quimica by:patrick

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Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1 1 Páginas 3-4 A leitura de textos é um dos recursos que auxiliam na construção de significados atribuídos a determinado objeto de ensino. No momento, pretende-se utilizá-la como desencadeadora e motivadora para a aprendizagem das transformações químicas com base no estudo da produção da cal. 1. A matéria-prima necessária para a produção da cal é o calcário, e os materiais que podem ser formados são a cal viva e o gás carbônico. 2. A diminuição da quantidade de material na calcinação do calcário pode ser explicada pela saída, do forno, do gás carbônico formado nesse processo. O aumento da quantidade de material na hidratação da cal viva deve-se à adição de água, necessária para que o processo ocorra. Observação: Talvez os alunos demonstrem dificuldades em relacionar a diminuição de massa que ocorre na calcinação do calcário com a saída de gás carbônico pelo fato de apresentarem a concepção alternativa de que gases não têm massa. 3. Na indústria, geralmente, busca-se diminuir o tempo de produção para aumentar os lucros. No dia a dia, às vezes, é mais interessante que as transformações ocorram mais rapidamente (por exemplo, no cozimento de alimentos) para minimizar os custos com energia. Em outros casos, é ideal que as transformações ocorram lentamente para aumentar a durabilidade de um produto, como na decomposição de alimentos ou na corrosão de um portão de ferro. 4. Os fatores que os alunos podem citar, com base na leitura do texto, são: energia necessária e tipos de calcários. Outros fatores que poderiam surgir durante a discussão do texto seriam: consumo de combustíveis, disponibilidade de matérias-primas, mercado consumidor, rendimento do processo, impactos ambientais etc. SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1 PRODUÇÃO E USO DA CAL

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Page 1: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

1

Páginas 3-4

A leitura de textos é um dos recursos que auxiliam na construção de significados

atribuídos a determinado objeto de ensino. No momento, pretende-se utilizá-la como

desencadeadora e motivadora para a aprendizagem das transformações químicas com

base no estudo da produção da cal.

1. A matéria-prima necessária para a produção da cal é o calcário, e os materiais que

podem ser formados são a cal viva e o gás carbônico.

2. A diminuição da quantidade de material na calcinação do calcário pode ser explicada

pela saída, do forno, do gás carbônico formado nesse processo. O aumento da

quantidade de material na hidratação da cal viva deve-se à adição de água, necessária

para que o processo ocorra.

Observação: Talvez os alunos demonstrem dificuldades em relacionar a diminuição

de massa que ocorre na calcinação do calcário com a saída de gás carbônico pelo fato

de apresentarem a concepção alternativa de que gases não têm massa.

3. Na indústria, geralmente, busca-se diminuir o tempo de produção para aumentar os

lucros. No dia a dia, às vezes, é mais interessante que as transformações ocorram

mais rapidamente (por exemplo, no cozimento de alimentos) para minimizar os

custos com energia. Em outros casos, é ideal que as transformações ocorram

lentamente para aumentar a durabilidade de um produto, como na decomposição de

alimentos ou na corrosão de um portão de ferro.

4. Os fatores que os alunos podem citar, com base na leitura do texto, são: energia

necessária e tipos de calcários. Outros fatores que poderiam surgir durante a

discussão do texto seriam: consumo de combustíveis, disponibilidade de

matérias-primas, mercado consumidor, rendimento do processo, impactos ambientais

etc.

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1

PRODUÇÃO E USO DA CAL

Page 2: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

2

Página 5

1. Possíveis materiais que podem ser citados pelos alunos: cimento, barro (tijolos e

telhas), areia, pedras de construção, cerâmicas, amianto (telhas e caixas-d’água),

PVC (canos), cobre (fios e canos), água, tintas, ferro (barras, pregos, canos, portas e

janelas), vidros, alumínio (portas e janelas), madeira (portas e janelas), mármore e

granito (pisos e pias) etc.

2. Entre os materiais citados na resposta anterior (os alunos podem ter citado outros), os

que foram obtidos a partir do desenvolvimento científico e tecnológico são: cimento,

PVC e alumínio. Os materiais utilizados desde a Antiguidade são: barro, areia,

pedras, cerâmicas, amianto, cobre, água, tintas, ferro, vidros, madeira, mármore e

granito. Entretanto, os processos de produção de alguns desses materiais também

foram se alterando com o desenvolvimento científico e tecnológico.

Page 3: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

3

Atividade 1 – Transformações químicas

Exercícios em sala de aula

Páginas 6-8

1.

