#Química - Volume 1 (2016) - Martha Reis
determinar qual processo está ocorrendo com a água, por exemplo, é a temperatura. 2 a) A 25 °C e 1 atm, é sólido: o alumínio; são líquidos: o mercúrio, a acetona e o metanol; e são gases: a amônia e o oxigênio. b) A −100 °C são sólidos: o alumínio, o mercúrio, a acetona, o metanol e a amônia. c) A 60 °C são líquidos: o mercúrio e o metanol. d) A 2500 °C todos os materiais listados encontram-se no estado de agregação vapor. e) Oxigênio e amônia. 3 Clorofórmio: líquido Éter etílico: gás Etanol: líquido Fenol: líquido Pentano: gás 4 Alternativa b. A solução é congelada, portanto ocorre uma solidificação da solução. Em seguida, a água em estado sólido passa direta e rapidamente para o estado gasoso, tendo- -se assim um processo de sublimação. 5 Alternativa c. O orvalho é um fenômeno físico no qual a umidade do ar precipita por condensação na forma de gotas, pela diminuição brusca da temperatura ou em contato com superfícies frias. É o processo contrário ao da evaporação. 6 Alternativa b. De acordo com o enunciado, as possíveis consequências do aumento da temperatura média no planeta serão: • alteração no clima, que será mais quente e úmido; • ocorrência de mais enchentes em algumas áreas e de secas crônicas em outras; • desaparecimento de algumas geleiras, aumento do nível dos oceanos e inundação de certas áreas litorâneas. Todas as consequências citadas acima têm relação com os processos do ciclo da água que envolvem mudanças de estado físico. 7 Alternativa d. I - Errado. A evaporação é maior nos oceanos, visto que eles apresentam maior massa de água e estão submetidos ao mesmo aquecimento que o continente. II, III, IV, V estão corretas. 8 Alternativa e. No processo de liofilização, a água passa por uma transformação física denominada sublimação. 9 Alternativa a. Ao atingir a temperatura de ebulição, começam a se formar bolhas de vapor de água em meio à água líquida no fundo da panela. Essas bolhas sobem até a superfície e estouram, liberando o vapor de água para o ambiente. A partir deste momento, a energia fornecida para aquecer o sistema é utilizada apenas para promover a mudança de estado, de líquido para vapor; é por isso que a temperatura não se altera durante a mudança de estado de agregação. 10 a) Solubilidade é a capacidade que um material tem de se espalhar uniformemente em outro material. O hidróxido de cálcio pode ser considerado bem pouco solúvel em água, já que em 100 g de água consegue dissolver 185 g desta substância, a 0 °C. b) No caso de soluções de soluto sólido ou líquido em solvente líquido, trabalha-se com uma relação de massas de soluto e solvente, pois a massa é uma grandeza que não varia com a temperatura (o volume varia). Desse modo, em uma relação de massas, os dados que indicam a quantidade de um material capaz de se dissolver em outro são constantes para cada valor de temperatura. c) Se adicionarmos 200 mg de hidróxido de cálcio em 100 g de água, a 20 °C teremos a formação de um corpo de chão de 35 mg, uma vez que a esta temperatura só se consegue dissolver 165 mg de hidróxido de cálcio em 100 g de água. 11 a) O oxigênio dissolvido, nas águas de rios e mares sujeitos à poluição térmica, diminui, uma vez que a solubilidade deste gás diminui com o aumento da temperatura. b) O aumento da temperatura das águas propicia o desenvolvimento de fungos e bactérias, que podem causar doenças em peixes e outros organismos, o que aumenta a taxa de mortalidade. Nessas águas aquecidas há menores quantidades de oxigênio dissolvido, e isso pode levar à morte por asfixia de algumas espécies. Com o aumento da temperatura da água, algumas espécies que são termossensíveis podem desaparecer por não suportar as novas condições do meio, e isso, por sua vez, pode causar impactos na cadeia trófica do hábitat. O aumento da temperatura também pode causar impacto na reprodução de alguns organismos, já que as células sexuais e os ovos das espécies que realizam fecundação externa são sensíveis ao aumento da temperatura. Além disso, pode provocar eutrofização dos cursos de água onde há matéria orgânica em excesso. 12 Alternativa e. O sal mais solúvel é o nitrato de prata (260 g de sal/100 mL de água), e o sal menos solúvel é o cloreto de sódio (36 g de sal/100 mL de água). 13 Alternativa d. Manual do Professor 313
