Reações Químicas - condições para ocorrência (1)

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Ciências da Natureza e suas 
Tecnologias - Química
Ensino Médio, 1º Ano do Ensino Médio
Reações Químicas – 
condições para ocorrência
“A menina vira mulher.
A madeira... carvão.
O metal vira ferrugem.
O trigo... pão.
O sal vira tempero.
O sorriso... alegria.
O açúcar vira melado.
A noite.. ha... dia.
O homem transforma a matéria.
A matéria... o homem.
O homem transforma o conhecimento.
O conhecimento... o homem1.”
Observe o texto: 
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Reações Químicas – condições para ocorrência
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Que transformações são observadas no texto???
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Reações Químicas – condições para ocorrência
Imagem: إبن البيطار / Domínio Público
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... o homem anseia compreender a natureza e, para isso, observa-a atentamente, refletindo sobre as causas dos fenômenos2.
Foi observando os animais, as plantas, as estações que o homem acumulou conhecimentos sobre a caça, a agricultura e os materiais que o cercavam, dando uso a eles2. 
Desde os primórdios... 
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Reações Químicas – condições para ocorrência
Imagem: Amédée Forestier / Domínio Público
E O FOGO MUDOU TUDO???
Saber fazer e usar controladamente o fogo proveniente da combustão (queima) – significou uma transformação profunda na vida dos homens2. 
As transformações químicas que ocorrem no cozimento de alimentos, na produção de utensílios cerâmicos, de metais como ferro e ligas metálicas como bronze, só foram possíveis com a energia liberada nas combustões3.
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Imagem: Nevit Dilmen / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
Imagem: Autor desconhecido / United States public domain.
Mas que tipo de transformação é essa que faz a madeira virar cinzas, fumaça e fogo?
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Reações Químicas – condições para ocorrência
Transformações Químicas
Reações Químicas
Alterações que atingem a estrutura da matéria 
Decomposição
Combustão
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Imagem: Calle Eklund / Creative Commons Attribution 3.0 Unported
Imagem: Krokofant / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
As transformações químicas ocorrem, quando existe a formação de novas substâncias, isto é, substâncias com propriedades diferentes das substâncias iniciais.  
Reações de síntese ou adição
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Imagem: SEE-PE
Reações de análise ou decomposição
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Imagem: SEE-PE
Reações de simples troca ou deslocamento
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Imagem: SEE-PE
Reações de dupla troca
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Reações Químicas – condições para ocorrência
Imagem: SEE-PE
Nem toda mistura provoca uma Reação Química
Mistura de soluções de mesmo soluto, sem ocorrência de reação química
Mistura de soluções de solutos diferentes, sem ocorrência de reação química.
Em ambos os casos, a constituição química dos componentes das soluções não mudará.
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Imagem: Recipiente em vidro, / jjbeard / Domínio Público.
Evidências facilmente observáveis que permitem verificar a ocorrência das reações químicas
Mudança de cor
A libertação de um gás
A formação de uma chama
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Imagem: Tubifex / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
Imagem: Deglr6328 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
Imagem: Mathew Bowden / The Use of this image is free for any purpose.
O aparecimento de um cheiro característico
A formação de um sólido
O desaparecimento das substâncias iniciais
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Imagem: Thomas Nast / United States Public Domain
Imagem: Waugsberg / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
Imagem: Virtor Blaus / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
Mas que fatores são responsáveis pela ocorrência de uma reação??? 
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Imagem: Doublecompile / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
  Natureza dos reagentes ou afinidade química
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Sódio guardado em querosene para evitar contato com água e ar
Colocando sódio e água em contato
A colooração rósea evidencia a presença da base na solução que contém fenolfataleína
O hidrogênio na liberação sofre combustão ao reagir com o oxigênio do ar 
http://www.mundoeducacao.com.br/upload/conteudo/images/reacao-do-sodio-na-agua.jpg
Contato entre os reagentes
Essa é a condição mais evidente para a ocorrência de uma reação
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Imagem: bpedrozo / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
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Contato e choques eficazes entre as partículas
É fundamental que as espécies reagentes sejam colocadas em contato para que as partículas que formam seus aglomerados possam colidir umas com as outras, rompendo as ligações que existem e formando novas ligações (e, consequentemente, novas substâncias)4.
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N
N
O
O
Na reação entre N2 e O2 as moléculas devem possuir elevada energia e colidir numa orientação privilegiada
No entanto, nem todos os choques entre as moléculas que compõem os reagentes resultam na formação de produtos; esses são os choques não-eficazes. 
