans-

formaes qumicas vo liberar energia, co-

mumente na forma de energia trmica, ao

passo que outras vo absorv-la. Voc pode

discutir essas ideias apenas no nvel macros-

cpico das transformaes qumicas. Podem

ser citados exemplos de transformaes que

liberam energia trmica, como a queima da

madeira, e de outras que a absorvem, como

o cozimento de um ovo. Alm da energia tr-

mica, a luz, a eletricidade e o som so outras

formas de energia que podem estar presentes

nas transformaes qumicas.

Exerccio em sala de aula

1. Qual o signicado de transformao exo-

trmica e de transformao endotrmica?Auxilie os alunos em uma abordagem da absoro e da libe-

rao de energia nas transformaes qumicas apenas no nvel

macroscpico. Muitas vezes, quando percebem que um reci-

piente em que est ocorrendo transformao qumica aquece,

os alunos tm dificuldade em associar esse fenmeno libera-

o de calor. importante ressaltar que o calor que aqueceu

o recipiente foi liberado da reao que ocorre no seu interior.

O mesmo vale para o resfriamento de um recipiente: a reao

consome o calor de suas imediaes, por isso h o resfriamento.

Sugesto de experimento: aquecimento ehidratao do sulfato de cobre

Voc pode realizar este experimento de forma

demonstrativa, contudo o mais indicado que

a turma seja dividida em oito ou nove grupos

de cinco alunos para que cada um deles possa

realiz-lo, dependendo da disponibilidade dos

recursos. Caso no haja trip, tela de amianto

ou bquer, o experimento pode ser feito em um

tubo de ensaio de vidro refratrio com uma pin-

a de madeira; basta fazer algumas adaptaes

no procedimento experimental.

Deve-se retomar as orientaes sobre se-

gurana no laboratrio, como descrito na

atividade experimental sobre evidncias de

transformaes qumicas.

Neste experimento, possvel explorar os

conceitos de transformao qumica, tempo,

energia e revertibilidade.


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Materiais e reagentes

1 lamparina a lcool;

1 trip;

1 tela de amianto;

1 bquer de 100 mL;

1 colher (de caf);

1 esptula de madeira;

1 pisseta ou conta-gotas com gua;

1 pina de madeira;

sulfato de cobre pentaidratado.

Procedimento experimental

1. Coloque o bquer sobre o trip e a tela de

amianto.

2. Adicione cerca de colher (caf) de sulfato

de cobre pentaidratado (CuSO4 5H2O) no

bquer.

3. Aquea o sulfato de cobre pentaidratado

sobre a chama da lamparina misturando-o

com a esptula de madeira at que a trans-

formao observada seja completada. Se

necessrio, segure o bquer com a pina de

madeira.

4. Apague o fogo, anote suas observaes e dei-

xe o bquer esfriar por alguns minutos.

5. Depois que o bquer estiver frio, coloque-o

sobre a palma de uma das mos e solicite a

um colega que adicione algumas gotas de

gua sobre o slido do bquer at que o sli-

do que mido.

6. Anote suas observaes.

Questes para anlise do experimento

1. Comparando o estado nal com o estado

inicial da transformao em que foi aque-

cido o sulfato de cobre pentaidratado, voc

considera que houve uma transformao

qumica? Explique sua resposta e, em caso

armativo, quais materiais seriam reagen-

tes e quais seriam produtos?

Sim, pois ocorreu mudana de cor, consumo de energia tr-

mica e percebeu-se a sada de um vapor que se condensou na

parede do bquer ou no tubo de ensaio e que, possivelmente,

deve ser gua. O reagente seria o sulfato de cobre pentaidrata-

do, e os produtos, o sulfato de cobre anidro e a gua.

2. O que voc observou ao adicionar gua ao

slido contido no bquer? Como voc ex-

plica o que aconteceu?

Ocorreu mudana de cor (branco para azul) e houve aque-

cimento. Esses fatos indicam que houve uma transformao

qumica e que esse processo de hidratao do sulfato de co-

bre envolveu liberao de energia trmica.


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a) Explique o que essas representaes

signicam.

