Química Geral Fenômenos físicos e químicos

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Prática 4: Fenômenos Físicos e Químicos.
Turma: T213 Alunos: Alexandre Clem, Juliane Seares, Vitor Yu Zhu, Eduardo Gomes e Augusto Sérgio.
	
Professora: Andrea Barbalho.
IFRJ- Instituto Federal do Rio de Janeiro.Dia da prática: 03/05/2012 Entrega do Relatório: 17/05/2012
Resumo
Neste experimento foram feitas análises para diferenciar uma simples mistura de substâncias de uma reação química. Além disso, verificaram-se também as diferenças entre fenômenos físicos e químicos através de processos experimentais que envolveram reagentes, vidrarias e aquecimento.
	Introdução
 Quando uma matéria sofre uma alteração qualquer, significa que ocorreu um fenômeno. Um fenômeno pode ser classificado em físico ou químico.
 Fenômeno Físico
 Um fenômeno é classificado como físico quando não há alteração na composição química da matéria, ou seja, sua composição será a mesma antes e depois do fenômeno sem que haja a formação de uma nova substância.
 Exemplo: Ao aquecer o Iodo puro (sólido amorfo cinzento e brilhante) muda de estado físico para vapor de cor roxo, que quando entra em contato com uma superfície fria muda de estado físico para sólido novamente formando cristais cinzentos e brilhantes. No inicio e final do processo continua sendo Iodo (I2), mas existem apenas mudanças de estado físico de sólido para gasoso (Sublimação) e de gasoso para sólido (Ressublimação).
 Outro exemplo de fenômeno físico é o Gerador de Van der Graff, um instrumento que por força eletrostática faz com que os cabelos do indivíduo que o tocar fique totalmente em pé. Esse objeto consiste na apresentação de um fenômeno físico. 
Individuo em contato com Gerador de Van der Graff
 Fenômeno Químico
 Fenômeno Químico também chamado de reação química é todo aquele que ocorre alteração na composição química da matéria tendo a formação de novas substâncias, ou seja, a matéria antes e depois do fenômeno químico é totalmente diferente.
 Pode-se observar a ocorrência onde a composição da matéria é alterada (fenômeno químico) quando acontece: a saída de gases (mesmo sem aquecimento), formação de precipitados (substância formada através de uma reação e que não é solúvel no meio onde esta formulada, provocando uma turvação) e mudanças inesperadas de coloração e aspecto.
 Exemplos: Combustão do etanol ou álcool comum em um carro, nessa reação uma molécula de etanol (C2H5OH) reage com três moléculas de gás Oxigênio do ar atmosférico (O2), formando duas moléculas de gás carbônico (CO2) e três moléculas de água (H2O), C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l) + Calor : 
 
Escapamento de um carro emitindo gás carbônico (CO2) na atmosfera, proveniente da queima de combustível.
O leite que é transformado em coalhada pela ação dos micro-organismos Lactobacilos bulgaricus e Streptococcus themophilus, uma placa de aço que enferruja, a madeira sendo queimada. 
 
Experimental
Materiais e Reagentes:
Material por bancada:
-Bico de Bunsen
-Tela de amianto (2)
-Tripé
-Tubos de ensaio
-Estante para tubos 
-Becker de 50mL (3)
-Pinça para Becker 
-Vidro de relógio
Reagentes:
-Iodo (I2); magnésio metálico (Mg°)
-Carbonato de cálcio sólido (CaCO3)
-Cobre metálico (Cu°) e ferro metálico (Fe°)
-Solução de cloreto férrico (FeCl3) 0,1 mol/L
-Solução de tiocianato de amônio (NH4SCN) 0,1 mol/L
-Solução de ácido clorídrico (HCl) 30% v/v
-Solução de ácido clorídrico (HCl) 0,1 mol/L
-Solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1 mol/L
-Solução de sulfato de sódio (Na2SO4) 0,1 mol/L
-Solução de cloreto de bário (BaCl2) 0,1 mol/L
-Solução de sulfato cúprico (CuSO4) 0,1 mol/L
-Solução de cloreto férrico (FeCl3) 0,1 mol/L
-Água de cal ou de barita (Ca(OH)2 ou Ba(OH)2)
Processo experimental
	