MMaatteerriiaaiiss oobbttiiddooss ddiirreettaammeennttee ddaa nnaattuurreezzaa

MMaatteerriiaaiiss oobbttiiddooss ppoorr ttrraannssffoorrmmaaççõõeess ddee mmaattéérriiaass--pprriimmaass

Ouro Cal

Madeira, areia, água, mármore, oxigênio. Plásticos, cimento, ferro, alumínio, álcool.

2. A discussão pode tratar de assuntos como a importância para o ser humano em

realizar e controlar algumas transformações nos materiais retirados da natureza para

obter melhores condições de moradia, segurança, conforto e bem-estar. Essas

transformações podem levar à formação de novas substâncias e são chamadas de

transformações químicas. Os alunos podem mencionar os termos reagentes e os

produtos e dizer que a energia tem um papel importante nessas transformações.

3.

a) segurança: dominar o fogo ajudou o ser humano a afugentar animais perigosos e

a manter suas habitações um pouco mais seguras durante a noite.

b) alimentação: o domínio do fogo possibilitou ao ser humano cozinhar e defumar

os alimentos, principalmente carnes, tornando-os mais macios e mantendo-os

conservados por mais tempo.

c) conforto: com o fogo, os ambientes puderam ser aquecidos durante as épocas de

frio, aumentando o conforto para o ser humano.

4.

a) Queima do gás de cozinha: é uma transformação química em que o gás reage

com oxigênio, e não uma simples mudança de estado físico. Os materiais formados

também são gases, ou seja, existem transformações químicas que ocorrem sem que

haja mudança de estado físico dos materiais envolvidos.

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 2

INTERAÇÕES E TRANSFORMAÇÕES

Page 4: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

4

b) Evaporação do álcool em contato com a pele: nesse fenômeno não ocorre

transformação química, apenas uma mudança de estado físico em que o álcool

líquido se torna álcool gasoso.

5.

a) Não, pois existem transformações químicas que ocorrem com um único

reagente, como a decomposição do calcário.

b) A análise desses casos confirma a ideia de que podem ocorrer transformações

com apenas uma substância, pois todos eles são transformações químicas que

ocorrem tendo um único reagente.

Observação: Espera-se que os alunos, ao final desta atividade, tenham ampliado sua

visão sobre a importância das transformações químicas para a sobrevivência e o

desenvolvimento da humanidade. Eles também deverão compreender e aplicar os

conceitos de transformação química, reagente e produto na análise de diversos

fenômenos. Com base na discussão das questões 4 e 5, espera-se que os alunos

possam superar as ideias de “transformação química como sendo um processo de

mudança de estado físico” e que “nas transformações químicas são sempre

necessários dois ou mais reagentes”. Essas concepções foram discutidas no Caderno

do Professor e podem aparecer nas declarações de alguns alunos, devendo ser

reencaminhadas para continuidade dos estudos.

Páginas 8-11

As questões propostas têm como objetivo auxiliar os alunos a reconhecer as

transformações químicas por meio de evidências observáveis. É importante ressaltar

que, assim como nem toda transformação química possui evidência perceptível, nem

toda evidência garante que ocorreu uma transformação química.

O preenchimento da tabela após a realização do experimento não precisa apresentar

um padrão pois, geralmente, os alunos expressam-se de maneira coloquial, não

utilizando linguagem científica. Deve-se destacar o reconhecimento das evidências e

relacioná-las com a ocorrência de transformação química.

Page 5: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

5

Questões para análise do experimento

Página 12

1. Em todas as interações observadas houve a formação de novas substâncias.

2. Todas as interações realizadas no experimento são transformações químicas, pois em

todas elas houve a formação de novas substâncias.

Páginas 12-13

1.

a) Evidência de interação: descoramento do tecido. É uma transformação química.

b) Evidência de interação: formação de bolhas de gás e sua liberação. Não é uma

transformação química.

c) Evidência de interação: diminuição da quantidade de líquido e formação de um

sólido branco e cristalino. Não é uma transformação química.

d) Evidência de interação: aparecimento de uma crosta de cor avermelhada,

aparecimento de alguns buracos onde havia ferro, mudança da cor de cinza para

vermelho-tijolo, diminuição da resistência e corrosão. É uma transformação química.

e) Evidência de interação: mudança de sabor, textura, cor e cheiro. É uma

transformação química.

f) Evidência de interação: “desaparecimento” do líquido. Não é uma transformação

química.

2.