Assim, todas as reações químicas ocorrem quando há rearranjo dos átomos que formam os reagentes. Esses rearranjos são ocasionados pela quebra de ligações entre os átomos dos reagentes e pela formação de novas ligações que irão originar os produtos. 
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Explica por que algumas substâncias têm afinidade química e outras não
 A Teoria das Colisões
Quando as moléculas dos reagentes colidem, para que seja uma colisão efetiva que rompa suas ligações e forme novas, tem que se dar com duas condições muito importantes:
Para que existam choques efetivos, é necessário que a colisão ocorra em uma posição (geometria) privilegiada, favorável à quebra de ligações e à formação de outras
 choques eficazes ou efetivos
Energia de ativação
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Reações Químicas – condições para ocorrência
N
N
O
O
As moléculas se chocam violentamente e formam uma partícula instável chamada complexo ativado
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Reações Químicas – condições para ocorrência
As moléculas caminham...
... e se chocam
... e se recombinam. 
... se separam...
A energia envolvida na colisão tem que ser maior que a energia de ativação e deve ser uma colisão com orientação adequada. Se isso não ocorrer, a reação também não ocorrerá.
A essa energia denominamos energia de ativação (Ea)
Para que ocorra a formação do complexo ativado, as moléculas dos reagentes devem apresentar energia suficiente, além da colisão em geometria favorável. 
QUÍMICA, 1º Ano do Ensino Médio
Reações Químicas – condições para ocorrência
A energia de ativação
O valor mínimo de energia que as moléculas dos reagentes devem possuir para que uma colisão entre elas seja eficaz. 
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Reações Químicas – condições para ocorrência
Para entender melhor veja o vídeo...
Vídeo 1 - http://www.youtube.com/watch?v=FwCsAzpUgT4
A energia de ativação deve ser entendida como uma dificuldade para ocorrer a reação. Assim, quanto menor a energia de ativação, mais fácil será para a reação acontecer.
Transformações químicas por ação do calor
Existem muitas substâncias quese transformam em outras substâncias diferentes, por ação do calor, isto é, o calor é suficiente para transformar as substâncias5.
TERMÓLISE
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Imagem: Hedwig Storch / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
 .
A temperatura de decomposição de uma substância é a temperatura  na qual a substância decompõe-se em menores moléculas de outras substâncias ou em seus átomos constituintes6.
Decomposição térmica, também chamada  de termólise, é definida como uma reação química, isto é, uma substância química se decompõe em pelo menos duas substâncias químicas quando aquecida6. 
A reação é usualmente endotérmica já que aquecimento é requerido para romper as ligações químicas do composto durante a decomposição6.
NaHCO3 (s) → NaOH (s) + CO2 (g) 
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Imagem: Sebastian Ritter / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic
Transformações químicas por ação da luz
A luz é um agente que é responsável por muitas e variadas transformações químicas7. 
A película fotográfica escurece
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A explicação da fotossíntese, veja o vídeo...
Vídeo 2 – Fonte: http://www.youtube.com/watch?v=-SCr4j795m4
Imagem: A película fotográfica escurece / Cactus.Man / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
Existem algumas substâncias que se transformam por ação mecânica, ou seja, quando há um choque ou uma fricção entre elas8. 
Transformações químicas por ação mecânica
Acender um isqueiro
O que acontece é que a energia libertada nesse instante é suficiente para desencadear uma reação química. 
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Imagem: Ascender um isqueiro / Kimmo Palosaari / Domínio Público
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Vamos praticar?
OBJETIVO: Entender o que são reações químicas e como acontecem. 
Atividade Experimental
Materiais necessários:
- Vinagre (ácido acético) ou suco de limão
- Bicarbonato de Sódio
- Tubos de ensaio ou erlenmeyers
- Colheres de chá
- Balões
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Como fazer:
Dividam-se em grupos
Com uma colher, coloquem um pouco de bicarbonato de sódio dentro do balão e, logo em seguida, encaixem a boca do balão na boca do vidro. 
Observem o que acontece.
Veja o que acontece quando misturamos esses materiais. O que observaram?
Quando misturamos vinagre com bicarbonato de cálcio, duas substâncias diferentes, acontece uma transformação. Que tipo de transformação foi observada?
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Percebemos isso porque houve efervescência da mistura. E o que fez o balão encher?
 Ao efervescer, a mistura libera um gás que passa pela boca do tubo e enche o balão. Que gás é esse?
Quando as substâncias de uma mistura reagem entre si, originando uma substância diferente, quer dizer que aconteceu uma reação química. Uma reação química é uma alteração química em que uma ou mais substâncias se convertem numa nova substância ou em novas substâncias. No experimento que realizamos, qual foi o produto da reação?
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Quais as substâncias usadas inicialmente?
Quando elas sofreram transformação, originaram outra substância. Que substância foi essa?
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Reações Químicas – condições para ocorrência
Revista Eletrônica do Departamento de Química da Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/
MACHADO, A. H.; MORTIMER, E. F.; Química. v. 1, Editora Scipione. 2011.
 