As representaes indicam que, na calcinao (desidratao),

o sulfato de cobre interage com a energia, formando sulfato

de cobre anidro e gua; portanto, a transformao endotr-

mica. Na hidratao, o sulfato de cobre anidro interage com

gua, formando sulfato de cobre pentaidratado e liberando

energia trmica; portanto, a transformao exotrmica.

b) Reescreva essas equaes substituindo os

nomes das substncias pelas suas respec-

tivas frmulas qumicas (sulfato de cobre

pentaidratado = CuSO4

5 H2

O; sulfato

de cobre anidro = CuSO4; gua = H

2O).

CuSO45 H

2O + energia CuSO

4+ H

2O (desidratao)

CuSO4+ H

2O CuSO

45 H

2O + energia (hidratao)

Observao: no foi considerada a estequiometria (ou o ba-

lanceamento) da reao, uma vez que esse assunto ainda no

foi introduzido. Entretanto, pode haver alunos que percebam

a necessidade de representar as cinco partculas de gua nas

duas situaes, o que pode ser uma boa oportunidade para

problematizar a questo, sem a pretenso de desenvolver o

contedo, que ser abordado posteriormente.


A partir desse experimento os alunos tive-

ram a oportunidade de conhecer um exem-

plo de fenmeno endotrmico (que absorve

energia na forma de calor), a desidratao do

sulfato de cobre pentaidratado (slido azul)

formando sulfato de cobre anidro (slido

branco). A mudana de cor e o desprendimen-

to de vapor dgua so evidncias que indicam

que esse fenmeno se trata de uma transfor-

mao qumica. Foi possvel conhecer tam-

bm um exemplo de fenmeno exotrmico, a

hidratao do sulfato de cobre, uma transfor-

mao qumica evidenciada pela mudana de

cor de branca para azul.

3. A interao da gua com o slido do b-

quer pode ser considerada uma transfor-

mao qumica? Explique sua resposta e,

em caso armativo, quais materiais seriamreagentes e quais seriam produtos?

Sim, pois foi possvel perceber algumas evidncias que indi-

caram que o material no incio (reagente) era diferente do

material ao final (produtos) do experimento. Os reagentes

so o sulfato de cobre anidro e a gua, e o produto, o sulfato

de cobre pentaidratado.

4. Classique o aquecimento do sulfato de co-

bre pentaidratado e a hidratao do slido re-

sultante desse aquecimento como fenmenos

endotrmicos ou exotrmicos. Justique.O aquecimento um fenmeno endotrmico, pois absorve

calor, e a hidratao, exotrmico, pois libera calor.

5. Os fenmenos observados nesse experimen-

to podem ser apresentados, em linguagem

esquemtica, pelas representaes a seguir.

sulfato de cobre pentaidratado + energia sulfato de cobre anidro + gua (desidratao)

(slido azul) (slido branco)

sulfato de cobre anidro + gua sulfato de cobre pentaidratado + energia (hidratao)

(slido branco) (slido azul)


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Atividade 3 Revertibilidade nasinteraes e transformaes qumicas

Outro fator a ser considerado nas interaese transformaes qumicas a possibilidade de

revert-las. Esse fator importante, pois parte

das transformaes qumicas irrevertvel, ou

seja, uma vez que o reagente se transforma em

produto, pode ser difcil recuper-lo.

Para iniciar essa atividade, voc pode au-

xiliar os alunos a responder as questes a

seguir.


1. Escreva com suas palavras o signicado de

transformao revertvel.

Os alunos devem mencionar que, nesse tipo de transforma-

o, os reagentes so facilmente recuperveis sem a adio

de novos materiais.

2. Escreva com suas palavras o signicado de

transformao irrevertvel.

Os alunos devem mencionar que, nesse tipo de transforma-

o, no se consegue recuperar os reagentes, a no ser pela

adio de outros materiais e por meio de outros procedi-

mentos.

Voc pode citar como exemplos de proces-

sos revertveis o derretimento da parana naproduo de vela e a desidratao do sulfato

de cobre pentaidratado; e como exemplos de

processos irrevertveis, a corroso de um por-

to de ferro e a dissoluo de um comprimido

efervescente de sal de fruta.

parana slida + energia parana lquida (derretimento)

parana lquida parana slida + energia (solidicao)

sulfato de cobre pentaidratado + energia sulfato de cobre anidro + gua (desidratao)

sulfato de cobre anidro + gua sulfato de cobre pentaidratado + energia (hidratao)

3. Classique os fenmenos a seguir como revertveis ou irrevertveis.

Fenmeno Classicao

Queima de uma vela Irrevertvel

Amadurecimento de legumes Irrevertvel

Hidratao da cal viva Revertvel

Corroso do magnsio ou zinco por cido Irrevertvel

Cozimento de um ovo Irrevertvel

Tabela 4.