(x) explosão de uma bombinha de pólvora;

(x) corrosão de um cano de cobre;

(x) apodrecimento de um pedaço de madeira;

(x) corrosão de uma pia de mármore pelo vinagre;

(x) queima de uma vela.

Page 6: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

6

Atividade 1 – O fator tempo nas interações e transformações químicas

Exercícios em sala de aula

Páginas 14-15

1.

TTrraannssffoorrmmaaççããoo qquuíímmiiccaa CCllaassssiiffiiccaaççããoo SSiinnaaiiss ppeerrcceeppttíívveeiiss

CCaallcciinnaaççããoo ddoo ccaallccáárriioo Não instantânea Aparentemente, nenhum sinal

perceptível

IInntteerraaççããoo eennttrree ccaarrbboonnaattoo ddee ccáállcciioo ee

áácciiddoo cclloorrííddrriiccoo

Instantânea Efervescência (formação de

gás)

QQuueeiimmaa ddoo áállccooooll Instantânea Liberação de energia térmica

e luminosa

AAppooddrreecciimmeennttoo ddee uummaa ffrruuttaa Não instantânea Mudança de textura, cor,

odor e sabor

FFoorrmmaaççããoo ddee ssóólliiddoo ggeellaattiinnoossoo ((hhiiddrróóxxiiddoo ddee ccoobbrree)) nnaa iinntteerraaççããoo eennttrree ssoolluuççõõeess ddee ssuullffaattoo

ddee ccoobbrree ee hhiiddrróóxxiiddoo ddee ssóóddiioo

Instantânea Formação de sólido

(precipitado)

EEnnffeerrrruujjaammeennttoo ddee uumm ppoorrttããoo ddee ffeerrrroo Não instantânea Mudança de cor e textura

CCoozziimmeennttoo ddee uumm oovvoo Não instantânea Mudança de cor e textura

2. Resposta pessoal. Espera-se que o aluno se lembre de dizer que na natureza existem

transformações que ocorrem rapidamente e outras, lentamente, e que se pode

controlar ou modificar o tempo envolvido em algumas dessas transformações (na

produção industrial, por exemplo, a diminuição do tempo envolvido na obtenção de

um material é importante; na conservação de alimentos, procura-se retardar o

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 3

FATORES QUE PODEM SER ANALISADOS NAS INTERAÇÕES E TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS

Page 7: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

7

apodrecimento). Foi mencionado no texto que a produção de cal, que demorava dias,

passou a ser realizada em algumas horas.

Atividade 2 – O fator energia nas interações e transformações

químicas

Exercício em sala de aula

Página 15

Nesta atividade, deve-se ajudar o aluno a reconhecer a absorção e a liberação de

energia nas transformações químicas apenas no nível macroscópico, pois o nível

microscópico será abordado na 2a série. Os estudantes, muitas vezes, entendem de

maneira equivocada o aquecimento do recipiente no qual está ocorrendo a

transformação como sendo uma transformação endotérmica; outra concepção errônea

que pode aparecer é o entendimento de que, ao resfriar o recipiente, há perda de energia

e a transformação é exotérmica.

As transformações que envolvem a liberação de energia térmica são chamadas de

exotérmicas e as que envolvem o consumo de energia térmica são chamadas de

endotérmicas.

Páginas 16-17

1. Sim, pois ocorre mudança de cor, consumo de energia térmica e pode-se perceber a

saída de um vapor que se condensa na parede do béquer ou tubo de ensaio e que,

possivelmente, deve ser água. O reagente seria o sulfato de cobre pentaidratado e os

produtos, o sulfato de cobre anidro e água.

2. Ocorre mudança de cor (branco para azul) e houve aquecimento. Esses fatos indicam

que ocorreu uma transformação química e que esse processo de hidratação do sulfato

de cobre envolve liberação de energia térmica.

3. Sim, pois percebem-se algumas evidências que indicam que o material no início

(reagente) é diferente do material ao final (produtos) do experimento. Os reagentes

são o sulfato de cobre anidro e água e o produto, o sulfato de cobre pentaidratado.