 Foram adicionados alguns cristais de iodo (I2) em um Becker limpo e seco. Cobriu-se o Becker com um vidro de relógio contendo água. Colocou-se este conjunto sobre uma tela de amianto. Com o auxílio de um tripé aqueceu-se o Becker com chama baixa até que os vapores de iodo chegaram ao vidro de relógio. Desligou-se o gás. O sistema foi deixado para resfriar (colocou-se o Becker para esfriar sobre outra tela de amianto, na bancada). Anotaram-se todas as observações (antes e depois do experimento) e foi determinado se o fenômeno era químico ou físico.
 Foi adicionado uma pequena porção de carbonato de cálcio (CaCO3) em um Becker. Juntou-se 3,0 mL de solução de ácido clorídrico (HCl) após a adição, ocorreu uma análise do aspecto. Esperou-se até que não fosse mais notada a presença de carbonato de cálcio.
 Foram adicionados 1,0 mL de solução de sulfato de sódio (Na2So4) em um tubo de ensaio e 1,0 mL de solução de cloreto de bário (BaCl2). Foi agitado, observado e colocado na estante, o tubo de ensaio contendo as soluções. Após algum tempo de repouso, observou-se novamente o tubo. Definiu-se o fenômeno.
 Foram adicionados 1,0 mL de solução de cloreto férrico (FeCl3) e 1,0 mL de solução de tiocianato de amônio (NH4SCN) em um tubo de ensaio. Foi agitado, observado e colocado na estante, o tubo, juntamente com a substância formada. Definiu-se o fenômeno.
 Em um tubo de ensaio adicionaram-se volumes iguais de solução de sulfato cúprico (CuSO4) e solução de cloreto férrico (FeCl3) (1,0 mL de cada). O tubo foi agitado e observado. Definiu-se o fenômeno.
 Segurou-se um pequeno pedaço de magnésio metálico (Mg°) com uma pinça metálica. Introduziu-se a ponta do metal na chama (zona oxidante) do bico de Bunsen. Observou-se com cuidado a combustão do magnésio e o aspecto da substância que restou na pinça.
 Em um tubo de ensaio adicionou-se volumes iguais de solução de ácido clorídrico (HCl) e solução de hidróxido de sódio (NaOH) (1,0 mL de cada). O tubo foi agitado e observado. Definiu-se o fenômeno.
 Em um tubo de ensaio adicionou-se 2,0 mL de solução de ácido clorídrico (HCl) 30% v/v e um pequeno pedaço de cobre metálico (Cu°). O tubo foi agitado e observado. Definiu-se o fenômeno.
 Em um tubo de ensaio adicionou-se 2,0 mL de solução de ácido clorídrico (HCl) 30% v/v e um pequeno pedaço de ferro metálico (prego- Fe°). O tubo foi agitado e observado. Definiu-se o fenômeno.
 Em um tubo de ensaio adicionou-se 5,0 mL de água de barita (solução de hidróxido de bário- Ba(OH)2) e soprou-a, com ponta de uma pipeta na solução. Observou-se. Definiu-se o fenômeno.
	