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No se deve confundir os termos revert-

vel e reversvel. Nas transformaes qumicas

reversveis a formao do produto e a regene-

rao do reagente ocorrem ao mesmo tempo eseguem os mesmos caminhos. Isso no ocorre

necessariamente nas transformaes revert-

veis, ou seja, o caminho de reao da regene-

rao dos reagentes no precisa ser o mesmo

da formao do produto nem a reao precisa

se processar nos dois sentidos ao mesmo tem-

po. Essa discusso no precisa ser levantada

em sala de aula neste momento. A questo da

reversibilidade ser estudada somente na 3asrie do Ensino Mdio.

1. Cite trs exemplos de transfor-

maes que voc considera instan-

tneas e trs exemplos de transfor-

maes no instantneas.Seguem exemplos de transformaes possivelmente citados

pelos alunos.

Instantneas: queima de diversos materiais, exploso de fo-

gos de artifcio, efervescncia de gua oxigenada em con-

tato com uma ferida.

No instantneas: corroso de esttuas de mrmore, apodre-

cimento de alimentos, cozimento de alimentos.

2. Complete a tabela a seguir.

EtapaFormas de energia

envolvidas

Classicao quan-to absoro ou

liberao de energia

umatransformao

qumica?

Queima do carvo Trmica e luminosa Exotrmica Sim

Secagem do calcrio Trmica Endotrmica No

Aquecimento docalcrio

Trmica EndotrmicaDepende da temperaturade aquecimento1

Decomposio docalcrio

Trmica Endotrmica Sim

Hidratao da calviva

Trmica Exotrmica Sim

Tabela 5.

1 O aquecimento pode causar a transformao qumica, pois acima de 900 C ocorre a decomposio do calcrio.


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3. Dos fenmenos citados na tabela, quais de-

les voc indicaria como revertveis e quais

seriam irrevertveis?

O processo irrevertvel a queima do carvo. Os outros pro-

cessos podem ser considerados revertveis.


Nessa atividade espera-se que os alunos

tenham compreendido que algumas trans-

formaes qumicas podem ser revertidas, ao

passo que outras no.

Espera-se que eles tenham compreendidoque as interaes e as transformaes qumicas

ocorrem em tempos diferentes, que algumas de-

moram, talvez, centsimos de segundo, ao passo

que outras podem levar horas, dias ou mesmo

anos para que se possa perceber algum sinal de

mudana no sistema. importante que os alu-

nos compreendam que no possvel classicar

em instantnea ou no instantnea as transfor-

maes em que as evidncias no so percept-

veis, pois essa classicao depende da avaliao

do tempo necessrio para o aparecimento do si-nal de mudana. fundamental que os alunos

percebam tambm as implicaes dessa anlise

no meio produtivo e nas situaes do dia a dia.

Eles podem ser incentivados a relacionar ao

contedo estudado situaes como o amadure-

cimento de frutos, a decomposio de alimentos

e a corroso de portes (conforme indicado em

Aprendendo a aprender, Caderno do Aluno).

Os alunos devem analisar ainda o aspecto

energtico envolvido nas interaes e transfor-

maes. importante atentar para as seguin-

tes competncias: identicar os fenmenos

que produzem e consomem energia trmica;

classic-los como endo/exotrmicos.

SITUAO DE APRENDIZAGEM 4A PRODUO DO LCOOL COMBUSTVEL E DO FERRO

Nesta Situao de Aprendizagem busca-

remos ampliar os conhecimentos dos alunos

sobre as transformaes qumicas, abordando

dois importantes processos industriais a fer-

mentao alcolica e a siderurgia que levam

obteno, respectivamente, do etanol e do

ferro. Os textos apresentados nesta Situao

de Aprendizagem trazem informaes sobre

aspectos relevantes da produo do etanol e

do ferro e procuram estabelecer relaes com

os conhecimentos at aqui adquiridos pelos

alunos sobre as transformaes qumicas.