Page 8: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

8

4. O aquecimento é um fenômeno endotérmico e a hidratação, exotérmico.

5.

a) As representações indicam que, na calcinação, o sulfato de cobre pentaidratado

interage com a energia, formando sulfato de cobre anidro e água; portanto, a

transformação é endotérmica. Na hidratação, o sulfato de cobre anidro interage com

água, formando sulfato de cobre pentaidratado e liberando energia térmica; portanto,

a transformação é exotérmica.

b) CuSO4 . 5 H2O + energia CuSO4 + H2O (desidratação)

CuSO4 + H2O CuSO4 . 5 H2O + energia (hidratação)

Observação: Não foi considerada a estequiometria (ou o balanceamento) da reação,

uma vez que esse assunto ainda não foi introduzido. Entretanto, pode haver alunos

que percebam a necessidade de representar as cinco partículas de água nas duas

situações, o que pode ser uma boa oportunidade para problematizar a questão, sem a

pretensão de desenvolver o conteúdo, que será abordado posteriormente.

Atividade 3 – Revertibilidade das interações e transformações

químicas

Exercícios em sala de aula

Página 18

Espera-se que os alunos, nesta atividade, compreendam que algumas interações

podem ser revertidas, havendo a recuperação dos materiais de partida, e que outras

interações e transformações são definitivas, não havendo a possibilidade de reverter o

processo, senão pela adição de outros materiais e outros procedimentos.

1. A resposta do aluno deve dar a ideia de que os processos nos quais se pode

facilmente recuperar os reagentes sem a adição de novos materiais são considerados

revertíveis.

2. Espera-se que o aluno indique que os processos nos quais não se consegue recuperar

os reagentes são chamados de irrevertíveis.

Page 9: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

9

3.

FFeennôômmeennoo CCllaassssiiffiiccaaççããoo

QQuueeiimmaa ddee uummaa vveellaa Irrevertível

AAmmaadduurreecciimmeennttoo ddee lleegguummeess Irrevertível

HHiiddrraattaaççããoo ddaa ccaall vviivvaa Revertível

CCoorrrroossããoo ddoo mmaaggnnééssiioo oouu zziinnccoo ppoorr áácciiddoo Irrevertível

CCoozziimmeennttoo ddee uumm oovvoo Irrevertível

Páginas 18-19

1. Alguns exemplos de transformações possivelmente citados pelos alunos:

Instantâneas: queima de diversos materiais, explosão de fogos de artifício,

efervescência de água oxigenada em contato com uma ferida.

Não instantâneas: corrosão de estátuas de mármore, apodrecimento de alimentos,

cozimento de alimentos.

2.

EEttaappaa FFoorrmmaass ddee eenneerrggiiaa eennvvoollvviiddaass

CCllaassssiiffiiccaaççããoo ÉÉ uummaa ttrraannssffoorrmmaaççããoo qquuíímmiiccaa??

QQuueeiimmaa ddoo ccaarrvvããoo Térmica e luminosa Exotérmica Sim

SSeeccaaggeemm ddoo ccaallccáárriioo Térmica Endotérmica Não

AAqquueecciimmeennttoo ddoo ccaallccáárriioo Térmica Endotérmica Depende da temperatura

de aquecimento*

DDeeccoommppoossiiççããoo ddoo ccaallccáárriioo Térmica Endotérmica Sim

HHiiddrraattaaççããoo ddaa ccaall Térmica Exotérmica Sim

* O aquecimento pode causar a transformação química, pois acima de 900 ºC ocorre a

decomposição do calcário.

Page 10: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

10

3. O processo irrevertível é a queima do carvão. Os outros processos podem ser

considerados revertíveis.

Page 11: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

11

Páginas 21-22

1. Texto – Fermentação alcoólica na produção do etanol: as ideias principais

apresentadas no texto dizem respeito à produção de álcool no Brasil a partir da

cana-de-açúcar, sua importância, o método de obtenção de álcool com diferentes

graus alcoólicos (mistura água-álcool em diferentes proporções), a obtenção de

álcool puro e as transformações químicas envolvidas nesses processos.

Texto – A produção do ferro nas siderúrgicas: o texto apresenta a importância do

ferro na sociedade atual devido a suas propriedades e acessibilidade, seus minérios

de origem e sua abundância no Brasil, bem como o processo de obtenção do ferro a

partir de seus minérios, enfatizando as transformações químicas que ocorrem no

processo industrial (siderúrgica).

A escolha dos pormenores vai depender da avaliação do aluno, de sua história e de

seus conhecimentos, e não é tão relevante o que ele citar.

2. Resposta pessoal. Espera-se que o aluno, ao elaborar o texto relativo à discussão das

ideias apresentadas, inicie uma apropriação da linguagem científica e também dos

conteúdos tratados. Não é necessário que os alunos usem fórmulas ou equações

químicas em seus textos, mas que eles consigam produzir um resumo coerente com

as ideias principais de cada texto.