14 A afirmação é incorreta, pois apesar da estrutura cristalina do iodeto de prata ser semelhante à da água no estado sólido, elas apresentam composição química diferente. 15 Alternativa b. Para amenizar o edema provocado pela picada de vespa e neutralizar o veneno que é básico, é necessário utilizar algo que seja ácido como, por exemplo, o vinagre. Para amenizar o edema provocado pela picada de formiga e neutralizar o veneno que é ácido, é necessário utilizar algo que seja básico como, por exemplo, o amoníaco. Observação: comente com os alunos que o amoníaco é um líquido incolor, de odor forte e penetrante, obtido pela dissolução de até 30% de gás amônia em água. É altamente tóxico e irritante aos olhos. 16 a) O chá mate, assim como o repolho roxo e a fenolftaleína, são indicadores. Assim, adicionando gotas de limão, o chá terá o seu pH diminuído pela adição de ácido cítrico, e as substâncias indicadoras do chá perderão a cor; assim o chá terá uma cor mais pálida do que a cor original. b) A cor original deverá retornar quando o pH voltar ao valor inicial. Podemos fazer isto adicionando ao chá uma substância básica, como bicarbonato de sódio ou leite de magnésia, suficientes para neutralizar o ácido cítrico adicionado. 17 Alternativa b. Atividade extra Que tal propor aos alunos juntar a comunidade para caiar os muros do colégio? É uma atividade voluntária que pode ser feita em um final de semana envolvendo alunos, funcionários, pais de alunos e toda a comunidade local. A caiação tem a vantagem de ser econômica e fácil de executar, mas precisa ser refeita a cada seis meses. O material utilizado é fácil de encontrar e, se todos participarem dessa atividade, o local ficará mais bonito, a comunidade mais integrada e mais ciente de sua responsabilidade com a escola, que afinal é um bem público. Muitos pais conhecem bem esse assunto e podem ajudar a encontrar a melhor alternativa para o preparo do material; nós sugerimos o seguinte: Prepara-se a superfície do muro aplicando-se, no sentido horizontal, uma mistura de 1 kg de cal industrializada com 3 litros de água. O preparo da cal hidratada deve ser feito necessariamente por um adulto. Os ingredientes devem ser colocados em um balde de plástico de 5 L de capacidade e misturados com um cabo de vassoura de modo que a pessoa que estiver fazendo a mistura não fique muito próxima do sistema. Depois, pode-se passar no sentido vertical, utilizando brocha, um composto mais denso, feito com 1 kg de cal e 1,5 L de água. Caso deseje colorir os muros em vez de pintá-los de branco, pode-se fazer um acabamento, em duas demãos, com trincha: para cada 10 litros da mistura de cal com água, deve-se adicionar 1 litro de cola branca (aglutinante), 1 copo de óleo de linhaça (secante), 1/2 copo de sal de cozinha (mordente) e o pigmento que pode ser o óxido de ferro (marrom) ou o pó xadrez (na cor escolhida e na quantidade indicada pelo fabricante). Bom trabalho! Cap’tulo 3 – Substâncias e misturas Um dos objetivos deste capítulo é definir substâncias e misturas com base nas diferenças das propriedades, conceituar fase de um material e com isso classificar as misturas em homogêneas (soluções), dispersões coloidais e dispersões grosseiras. Neste capítulo foi abordada a importância das misturas eutéticas e azeotrópicas. Outro objetivo deste capítulo é estudar os processos de separação de misturas utilizando como mote os temas lixo, água e ar, que são de grande interesse para a coletividade. Para o tema lixo destacamos a reciclagem. A reciclagem envolve basicamente os processos de catação e separação magnética. Destacamos ainda as vantagens da reciclagem para o meio ambiente. Para o tema água e ar atmosférico, traçamos um paralelo entre os processos feitos em larga escala no tratamento de água e na separação dos componentes do ar, com processos semelhantes feitos em laboratório pelo químico em pequena escala nas seções Cotidiano do Químico. Objetivos • Conceituar substâncias e misturas. • Diferenciar substâncias e misturas de alguns materiais do cotidiano. • Analisar e construir gráficos da temperatura em função do tempo de substâncias e misturas. • Compreender as diferenças entre materiais homogêneos e heterogêneos pelo aspecto macroscópico. • Reconhecer o papel da Química no sistema produtivo. • Identificar e avaliar as implicações dos métodos de separação de misturas utilizados nos sistemas produtivos. • Elaborar procedimentos experimentais baseados nas propriedades dos materiais, objetivando a separação de uma ou mais substâncias presentes em um sistema. Conteúdos específicos indispensáveis para a sequência dos estudos • Substâncias e misturas. • Número de fases de um material. • Misturas homogêneas e misturas heterogêneas. • Misturas eutéticas e misturas azeotrópicas. • Separação das misturas homogêneas e heterogêneas. 314 Manual do Professor
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14 A afirmação é incorreta, pois apesar da estrutura cristalina<br />
do iodeto de prata ser semelhante à da água no estado<br />
sólido, elas apresentam composição química diferente.<br />
15 Alternativa b.<br />
Para amenizar o edema provocado pela picada de vespa<br />
e neutralizar o veneno que é básico, é necessário utilizar<br />
algo que seja ácido como, por exemplo, o vinagre.<br />
Para amenizar o edema provocado pela picada de formiga<br />
e neutralizar o veneno que é ácido, é necessário<br />
utilizar algo que seja básico como, por exemplo, o amoníaco.<br />