Novamente cabe ressaltar, caro professor, que

no se pretende esgotar esses assuntos apenas

nesta atividade, e sim introduzi-los a m de

que percebam a relevncia dos conhecimentos

j adquiridos em outros contextos do meio

produtivo.

Contedos e temas: fermentao alcolica; siderurgia do ferro; transformaes qumicas.

Competncias e habilidades: reconhecer no sistema produtivo a importncia das transformaes qumicas.


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Voc pode iniciar a aula com o levanta-

mento das ideias dos alunos sobre quais ma-

teriais industrializados eles consideram mais

importantes para a sociedade moderna. Liste

esses materiais na lousa. Procure conduzir

esse questionamento inicial de modo que eles

citem materiais e substncias industrializa-dos, e no equipamentos como computado-

res, automveis etc. Caso o ferro e o etanol

no sejam citados por eles, questione-os so-

bre a importncia dessas substncias com

perguntas como: E o ferro, usado na constru-

o de casas, pontes, automveis, vocs acham

que um dos materiais mais importantes? E o

lcool, tambm fundamental? Em que seto-

res da sociedade essas substncias so impor-

tantes? Espera-se que, com essa sondagem/

sensibilizao inicial, os alunos despertem o

interesse para as questes relativas produ-

o dessas substncias.

Depois da sensibilizao, sugerimos a lei-

tura dos textos seguintes, propondo aos alu-

nos algumas questes previamente elaboradas

que contemplem o reconhecimento das trans-

formaes qumicas e a anlise dos fatores

tempo, energia e revertibilidade envolvidos na

produo de etanol e de ferro.

Texto 1 Fermentao alcolicana produo do etanol

O Brasil um dos poucos pases do mundo

que utilizam lcool (etanol) como combustvel

automotivo. Esse fato garante ao pas no ape-

nas a posio de um dos maiores produtores de

etanol do mundo, mas tambm de detentor da

melhor tecnologia de produo de lcool a partir

da cana-de-acar. Mas voc sabe como pro-

duzido o lcool a partir da cana-de-acar?

A cana-de-acar a principal matria-

-prima usada na produo de lcool no Brasil.

A partir de 1 ha (um hectare, ou seja, 10 000 m2)

de plantao, pode-se obter cerca de 3 mil

litros de etanol. A cana-de-acar passa ini-

cialmente pelo processo de moagem, em que o

suco da cana, a garapa, separado do bagao,

que pode ser queimado como combustvel ou

usado na alimentao do gado. Em seguida, a

garapa aquecida at que boa parte da gua

evapore e se forme um lquido viscoso e rico

em acares, chamado melao. Esse material

acidificado para que esteja em condies

ideais para o desenvolvimento das leveduras

(micro-organismos que possuem substncias

Sugesto de estratgias de ensino:levantamento das ideias dos alunos; leitura e discusso dos textos.

Sugesto de recursos:Texto Fermentao alcolica na produo de etanol; Texto A produo doferro nas siderrgicas.

Sugesto de avaliao:participao na discusso dos textos.


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denominadas enzimas, capazes de acelerar a

transformao de acares em lcool etlico

e gs carbnico). na presena das levedu-

ras que o melao passar pelo processo de

fermentao alcolica, que dura cerca de 50

horas, ocorrendo a formao do etanol.

A mistura obtida na fermentao apresenta

cerca de 14% em volume de lcool, mas, aps

o processo de destilao, obtm-se lcool com

96 oGL (4% de gua e 96% de etanol). Para obter

etanol puro (100%) pode-se adicionar cal viva

ao lcool 96 oGL. Nesse caso, haver interao

entre a cal e a gua, formando um composto

pouco solvel em gua e em etanol, o hidrxido

de clcio ou cal extinta, conforme as representa-

es a seguir:

xido de clcio + gua hidrxido declcio + energia

CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)

2(s) + energia

trmica

Embora tenhamos tratado aqui da produo

do lcool a partir da cana-de-acar, essa no a

nica matria-prima da qual se pode obt-lo. Alm

disso, o uso do lcool etanol no se restringe ao

mercado de combustveis, pois ele apresenta inme-

ras outras aplicaes na indstria e no dia a dia1.