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 4

A PRODUÇÃO DO ÁLCOOL COMBUSTÍVEL E DO FERRO

Page 12: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

12

Reconhecendo a formação da cal

Páginas 23-24

1. Características semelhantes: são sólidos brancos. Características diferentes:

comportamento quando são submetidos a mudanças de temperatura; massa de 1 cm3

da substância; massa capaz de se dissolver totalmente em 100 mL de água à

temperatura ambiente.

2. É possível diferenciar uma amostra de cal de uma amostra de calcário medindo a

quantidade de sólido que pode ser dissolvida em 100 mL de água, observando o

comportamento dos sólidos quando aquecidos e medindo a massa de um mesmo

volume de cada sólido.

3. Ocorreu transformação química, pois houve formação de gás e o sólido obtido no

processo possui características diferentes do calcário.

Observação: O objetivo principal da discussão dessas questões é que os alunos

possam compreender que, em alguns casos, as evidências observadas diretamente

(por exemplo, mudança de cor do material) não são suficientes para identificar

materiais e para concluir se houve transformação química ou não e que, nesses casos,

é necessário recorrer à análise das propriedades características de cada substância.

Atividade 1 – Temperatura de ebulição e de fusão: pode-se identificar

uma substância pura por suas temperaturas de ebulição e de fusão?

Páginas 24-25

É importante estar atento às dificuldades apresentadas pelos alunos na construção e

interpretação de tabelas e gráficos. Em relação aos gráficos, os alunos podem apresentar

algumas dificuldades, como não saber escolher e utilizar adequadamente uma escala e

tender a ligar todos os pontos em vez de traçar retas médias. Portanto, é recomendável o

acompanhamento durante essa construção dos gráficos, principalmente no sentido de

levá-los a identificar as duas tendências de comportamento linear dos dados, dando a

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 5

COMO RECONHECER QUE HOUVE UMA TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA QUANDO NÃO HÁ EVIDÊNCIAS?

Page 13: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

13

possibilidade de se traçarem dois segmentos de retas médias, um com os dados

anteriores à ebulição e outro após seu início. É provável que eles nunca tenham

analisado dados reais como os que são apresentados nessa atividade ou traçado dois

segmentos de retas médias em um mesmo conjunto de dados.

Estado sólido estado líquido: fusão

Estado líquido estado gasoso: vaporização (evaporação ou ebulição)

Questões para análise do experimento

Páginas 25-27

1. Pode-se considerar que a temperatura não variou, pois a variação de 1 ºC está dentro

da incerteza do termômetro.

2.

O gráfico apresentado foi elaborado com os dados fornecidos no Caderno do

Professor. Caso os alunos tenham feito o experimento, a curva obtida provavelmente

terá a mesma forma, porém os pontos poderão ter outros valores, isto é, aos intervalos

de tempo poderão corresponder outros valores de temperatura.

Page 14: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

14

a) A água começa a ferver após 7 min, a uma temperatura de 97 ºC (resposta

baseada na curva apresentada).

b) A água continua fervendo, evaporando, e a temperatura se mantém constante.

c) A temperatura de ebulição da água no local medido é de 97 ºC, pois esse valor

mantém-se constante durante o aquecimento. No gráfico, percebe-se uma reta

paralela à abscissa, ou seja, a temperatura não se modifica.

d) Será de 97 ºC, pois a temperatura de ebulição não varia com a quantidade da

substância aquecida.

3. Esse gráfico fornece a informação de como varia a temperatura da água no decorrer

do tempo de aquecimento. A vantagem do uso desse tipo de gráfico é poder observar

a tendência da variação entre dados inter-relacionados, ou seja, como varia a

temperatura no decorrer do tempo, e poder obter temperaturas da água em momentos

diferentes daqueles em que elas foram medidas para a construção do gráfico.

Exercícios em sala de aula

Páginas 27-29

1. A temperatura de ebulição dessa mistura varia, pois, à medida que a água evapora, a

concentração de sal na mistura aumenta e a temperatura também aumenta.

2. Não são similares, pois a temperatura de ebulição de uma substância é constante em

pressões constantes e a temperatura de ebulição de uma mistura varia de acordo com

sua composição.

