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Roteiro de Aula: Reações Químicas e Combustão Tema da Aula: Reações Químicas e Combustão – Teoria e Demonstração Objetivo: 1. Compreender os processos de reações químicas e combustão em uma abordagem teórica. 2. Analisar exemplos de reações químicas e suas aplicações. 3. Ilustrar a teoria com o experimento 'Serpente do Faraó' como demonstração prática. Duração: 30 minutos Materiais para o Experimento (como parte complementar) - Bicarbonato de sódio (NaHCO₃) - Açúcar - Álcool (ou álcool em gel) - Prato com areia - Isqueiro ou fósforo - Equipamentos de segurança: luvas, óculos de proteção, jalecos Plano da Aula 1. Introdução e Conceitos Básicos (15 minutos) Apresentação dos Conceitos: Explique as definições de reações químicas e de conbustão Reações Químicas: Processos nos quais uma ou mais substâncias são transformadas em novas substâncias com propriedades diferentes. Combustão: Reação química entre uma substância (combustível) e o oxigênio, que libera energia (na forma de calor e luz). Exemplos e Aplicações: Reações de combustão no cotidiano (ex.: queima de madeira, carvão e combustíveis fósseis). Outras reações químicas industriais e do cotidiano, como a produção de amônia e a fermentação. 2. Análise de Reações (5 minutos) Reações de Combustão: Apresente a equação geral de uma reação de combustão completa (exemplo: combustão do metano: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O). Explique a diferença entre combustão completa e incompleta (completa libera CO₂ e H₂O; incompleta produz CO e fuligem). Outros Tipos de Reações Químicas: Discuta a decomposição do bicarbonato de sódio: NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O. Explique como o calor promove a quebra das moléculas, liberando CO₂ e H₂O. Bicarbonato de sódio (NaHCO₃): É o reagente inicial, também conhecido como hidrogenocarbonato de sódio. Esse composto é comum em fermentos químicos usados na culinária. Carbonato de sódio (Na₂CO₃): É o produto sólido da decomposição, também chamado de soda calcinada. É usado em processos industriais, como a fabricação de vidro e como agente de limpeza. Dióxido de carbono (CO₂): Gás que é liberado durante a reação, contribuindo para a formação de bolhas ou expansão em processos de fermentação química (como no crescimento de bolos). Água (H₂O): É liberada em forma de vapor, especialmente se a reação for realizada em altas temperaturas. 3. Complemento Experimental: Serpente do Faraó (5 minutos) Contextualização do Experimento: Explique que será feita uma demonstração com a 'Serpente do Faraó' para ilustrar os conceitos de reações químicas e combustão. Demonstração: Em um prato com areia, misture açúcar e bicarbonato de sódio. Regue a mistura com álcool e acenda cuidadosamente. Observação e Explicação: Explique a formação da ‘serpente’: a decomposição do bicarbonato gera CO₂, que expande a serpente. A combustão do açúcar gera dióxido de carbono e carbono (fuligem), formando a estrutura. 4. Discussão e Reflexão (5 minutos) Perguntas para os Alunos: O que observaram sobre a relação entre o calor e a reação? Por que a reação de combustão é incompleta, gerando carbono sólido? 1. O que observaram sobre a relação entre o calor e a reação? A presença de calor foi essencial para iniciar e sustentar a reação de decomposição do bicarbonato de sódio. Isso ocorre porque o calor fornece a energia necessária para quebrar as ligações químicas no NaHCO₃, permitindo a formação de novos produtos (Na₂CO₃, CO₂ e H₂O). Os alunos podem observar que sem o calor, a reação não aconteceria, o que reforça o papel da temperatura como um fator que acelera a velocidade das reações químicas. 2. Por que a reação de combustão é incompleta, gerando carbono sólido? Uma reação de combustão é incompleta quando não há oxigênio suficiente para oxidar totalmente o combustível. Em vez de produzir dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O) como em uma combustão completa, a reação incompleta gera carbono sólido (fuligem) e monóxido de carbono (CO), produtos típicos de uma combustão limitada em oxigênio. No caso de combustão incompleta, o carbono do combustível não consegue se combinar completamente com o oxigênio disponível, levando à formação de resíduos sólidos, como o carbono (fuligem). Resumo Final: Refoçar a importância da energia térmica nas reações químicas e como ela rompe ligações moleculares. Explicar como essa energia gera produtos novos, como na combustão e na reação química com bicarbonato de sódio. 5. Atividade complementar alunos deve buscar outros exemplos de reações químicas que envolve combustão em seu cotidiano e tragam as informações para a próxima aula. Roteiro de Aula: Reações Químicas e Combustão Tema da Aula: Objetivo: Duração: Materiais para o Experimento (como parte complemen Plano da Aula 1. Introdução e Conceitos Básicos (15 minutos) 2. Análise de Reações (5 minutos) 3. Complemento Experimental: Serpente do Faraó (5 4. Discussão e Reflexão (5 minutos) 5. Atividade complementar