Texto 2 A produo do ferro nas

siderrgicas

O ferro o metal mais utilizado no mundo,

principalmente por seu baixo custo de produo

e resistncia trao. Quando misturado a pe-

quenas quantidades de carbono e outros metais,

produz-se o ao.

O ferro raramente encontrado na natureza

na forma metlica. Em geral, ele est presente na

composio qumica de outras substncias. A he-

matita, por exemplo, formada basicamente de

xido de ferro (Fe2O

3) e um minrio relativamen-

te abundante na natureza. O Brasil possui uma das

maiores reservas desse minrio no mundo.

Nas siderrgicas, a hematita misturada ao

carvo, que um reagente e tambm o combus-

tvel que fornece a energia necessria para que

ocorra a transformao qumica para a produ-

o do ferro metlico (Fe):

sacarose + gua enzimas glicose + frutose

C12

H22

O11

(aq) + H2O(l) enzimas C6H12O6(aq) + C6H12O6(aq)

glicose ou frutose enzimas etanol + gs carbnico + energia

C6H

12O

6(aq) enzimas 2 C2H5OH(aq) + 2 CO2(g) + energia trmica

1 O teor alcolico do lcool comercial atualmente expresso em INPM (porcentagem em massa de lcool).


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Nesta Situao de Aprendizagem sero dis-

cutidas as propriedades especcas e sua impor-

tncia na caracterizao das substncias e no

reconhecimento de quando ocorre uma trans-

formao qumica, identicando seus reagentes

e produtos. Para isso, retomaremos a transfor-

mao qumica que ocorre na produo da cal,

que tem como matria-prima o calcrio.

SITUAO DE APRENDIZAGEM 5COMO RECONHECER QUE HOUVE UMA TRANSFORMAO

QUMICA QUANDO NO H EVIDNCIAS?

Contedos e temas:propriedades das substncias temperaturas de ebulio e fuso, densidade, solubi-lidade; importncia das propriedades para caracterizar substncias.

Competncias e habilidades:empregar a linguagem qumica para representar transformaes qumicas;construir e interpretar tabelas e grcos com dados de propriedades das substncias.

Sugesto de estratgias de ensino:levantamento das ideias dos alunos; leitura e discusso do texto e dasquestes para a interpretao do texto; atividade experimental; uso de objetos de aprendizagem (simu-lao).

Sugesto de recursos:material para experimentos e textos.

Sugesto de avaliao:atividades e questes propostas.

Voc pode iniciar a Situao de Aprendi-

zagem retomando o processo de calcinao,

no qual o calcrio slido (CaCO3) aquecido

a 900 oC e transforma-se em cal viva slida

(CaO). Porm, uma vez que os dois slidos so

brancos, como saber se realmente foi formado

um novo material aps o aquecimento? Como

saber se ocorreu transformao qumica, ou

seja, nesse processo o material de partida (rea-

gente) diferente do material obtido (produto)?

Essas questes visam mostrar a importncia

de conhecer as propriedades das substncias de

modo a identic-las. Na falta de evidncias per-

ceptveis para observar se houve transformao

qumica, necessrio identicar os produtos

obtidos de forma indireta, tal como a identi-

cao do CO2(gs carbnico) por meio de seu

borbulhamento em gua de cal, como visto na

Situao de Aprendizagem 2. Pode-se destacar

que deve haver uma diminuio na quantidade

de material slido aps a calcinao (conforme

citado no texto Produo e uso da cal).

Para ampliar essa discusso, use a tabela

a seguir (tambm presente no Caderno do

Aluno) com a equao da produo da cal a

partir do calcrio, para que os alunos possam

comparar as caractersticas dos reagentes e

produtos da calcinao do calcrio e, assim,

concluir se houve ou no uma transformao

qumica.


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A partir da anlise das caractersticas das

substncias apresentadas, espera-se que os

alunos possam concluir que houve a forma-

o de uma nova substncia e, portanto, a

ocorrncia de transformao qumica. Aps

a observao e a anlise da tabela, voc pode

sugerir aos alunos as questes a seguir.

1. Quais so as caractersticas semelhantes e

diferentes entre o calcrio e a cal?