Observação: comente com os alunos que o amoníaco<br />
é um líquido incolor, de odor forte e penetrante,<br />
obtido pela dissolução de até 30% de gás amônia em<br />
água. É altamente tóxico e irritante aos olhos.<br />
16 a) O chá mate, assim como o repolho roxo e a fenolftaleína,<br />
são indicadores. Assim, adicionando gotas de<br />
limão, o chá terá o seu pH diminuído pela adição de<br />
ácido cítrico, e as substâncias indicadoras do chá perderão<br />
a cor; assim o chá terá uma cor mais pálida do<br />
que a cor original.<br />
b) A cor original deverá retornar quando o pH voltar ao<br />
valor inicial. Podemos fazer isto adicionando ao chá<br />
uma substância básica, como bicarbonato de sódio<br />
ou leite de magnésia, suficientes para neutralizar o<br />
ácido cítrico adicionado.<br />
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Atividade extra<br />
Que tal propor aos alunos juntar a comunidade para<br />
caiar os muros do colégio?<br />
É uma atividade voluntária que pode ser feita em um<br />
final de semana envolvendo alunos, funcionários, pais de<br />
alunos e toda a comunidade local. A caiação tem a vantagem<br />
de ser econômica e fácil de executar, mas precisa ser refeita<br />
a cada seis meses.<br />
O material utilizado é fácil de encontrar e, se todos participarem<br />
dessa atividade, o local ficará mais bonito, a comunidade<br />
mais integrada e mais ciente de sua responsabilidade<br />
com a escola, que afinal é um bem público.<br />
Muitos pais conhecem bem esse assunto e podem ajudar<br />
a encontrar a melhor alternativa para o preparo do material;<br />
nós sugerimos o seguinte:<br />
Prepara-se a superfície do muro aplicando-se, no sentido<br />
horizontal, uma mistura de 1 kg de cal industrializada com<br />
3 litros de água. O preparo da cal hidratada deve ser feito necessariamente<br />
por um adulto. Os ingredientes devem ser colocados<br />
em um balde de plástico de 5 L de capacidade e misturados<br />
com um cabo de vassoura de modo que a pessoa que<br />
estiver fazendo a mistura não fique muito próxima do sistema.<br />
Depois, pode-se passar no sentido vertical, utilizando brocha,<br />
um composto mais denso, feito com 1 kg de cal e 1,5 L de água.<br />
Caso deseje colorir os muros em vez de pintá-los de branco,<br />
pode-se fazer um acabamento, em duas demãos, com<br />
trincha: para cada 10 litros da mistura de cal com água,<br />
deve-se adicionar 1 litro de cola branca (aglutinante), 1 copo<br />
de óleo de linhaça (secante), 1/2 copo de sal de cozinha<br />
(mordente) e o pigmento que pode ser o óxido de ferro (marrom)<br />
ou o pó xadrez (na cor escolhida e na quantidade indicada<br />
pelo fabricante). Bom trabalho!<br />
Cap’tulo 3 – Substâncias e misturas<br />
Um dos objetivos deste capítulo é definir substâncias e<br />
misturas com base nas diferenças das propriedades, conceituar<br />
fase de um material e com isso classificar as misturas<br />
em homogêneas (soluções), dispersões coloidais e dispersões<br />
grosseiras. Neste capítulo foi abordada a importância<br />
das misturas eutéticas e azeotrópicas.<br />
Outro objetivo deste capítulo é estudar os processos de<br />
separação de misturas utilizando como mote os temas lixo,<br />
água e ar, que são de grande interesse para a coletividade.<br />
Para o tema lixo destacamos a reciclagem. A reciclagem<br />
envolve basicamente os processos de catação e separação<br />
magnética. Destacamos ainda as vantagens da reciclagem<br />
para o meio ambiente.<br />
Para o tema água e ar atmosférico, traçamos um paralelo<br />
entre os processos feitos em larga escala no tratamento<br />
de água e na separação dos componentes do ar, com<br />
processos semelhantes feitos em laboratório pelo químico<br />
em pequena escala nas seções Cotidiano do Químico.<br />
Objetivos<br />
• Conceituar substâncias e misturas.<br />
• Diferenciar substâncias e misturas de alguns materiais<br />
do cotidiano.<br />
• Analisar e construir gráficos da temperatura em função<br />
do tempo de substâncias e misturas.<br />
• Compreender as diferenças entre materiais homogêneos<br />
e heterogêneos pelo aspecto macroscópico.<br />
• Reconhecer o papel da Química no sistema produtivo.<br />
• Identificar e avaliar as implicações dos métodos de separação<br />
de misturas utilizados nos sistemas produtivos.<br />
• Elaborar procedimentos experimentais baseados nas propriedades<br />
dos materiais, objetivando a separação de uma<br />
ou mais substâncias presentes em um sistema.<br />
Conteúdos específicos indispensáveis<br />
para a sequência dos estudos<br />
• Substâncias e misturas.<br />
• Número de fases de um material.<br />
• Misturas homogêneas e misturas heterogêneas.<br />
• Misturas eutéticas e misturas azeotrópicas.<br />
• Separação das misturas homogêneas e heterogêneas.<br />
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