Page 15: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

15

3.

a)

NNaaffttaalleennoo EEnnxxooffrree EEssttaannhhoo CChhuummbboo

II À temperatura de 70 °C

Sólido Sólido Sólido Sólido

IIII Após 30 minutos de aquecimento

Parte no estado

líquido e parte

no sólido

Sólido Sólido Sólido

IIIIII Após 55 minutos de aquecimento

Não é possível

saber pelos

dados do

gráfico

Não é

possível

saber

pelos

dados do

gráfico

Parte no

estado

líquido e

parte no

sólido

Sólido

b) Valores aproximados: naftaleno – entre 20 °C e 35 °C; enxofre – entre 35 °C e

50 °C; estanho – entre 50 °C e 70 °C; chumbo – entre 63 °C e 80 °C.

c) As temperaturas de fusão são: naftaleno – 80 °C; enxofre – 112 °C; estanho –

232 °C; chumbo – 328 °C. Essas informações foram obtidas no gráfico a partir do

momento em que a temperatura permanece constante mediante o aquecimento.

4. A substância cuja temperatura de fusão é de 232 °C pode ser o estanho e a substância

cuja temperatura de fusão é de 180 °C não deve ser nenhuma das mostradas no

gráfico, pois, nessa temperatura, nenhuma das substâncias apresenta temperatura

constante durante determinado intervalo de tempo de aquecimento.

Page 16: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

16

Páginas 29-31

1.

Comparando os dois gráficos, pode-se perceber que, naquele que representa a

mistura de água e sal, a temperatura do início da ebulição é maior e, durante a ebulição,

ela aumenta com o decorrer do tempo, o que difere da substância na qual a temperatura

permanece constante durante a ebulição. Os alunos podem fazer outras comparações,

como as temperaturas iniciais, as temperaturas para um dado intervalo de tempo etc.

2.

a) Para identificar os líquidos, pode-se aquecê-los separadamente e medir a

temperatura ao longo do tempo até que entrem em ebulição, identificando o valor da

temperatura. O líquido que entra em ebulição a 34,5 ºC é o éter; a acetona entrará em

ebulição a 56,2 ºC; o etanol a 78,5 ºC; e a água a 100 ºC.

Page 17: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

17

b)

ÁÁgguuaa OOxxiiggêênniioo FFeerrrroo ÉÉtteerr EEnnxxooffrree

55 °°CC Líquido Gasoso Sólido Líquido Sólido

5500 °°CC Líquido Gasoso Sólido Gasoso Sólido

115500 °°CC Gasoso Gasoso Sólido Gasoso Líquido

3.

a) As amostras estão sendo aquecidas, pois, como se pode observar pelo gráfico, a

temperatura aumenta no decorrer do tempo.

b) As amostras A e B são do mesmo material, pois ambas possuem temperatura de

ebulição igual a 80 °C.

c) A frase 1 está correta, pois quanto maior a massa de um mesmo material, mais

energia vai ser necessária para fundir toda a amostra, o que envolve um tempo maior

de aquecimento. A frase 2 também está correta, pois se a intensidade da fonte de

aquecimento for maior na amostra A, mais energia será fornecida, e ela fundirá mais

rapidamente. No entanto, as temperaturas de ebulição das amostras A e B não

mudam.

Observação: Muitos alunos tendem a achar que, se for usada uma fonte de energia

mais intensa, a temperatura de ebulição de uma substância será maior.

Atividade 2 – Densidade: pode-se identificar uma substância pura por

sua densidade?

Exercícios em sala de aula

Páginas 31-32

Page 18: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

18

1.

a)

SSuubbssttâânncciiaa ÁÁgguuaa ÁÁllccooooll AAlluummíínniioo

MMaassssaa ((gg)) 27 80 8 16 27 54

VVoolluummee ((ccmm³³)) oouu mmLL 27 80 10 20 10 20

MMaassssaa ccoonnttiiddaa eemm 11 ccmm³³ ((gg)) 1,0 1,0 0,8 0,8 2,7 2,7

b) dágua = 1,0 g/cm3; dálcool = 0,8 g/cm3; dalumínio = 2,7 g/cm3.

c) Como a densidade desse líquido é 0,8 g/cm3 (48/60), trata-se de álcool, e não de

água, já que a densidade é uma propriedade das substâncias.

d) O aluno pode se expressar de diversas maneiras, mas o importante é que

reconheça que a densidade mostra a relação entre a massa de um material e o volume

que tal massa ocupa a uma dada temperatura.

Observação: A questão proposta tem a intenção de auxiliar o aluno a compreender o

conceito de densidade, e não apenas interpretá-lo matematicamente, ou seja, perceber

que para determinada substância, mantidas as mesmas condições de temperatura e

pressão, há uma relação constante entre massa e volume.