REIS, M.; Química – Meio Ambiente – Cidadania – Tecnologia. v. 1, Editora FTD, 2011
REFERÊNCIAS 
Tabela de Imagens
n° do slide
direito da imagem como está ao lado da foto
link do site onde se consegiu a informação
Data do Acesso
 
 
 
 
3
إبن البيطار /Domínio Público
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Got-an-idea.png
24/08/2012
4
Amédée Forestier / Domínio Público
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rhodesian_Men.jpg
24/08/2012
5a
Autor desconhecido / United States public domain.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PSM_V10_D029_Ancient_fire_making_methods.jpg
24/08/2012
5b
Autor desconhecido / United States public domain.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PSM_V10_D029_Ancient_fire_making_methods.jpg
24/08/2012
7a
Calle Eklund / Creative Commons Attribution 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Appletree_in_Avesta_01.jpg
24/08/2012
7b
Krokofant / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Trangia-burner.jpg
24/08/2012
12
jjbeard / Domínio Público.
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Florence_Flask_Half_Full.svg
24/08/2012
13a
Tubifex / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:DSC01964_-_Copper_reactions.JPG
24/08/2012
13b
Deglr6328 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Argon_ice_1.jpg
24/08/2012
13c
Mathew Bowden / The Use of this image is free for any purpose.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Candleburning.jpg
24/08/2012
Tabela de Imagens
n° do slide
direito da imagem como está ao lado da foto
link do site onde se consegiu a informação
Data do Acesso
 
 
 
 
14a
Thomas Nast / United States Public Domain
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Smell_of_Tammany.png
24/08/2012
14b
Waugsberg / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Stacheldraht_05.jpg
24/08/2012
14c
Virtor Blaus / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Water_and_ice.jpg?uselang=pt-br
24/08/2012
15
Doublecompile / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:DrawingIntellectGirl.svg
24/08/2012
17
bpedrozo / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Novela-casal.png
24/08/2012
24
HedwigStorch/ Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Barbecue_DSCF0013.JPG
24/08/2012
25
Sebastian Ritter / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Streichholz.jpg
24/08/2012
26
A película fotográfica escurece / Cactus.Man / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:FilmStrip.jpg
24/08/2012
27
Ascender um isqueiro / Kimmo Palosaari / Domínio Público
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:White_lighter_with_flame.JPG
24/08/2012