Caractersticas semelhantes: so slidos brancos. Caracte-

rsticas diferentes: comportamento quando so submetidos

a mudanas de temperatura; massa de 1 cm3da substncia;

massa capaz de se dissolver totalmente em 100 mL de gua

temperatura ambiente.

CaCO3(s)

(calcrio slido) (900 oC)

aquecimentoCaO(s)

(cal viva slida)+

CO2(g)

(gs carbnico)

Cor Branco Branco Incolor

Estado fsico atemperatura e

presso ambientes(25 C e 1 atm)

Slido Slido Gasoso

Como as substnciasse comportam

durante mudanas detemperatura

Decompe-se a900 C, for-

mando cal e gscarbnico

Funde a 2 624 Ce vaporiza a

2 850 C

Sublima1a78,5 C

Massa de 1 cm3dessa substncia(25 C e 1 atm)

2,7 g 3,3 g 0,002 g

Quanto possveldissolver dessasubstncia em

100 mLde gua temperatura

ambiente (25 C)

0,0014 g 0,12 g 0,15 g

Tabela 6.1 Sublimao a mudana do estado slido para o gasoso sem passar pela fase lquida.Elaborado especialmente para o So Paulo faz escola.Fonte dos dados: LIDE, David R. (editor-in-chief). Handbook of Chemistry and Physics. 73. ed. Boca Raton: CRC Press, 1992-1993.


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2. A partir dessas caractersticas, possvel

diferenciar uma amostra de calcrio de

uma amostra de cal? Como voc faria?

possvel fazer essa diferenciao medindo a quantidade

de slido que pode ser dissolvida em 100 mL de gua,

observando o comportamento dos slidos quando aque-

cidos e medindo a massa de um mesmo volume de cada

slido.

3. Voc pode dizer que ocorreu transforma-

o qumica no processo de calcinao do

calcrio? Justique.

A transformao ocorreu porque houve formao de gs e

o slido obtido no processo possui propriedades diferentes

do calcrio.

O objetivo principal da discusso dessas

questes possibilitar aos alunos a com-

preenso de que, em alguns casos, as evidn-

cias observadas diretamente (mudana de cor

do material, por exemplo) no so sucientes

para identicar materiais e para concluir se

houve ou no transformao qumica e que,

nesses casos, necessrio recorrer anli-

se das propriedades caractersticas de cada

substncia, que so constantes em condies

especcas. Por exemplo, as temperaturas de

fuso e ebulio dependem de determinado

valor de presso, a solubilidade, de determi-

nada temperatura etc.

Atividade 1 Pode-se identicar umasubstncia por suas temperaturas deebulio e de fuso?

Nesta atividade sero discutidos os con-

ceitos de temperatura de fuso e de ebulio

como propriedades que permitem a caracteri-

zao de uma substncia.

Voc pode iniciar a atividade com os se-guintes questionamentos:

O gelo no derrete no congelador. O que

preciso para que o gelo derreta?

Se colocarmos gua em uma chaleira e a le-

varmos ao fogo durante um tempo, o que vai

acontecer?

Os alunos provavelmente vo responder

que preciso calor para que o gelo derreta e

que a gua vai ferver e secar. Depois dessa in-

troduo, proponha a atividade a seguir, pre-

sente no Caderno do Aluno:

1. A gua, como outras substncias, pode ser

encontrada nos estados slido (gelo), lqui-

do ou gasoso, dependendo das condies

experimentais. Voc saberia dizer o que

necessrio para uma substncia mudar de

estado fsico? D o nome das seguintes mu-

danas de estado.

Estado slido estado lquido:

Fuso.

Estado lquido estado gasoso:

Vaporizao (evaporao ou ebulio).

Com essas questes buscamos relembrar que

energia trmica necessria para que uma subs-

tncia, no caso a gua, passe do estado slido

para o lquido e do estado lquido para o gasoso.


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Aproveite para questionar tambm o que

temperatura de ebulio.

Caso seja possvel, realize a vaporizao dagua por meio de uma atividade experimental

com os alunos. Para isso, sugerimos a ativi-

dade descrita no livro Subsdios para a imple-

mentao da Proposta Curricular de Qumica

para o 2o grau, para o aquecimento da gua

destilada. Nesse caso, h necessid

química 1s em volume 1 (2014)

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