		Resultados
	
 Observou-se que o aspecto do iodo antes do aquecimento era de um sólido sem forma definida (amorfo) e de coloração púrpura, e após o aquecimento, o iodo passou de sólido para vapor (sublimação) e depois ocorreu ressublimação (voltou a seu estado inicial), ou seja, o iodo com o aquecimento tornou-se um vapor, este vapor de iodo entra em contato com uma superfície fria ( vidro de relógio com água) e cristaliza ou ressublima. O fenômeno observado foi físico, pois, não alterou a composição do iodo, alterou apenas a estrutura física.
	Reação: I2 (s) I2 (g) – Por meio do aquecimento. I2 (g) I2 (s) – Por meio do resfriamento.
 Observou-se que o carbonato de cálcio tem aspecto sólido (amorfo) e branco. A solução de ácido clorídrico tem aspecto líquido e transparente. Ao juntar os dois reagentes observou-se que foi formada uma nova solução homogênea, ou seja, monofásica. O fenômeno observado foi físico, pois, ouve apenas a dissolução do carbonato de cálcio no HCl. Os componentes químicos das substâncias envolvidas continuaram a ser os mesmos.
	Reação: 2 HCl + CaCO3 CaCl2 + H2CO3 
(Como o ácido carbônico é instável ele se decompõe em H2O e CO2) logo: 
2 HCl + CaCO3 CaCl2 + H2O + CO2
 (o CO2 é o gás que se desprende)
 Observou-se que a solução de sulfato de sódio tem aspecto líquido e transparente e a solução de cloreto de sódio tem aspecto também líquido e transparente. Após a junção dos reagentes observou-se que foi formadauma solução líquida e leitosa. O fenômeno observado foi químico porque ouve a formação de um sal sólido que turvou, este é o motivo do aspecto leitoso da nova solução. 
	Reação: BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2 NaCl (formação de um precipitado de sulfato de bário BaSO4, considerado insolúvel macroscopicamente)
 Observou-se que a solução de cloreto férrico tem aspecto líquido e amarelo e a solução de tiocianato de amônio tem aspecto líquido e transparente. Após a junção dos dois reagentes observou-se que a solução formada tem cor vinho escuro (líquido). O fenômeno observado foi químico, pois, formou-se uma nova substância. Um indicio da formação de uma nova substância foi a mudança inesperada da coloração.
	Reação: FeCl3 + NH4SCN Fe(SCN)3 + NH4Cl 
(tiocianato de ferro III e cloreto de amônio)
 Observou-se que a solução de sulfato cúprico tem aspecto líquido e de cor azulada, a solução de cloreto férrico tem aspecto líquido de cor amarelada. Após a junção dos dois reagentes observou-se que uma nova solução líquida de cor verde claro foi formada. O fenômeno observado foi químico, pois formou uma nova substância com uma nova coloração, ocorreu alteração na composição química.
	Reação: FeCl3+ CuSO4 FeSO4 + CuCl3
 (sulfato de ferro II e cloreto de cobre)
 Observou-se que o magnésio metálico antes da combustão tem coloração cinzenta e após a combustão tem cor esbranquiçada. Pela mudança inesperada da coloração concluímos que o fenômeno foi químico. Sua combustão pode ser definida como uma reação de síntese, pois, o magnésio reagiu com o oxigênio para gerar o óxido de magnésio. 
	Reação: Mg + O2 MgO .fazendo o balanceamento temos:
 2 Mg + O2 2MgO
 Observou-se que a solução de ácido clorídrico tem aspecto líquido e transparente e a solução de hidróxido de sódio tem aspecto líquido e transparente também. Após a junção dos dois reagentes não foi observado macroscopicamente a reação, pois os reagentes estavam muito diluídos. Embora visualmente não fosse possível identificar o fenômeno, podemos defini-lo como sendo um fenômeno químico pelo fato de ocorrer:
	Reação: NaOH (Base) + HCl (Ácido) NaCl + H2O (Neutralização)
 Observou-se que a solução de ácido clorídrico tem aspecto líquido e transparente e o pedaço de cobre tem aspecto sólido com coloração ferrugem. Após a junção dos reagentes observou-se que o cobre ficou mais claro e o HCl mudou para uma cor amarelada ocorreu uma corrosão do cobre no ácido. Embora o cobre tenha continuado sólido e o HCl continuado líquido a mudança de coloração (devido a corrosão) nas substância envolvidas indicam que ouve reação entre os reagentes logo ocorreu um fenômeno químico.
	Reação: 2 HCl + Cu° H2 + CuCl2
	
 Observou-se que a solução de ácido clorídrico tem aspecto líquido e transparente e o pedaço de ferro tem aspecto sólido e cor ferrugem. Observou-se que após a junção dos reagentes a parte do ferro em contato com o ácido clorídrico ficou escurecida e o ácido clorídrico ficou com cor alaranjada (ferrugem). A mudança de coloração nas substâncias envolvidas indica que ouve reação entre os reagentes logo ocorreu um fenômeno químico. O ferro reagiu lentamente, liberando bolhas de hidrogênio a coloração amarela se dá devido à formação do íon ferro Fe3+.
	Reação: 2 HCl + Fe FeCl2 + H2
 Observou-se que a água de barita tem aspecto líquido e transparente e após o sopro apresenta aspecto leitoso (turvo). O fenômeno é químico, pois, ouve reação da água de barita com o CO2 do sopro. O hidróxido de bário reage com o gás carbônico do ar, por dupla troca, gerando o carbonato de bário que é insolúvel e precipita em água.
	Reação: Ba(OH)2 + CO2 BaCO3 + H2O (Carbonato de bário BaCO3)
Conclusão
 Concluiu-se então que dos dez experimentos temos: Nos experimentos com o Iodo e com o sulfato de sódio respectivamente 1 e 3, observou-se fenômenos físicos. Nos experimentos 2 (carbonato de cálcio), 4 (cloreto férrico), 5 (sulfato cúprico), 6 (magnésio metálico), 7 (ácido clorídrico), 8 (ácido clorídrico 30% v/v), 9 (ácido clorídrico 30% v/v) e 10 (água de barita) observou-se fenômenos químicos.
	
	
	
	Referências Bibliográficas	
BARBALHO. Andrea R. de F. Curso Técnico em Química. Apostila de Química Geral I da IFRJ.
<http://www.brasilescola.com/quimica/fenomenos-fisicos-quimicos.htm> Texto de Líria Alves de Souza. Consultado em 16/05/2012.
<http://www.mundoeducacao.com.br/quimica/qual-diferenca-entre-fenomenos-quimicos-fisicos.htm> Texto de Líria Alves de Souza. Consultado em 16/05/2012.