Atividade 3 – Solubilidade: pode-se identificar uma substância pura

por sua solubilidade?

Exercícios em sala de aula

Páginas 32-33

1. Resposta pessoal. É importante que o aluno reconheça que a solubilidade é a massa

de determinada substância capaz de dissolver-se totalmente em uma quantidade fixa

de solvente, geralmente 100 g de água.

2.

a) Sim, a solubilidade do sal de cozinha depende da temperatura, pois, com o

aumento da temperatura, a solubilidade aumenta, mesmo que pouco.

b) Em uma solução de água e sal, o solvente é a água (está em maior quantidade) e

o soluto é o sal.

Page 19: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

19

3. Soluto é a substância presente em menor quantidade em uma solução; solvente é a

que está presente em maior quantidade. Mistura homogênea é uma solução, pois o

soluto dissolve-se totalmente no solvente. Já na mistura heterogênea, o soluto não se

dissolve completamente no solvente, apresentando duas fases. Os alunos podem

responder com outras palavras, o importante é a ideia em si.

Páginas 33-34

1.

a) Sim, pois quando se eleva a temperatura, maior quantidade de KNO3 se dissolve

em 100 g de água.

b)

Assim como na construção dos gráficos de temperatura de ebulição da água e da

água com sal, é necessário lembrar aos alunos que se deve traçar o gráfico tomando o

cuidado de usar, neste caso, a curva média (no caso anterior, utilizou-se a reta média);

cabe recordar que a solubilidade de muitas substâncias não tem uma relação linear com

a temperatura.

c) 90 g.

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Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

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d) Sim, projetando o traçado do gráfico até 70 °C, pois ele mostra a tendência entre

dados correlacionados; no caso, a solubilidade e a temperatura.

Page 21: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

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Páginas 36-37

1. Teremos 14 mL de álcool.

2. Teremos 96 mL de álcool e 4 mL de água.

3. Não, pois esse líquido teria somente 14 mL de álcool a cada 100 mL medidos.

4. A propriedade que permite a separação é a temperatura de ebulição diferente para

água e álcool, e o processo utilizado é a destilação.

5. As propriedades consideradas foram a solubilidade (baixa) da cal hidratada tanto no

álcool quanto na água, assim como as temperaturas de ebulição desses materiais. O

processo utilizado para separar a cal hidratada do álcool foi a destilação.

6. Sim, a transformação da cal virgem (CaO) em cal hidratada – Ca(OH)2 – pela reação

com a água.

CaO + H2O Ca(OH)2

Páginas 38-39

Separa-se por decantação, sendo o ferro retirado na parte inferior do alto-forno. Essa

separação é possível, pois escória e ferro apresentam baixa miscibilidade e a escória é

menos densa do que o ferro.

Observação: Na correção desta questão, pode ser analisado o desenho do alto-forno e

enfatizado que tanto processos quanto equipamentos industriais são projetados e

desenvolvidos levando-se em conta as diferentes propriedades dos materiais e suas

reatividades, entre outros aspectos.

SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 6

NECESSIDADE DE SEPARAR MISTURAS E SUA IMPORTÂNCIA PARA O SISTEMA PRODUTIVO

Page 22: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

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Página 39

1. Primeiramente, pode-se adicionar água quente à mistura, separando-se o AgCl

(insolúvel) por decantação ou filtração a quente. No líquido restante estão

dissolvidos o NaCl e o PbCl2. Deixando-o esfriar, o NaCl permanece dissolvido, mas

o PbCl2 não. Assim, filtra-se a mistura e separa-se o PbCl2 sólido do filtrado, que

poderá ser evaporado para se obter o NaCl.

Outra possibilidade de resposta é adicionar inicialmente água fria, dissolvendo

apenas o NaCl, o qual pode ser obtido após filtração da mistura e evaporação da água

do filtrado. Ao resíduo sólido formado por PbCl2 e AgCl pode-se adicionar água

quente até a dissolução completa do PbCl2, que pode ser separado do AgCl por uma

filtração a quente e posterior evaporação da água do filtrado.

Observação: Na correção desta questão, pode-se construir um fluxograma que

facilita a visualização e compreensão do processo. Sugere-se que essa construção

seja feita com os alunos. Depois, pode ser solicitado a eles que construam outro

fluxograma para a outra possibilidade de resposta.

Mistura + água quente

Filtração

Sólido insolúvel (precipitado)

Líquido quente

AgCl (cloreto de prata)

Estarão dissolvidos o NaCl (cloreto de sódio) e o PbCl2 (cloreto de chumbo II)

Sólido insolúvel (precipitado) Líquido frio

PbCl2 (cloreto de chumbo II)

Estará dissolvido o NaCl (cloreto de sódio)

Deixar esfriar e filtrar

Page 23: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

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Página 40

Alguns exemplos são apresentados a seguir. Os alunos podem encontrar outros

processos, como o de flotação, peneiração, extração etc.

PPrroocceessssoo ddee sseeppaarraaççããoo ddee

mmiissttuurraass

DDeessccrriiççããoo ddoo pprroocceessssoo//PPrroopprriieeddaaddeess eennvvoollvviiddaass EExxeemmppllooss ddee aapplliiccaaççããoo

DDeessttiillaaççããoo Separação de misturas de substâncias que apresentam

temperaturas de ebulição diferentes: aquece-se a

mistura, e a substância que tiver menor temperatura de

ebulição será vaporizada; seu vapor passa por um

sistema de resfriamento e é recolhido em outro

recipiente.

Obtenção de

água

destilada.

FFiillttrraaççããoo Separação de misturas de sólidos que não são solúveis

em líquidos: a mistura passa por um sistema poroso

(filtro) que retém o sólido e deixa passar o líquido.

Água filtrada;

coar café.

DDeeccaannttaaççããoo Separação de misturas de substâncias com solubilidade e

densidade diferentes: quando a mistura apresenta um

sólido e um líquido, espera-se a separação dos dois e

retira-se o líquido; quando a mistura é formada por

dois líquidos, utiliza-se o funil de separação, também

chamado de funil de decantação.

Separação

dos

componentes

da mistura de

água e óleo e

da mistura de

água e areia.

CCrriissttaalliizzaaççããoo Separação de misturas de substâncias com diferentes

temperaturas de ebulição: geralmente utilizado para

uma solução na qual o líquido vaporiza-se,

separando-se do sólido.

Obtenção de

sal nas

salinas.

Page 24: Quimica By:Patrick

Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

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Páginas 42-46

1.

TTrraannssffoorrmmaaççããoo qquuíímmiiccaa

EEvviiddêênncciiaass oobbsseerrvváávveeiiss

IInnssttaannttâânneeaa oouu nnããoo iinnssttaannttâânneeaa??

FFoorrmmaass ddee eenneerrggiiaa

eennvvoollvviiddaa

RReevveerrttíívveell oouu iirrrreevveerrttíívveell??

QQuueeiimmaa ddee ccaarrvvããoo Formação de

gás, emissão de

luz e liberação

de energia

térmica

Não instantânea Energia térmica

e luminosa

Irrevertível

CCaallcciinnaaççããoo ddoo ccaallccáárriioo

Sem evidências Não instantânea Energia térmica Revertível

HHiiddrraattaaççããoo ddoo ssuullffaattoo ddee ccoobbrree

Mudança de cor

e liberação de

energia térmica

Instantânea Energia térmica Revertível

2. Alternativas (c), (d), (f), (g) e (h).

3.

a) A mistura I. O resíduo era areia.

b) A mistura III. O resíduo era o sal de cozinha.

4.

a)

SSóólliiddooss DDeennssiiddaaddeess ((gg//ccmm33)) TTeemmppeerraattuurraass ddee ffuussããoo ((ººCC))

AA 11,3 327

BB 8,9 –

CC 11,1 328

DD 7,3 232

EE 7,2 –

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Gabarito – Caderno do Aluno Química 1ª série – Volume 1

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b) Os sólidos A e C podem ser do mesmo material. As diferenças entre os valores

de densidade e de temperatura podem ser atribuídas a erros experimentais de

medidas. Para ter certeza, seriam necessárias outras análises.

c) Com base nos dados fornecidos, conclui-se que as amostras A e C são de

chumbo, a amostra B é de cobre, a D é de estanho e a E é de zinco.

5.

a) Certa. A curva apresenta a mesma forma e o mesmo patamar (a 35 ºC). O tempo

de aquecimento pode ser maior, caso a mesma fonte de aquecimento seja usada, pois

a massa é maior.

b) Errada. Para uma mesma substância pura, sua temperatura de fusão é igual à

temperatura de solidificação (no caso, é de 35 ºC).

c) Errada. A temperatura deve estar acima de 35 ºC para que a substância seja

líquida. Na temperatura de 25 ºC, a substância estaria no estado sólido.

6. Alternativa c.